鐵牛調車系統在鐵運貨物卸車中的應用

劉 曉，馬春曉

(山東海化集團鐵運公司，山東濰坊 262737)

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鐵牛調車系統在鐵運貨物卸車中的應用

劉 曉，馬春曉

(山東海化集團鐵運公司，山東濰坊 262737)

鐵路運輸貨物卸車作業受下料倉口數量限制時，機車牽引車列需分批對位，致使作業時間長、效率低，運行費用高、員工勞動強度大。利用鐵牛調車系統后，機車只需將整列對位后即完成本次作業，分批對位由鐵牛調車系統來完成，徹底將機車從多批對位作業中解放出來，及時參與其他調車作業。鐵牛調車系統的應用，有效促進了專用鐵路的整體運行效率，卸車作業過程節能降耗、降本增效成效顯著。

鐵牛調車系統；鐵運；卸車；應用

1 問題的提出

當前，我國純堿生產企業(氨堿法工藝制堿)所需石灰石和焦炭用量較大。我專用鐵路有兩股卸石(焦)專線，承擔著石灰石、焦炭的鐵路運輸任務。多年來，受石(焦)卸車下料口數量的限制，卸石(焦)專線每股每批只能對位兩車，整列到達時，兩股線路需頻繁扳道切換線路對位。這種作業方式下，需要多工種聯合作業(機車乘務員、調車員、扳道員)，參與崗位及人員都比較多，員工勞動強度大。機車作業過程處于“對位—等待—對位”模式，運行效率低，作業時間長。遇有其他調車作業時，要么中斷卸石(焦)作業要么影響其他調車作業。經分析論證，我們從有利于節能降本、提高效率、減輕勞動強度、和諧聯勞作業等幾個方面考慮，決定對原有作業模式進行創新，在車輛對位作業環節采用鐵牛調車系統替代內燃機車調車作業。

2 鐵牛調車系統的設計

2.1 鐵牛調車系統

借鑒煤礦裝車作業調車系統原理，在不影響卸車設備及鐵路設施的前提下，充分利用我卸石專線現有場地空間，本著導繩輪少、工程量小、改向少、鋼絲繩彎曲次數少、易于安裝維護的原則，采用平行線路方式布置，其主機調車絞車、緊繩裝置及電氣控制系統均布置在兩股線路中間空場。

1.導向輪 2.壓輥 3.鋼軌 4.主鋼繩 5.調車絞車 6.托輥 7.張緊滑車 8.鐵牛 9.拉緊重錘圖1 鐵牛調車系統平面布置示意圖

從便于實際運用、減少投資的角度出發，以每條卸車線路的實際最大容車數和當前鐵路貨運主車型(70 t重載車輛)為基礎數據，來測算該系統所需牽引力的大小，確定相應的動力系統。兩股線路分別按照牽引30輛和40輛70 t重車負載能力進行設計，既保證整列到達后的卸車能力，又靈活規避了安全風險，減少了投資。

鐵牛調車系統主要有主機調車絞車、鐵牛、張緊滑車、拉緊重錘、鋼絲繩、導向輪、壓輥、路中托輥，電氣控制系統，安全防護裝置，排水系統等組成。鐵牛結構如圖2。

1.鉤頭 2.導繩輪 3.牛身 4.鐵牛輪對圖2 鐵牛結構示意圖

主機調車絞車，由雙速交流電動機、減速器、摩擦輪組成，四個摩擦輪分別裝在減速器的兩個輸出軸上，摩擦輪采用槽輪以減少鋼絲繩的磨損，并通過對減速器兩側摩擦輪的鋼絲繩分別采用“高位進高位出、低位進低位出”的纏繞方式來實現雙向調車。電動機通過聯軸器、減速器帶動摩擦輪，摩擦輪驅動鋼絲繩，鋼絲繩牽引鐵牛，鐵牛帶動車列運行。傳動原理如圖3。

1.摩擦輪 2.聯軸器 3.電機圖3 傳動原理示意圖

2.2 調車運行方式

充分考慮到原有作業習慣，將鐵牛停放位置布置在卸車線的盡頭，采取推車作業方式運行。

為提高作業效率，運行速度采用快速和慢速兩檔設計。通過調節變頻器輸出頻率來改變電動機轉速，高低速度都可調整，以使調車絞車實現重車低速正反轉和空車高速正反轉，滿足雙向雙速調車需要，更好地與卸車系統配合。

2.3 安全防護裝置

1)電機的過載保護。一是超過額定負載時的保護；二是發生車輛未充分放風緩解等違章操作時的保護；三是機械傳動設備自身出現故障時的保護。

2)電氣設施防護。一是電氣裝置區安裝防雨棚，配電柜基礎加高30 cm安裝，以防雨防潮。二是主要裝置區設置緊急停車按鈕，確保維護作業時的安全。三是在鐵牛作業區兩端設置運行限位器。

3)作業過程防護。一是在鐵牛調車系統分批對位時，封鎖卸石專線，機車禁入。二是每股線路設置動力連鎖聲光警報器，夜間作業時，車列兩端掛方位警示燈。三是現場設立安全位置反光標識，嚴格確認鐵牛停放位置，嚴格確認遙控作業有效區域。四是卸車作業區采用“U”型鋼板罩倒扣在鋼絲繩上，防止石塊、焦塊磨損鋼絲繩，減少粉塵對鋼絲繩的污染，方便現場物料清理。

3 存在的問題及改進方向

該系統投用以來，安全到位，運行穩定，維護費用低，完全達到預期效果。機車乘務員崗位、扳道員崗位、調車員崗位人員的勞動強度明顯降低，機車油耗及車輛停時都有大幅下降，整體作業效率顯著提高，三方聯勞作業更加和諧。

由于該系統首次應用在卸車作業中，實際運行中還有一些需要不斷完善和改進的事項。如：①該系統遍及整個卸石專線，線路長、區域大，巡檢線路的時間長，返牛時間長；操作遙控器的有效遙控距離100 m，存在不可靠性。②托輥有轉動不靈活的情況，加之鋼絲繩粗重，存有滑動現象，易磨損。③兩套規格不同的系統，減速器、電動機、鋼絲繩等型號規格不同，備件不能通用。④因鐵牛牽引繩輪中心高出卸料區鋼絲繩防護罩14 cm，當鐵牛運行至料口處(最后一次對位)時會將鋼絲繩抬高，鋼絲繩會與防護罩有摩擦。目前，我們通過采用“將最后一次對位交由機車完成”的操作規程，使問題得到了初步解決。下一步，將重點探討影響最后一次對位的防護罩如何改造為可浮動式防護罩的問題。

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1005-8370(2016)03-21-02

2016-03-20

劉曉(1975—)，工程師，現任山東海化集團鐵路運輸分公司副經理，從事企業安全、生產及設備技術管理工作。主要研究方向為機械設計、高分子材料與工程等。