液壓系統在調度絞車裝置中的技術應用

王冰濤

摘 要：通過利用液壓系統運行平穩、無級調速等多項優勢，由液壓系統取代了原來配重塊的漲緊方式。液壓系統既可以保證對鋼絲繩有足夠大的漲緊力，又不會產生雙向對抗力損壞設備，實現了整個站場調度絞車鋼絲繩的自動漲緊。另外在配重架的重坨漲緊設備中，也配備有小型的液壓站，方便配重塊的起吊工作，保證了吊掛配重塊的鋼絲繩在檢修工作時既快捷又安全。

關鍵詞：液壓系統；調度絞車裝置；技術應用

中圖分類號：TH16 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）21-0174-02

成莊礦是一座設計年處理能力400萬t/a，經改擴建目前達800萬t/a的特大型現代化礦井，建有配套能力的外運裝車系統。文章簡介了對外運裝車系統中的調度絞車裝置漲緊方式的優化控制改造。通過改造取得了明顯的經濟社會效益。

1 改造前存在的問題

成莊礦裝車站調度絞車采用配重吊坨來漲緊鋼絲繩，隨著礦井能力提升，裝車數量日益增加，單股道調車數量由原來的20節增加到現在的30節，絞車牽引鋼絲繩由原來的800米延長到1200米，漲緊配重（由22塊鐵坨組成，重達8噸）由1部增加到2部，但是原來的機械配重裝置已經遠遠不能滿足裝車生產的需要。具體問題有以下幾點：

1.1 土建設施

1.1.1 在裝車時由于鋼絲繩漲力不夠，將導致承載側配重吊坨無限制上升，拉倒配重架，損壞配重基礎座等重大的事故發生。

1.1.2 調度絞車系統的鋼絲繩完全是處于自然力的漲緊狀態，如果裝車過程中沒有摘除鐵牛與重車的掛鉤，或者是鐵牛的限位保護失靈，都有可能把配重架拉倒。

1.2 鋼絲繩設備

1.2.1 配重鋼絲：在裝車過程中，南北配重上下動作頻繁，裝一列車大約動作210次，吊配重鋼絲繩（直徑φ25mm）承受頻繁漲力，鋼絲繩易疲勞斷裂，運行中存在很大安全隱患。

1.2.2 主鋼絲繩：鐵牛窩口為一個100的斜坡，當鐵牛入窩時，由自身重量產生的慣性會對鋼絲繩產生一定的拉力；另外在裝車運行時，鋼絲繩的拉力根據車廂數量、不同車型的重量變化，以及裝車過程中的間斷行走對鋼絲繩產生的沖擊力，這瞬間的拉力對鋼絲繩都有一定的破壞作用。

1.3 配重鋼絲繩

調度絞車的整個系統包括牽引主機、主鋼絲繩、配重、配重鋼絲繩及天地輪、跑車輪、導向輪等一系列的諸多設備。在調度絞車的整套系統設備中，無論是檢修設備的哪個機械部件（由于配重裝置是處于漲緊狀態），都需要人工用吊鏈把配重吊起，解除整個系統的漲緊狀況，才可以進入檢修工作。但是人工用吊鏈起吊配重時，一方面要在8米高的配重架上作業，人員屬于高空作業，近幾年高空作業安全事故頻繁出現，危險系數大；另一方面配重塊整體較重（8噸），要4個工人配合先將10噸吊鏈運到8米高平臺上，再進行起吊作業，傳統的方法用兩人配合起吊，很不方便，勞動強度大，作業時間長，并且在起吊配重過程中，容易出現配重重心不穩的現象，給作業人員帶來極大的工作難度和不安全隱患。

2 系統改造

液壓系統就是利用液壓原理（在一定的機械、電子系統內，依靠液體介質的靜壓力，完成能量的積壓、傳遞、放大，實現機械功能的輕巧化、科學化、最大化）來實現功能轉換的一種裝置。液壓系統在工程機械上的應用極大地提高了工程機械的工作效率和能源利用率，實現了工程機械動力的平穩傳動。在該站場中調度絞車的液壓控制系統是以電機提供動力為基礎，以油液作為工作介質，使用液壓泵將機械能轉化為壓力，通過各種控制閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作，完成設備不同的動作需要。

2.1 主要構成

該液壓系統由液壓主體裝置的土建基坑、液壓控制、電力控制三大部分組成。

2.1.1 土建基坑。土建坑基采用的是澆注的方式完成的。通過絞車拉力設計校核基礎，按要求打基坑澆注，預埋設備安裝地腳螺栓。

2.1.2 液壓控制。液壓工作程序：（1）鐵牛帶負荷前進時，北拉緊油缸為保壓狀態，南拉緊油缸根據拉力值逐漸增加油缸拉力。（2）鐵牛無負荷運行時，主機拉動鐵牛向北運行，此時南、北拉緊油缸為保壓狀態自動調整。鐵牛拉緊裝置采用兩套漲緊裝置，且兩套液壓系統有互鎖裝置，一端拉緊，另一端保壓設定值。

2.1.3 電力控制。拉緊裝置拉力自動調節由PLC模板編程（采集信號點為液壓系統中拉力傳感器輸出4-20ma模擬信號）。包括：電機控制元件兩套，含斷路器、接觸器、熱保護等。電磁閥控制一套，即繼電器。拉力儀表一套，用于顯示張緊的拉力。可編程序控制器一套，用于控制整個程序的系統邏輯。觸摸屏一臺，用于設定用戶參數。

2.2 工作原理

在整套裝置中液壓的鋼絲繩自動漲緊是核心內容。鋼絲繩的自動漲緊包括四個部分：備機狀態、工作狀態狀態以及系統保護。

2.2.1 系統備機狀態。當集控室給運行信號后，兩臺液壓站電