燒結機、環冷機臺車輪異常檢測報警裝置研究與應用

杜克平

摘 要： 對于燒結生產過程來說，燒結機、環冷機臺車的穩定運行是保障生產非常重要的環節，因此臺車輪異常檢測報警裝置的研究與應用可以很好的解決問題，提前預防臺車輪掉落和卡滯等故障。

關鍵詞： 燒結機；環冷機；臺車輪；異常檢測；報警裝置

一、前言

在鋼鐵企業燒結廠燒結機和環冷機臺車輪的點檢工作一直是燒結車間的重點，360m2燒結機單臺機有142掛燒結機臺車568個車輪，72掛環冷機臺車144個車輪，車輪軸承運行壽命都有一定周期，從成本角度考慮是不可能逐一更換，通常都是根據點檢信息確定損壞進行更換。但臺車輪數量較多巡檢線路長靠人工點巡檢難以避免會有一些疏漏，使得部分臺車輪間隙大而未能更換到位，造成運行過程發生臺車輪偏移甚至脫離臺車軸的故障，而一旦失去臺車輪的燒結機臺車進入機尾彎道或環冷機臺車進入環冷曲軌，都將發生臺車掉落卡死或繃斷鉸支座而釀成重大的事故。如果能及時發現臺車車輪脫落前的跡象，安排檢修修復或者更換臺車，將避免此類大的設備事故發生，因此考慮增加臺車輪異常檢測報警裝置，實現自動在線檢測臺車輪運行情況。

二、檢測報警裝置原理

根據多年對燒結機與環冷機臺車輪的點巡檢工作進行總結發現臺車輪運行狀態的劣化是一個過程，臺車結構如下圖1所示，一般臺車輪會有端蓋松脫跡象，臺車輪向車軸外側發生偏移，所以可以通過檢測臺車輪運行軌跡的位移大小來判斷它的狀態，位移超過允許范圍則發出相應的報警信息；偏移的臺車輪繼續運行則會發生完全脫落的情況，需要檢測每一個臺車輪是否在正常通過，那么燒結機、環冷機臺車輪異常檢測報警裝置根據以上情況考慮由限位開關和接近開關多種檢測裝置組成，檢測裝置結構示意圖如下圖2。

首先限位開關安裝在臺車輪側面，通過連桿和擋板等機構檢測臺車輪是否有端蓋螺栓松動造成的軸向位移，如果某個臺車輪端蓋發生了位移頂到限位開關，限位開關內的常開觸點閉合，電信號反饋至PLC模塊，程序里就發出相應的報警到主控室監控畫面上顯示出來。燒結機左右兩側、環冷機內外兩側都安裝了這種限位開關，這樣每個臺車輪經過的時候都被檢測到，無一遺漏。然后考慮到如果臺車輪完全脫落的情況，所以增加接近開關檢測裝置，該裝置由兩個接近開關組成，正對臺車軸的下方10cm臺車輪通過的位置成對安裝，用來檢測每個臺車輪是否正常通過的狀態，理論上一掛臺車一根軸上有兩個輪子，一側的輪子被檢測到通過后3至5秒內另一個輪子也一定要被檢測到，否則該輪子就已經脫落。接近開關檢測到臺車輪后轉換成電信號，在PLC程序里對兩個接近開關的信號進行邏輯編程實現上述功能然后發出報警信息到主控室監控畫面顯示。主控工看到報警信息之后通知現場操作工確認實際情況然后有計劃的對臺車輪進行處理。

三、檢測報警裝置的意義

該臺車輪異常檢測報警裝置檢測到臺車輪故障后維修人員在短時間內就能拆卸移除有故障的車輪，避免車輪進入彎道卡死增加處理難度，從減少長時間的停機事故。燒結機掉臺車輪停機約90分鐘，而環冷機掉臺車如果未發現，進入曲軌造成停機嚴重的可能5小時以上甚至更長的時間，每次卡臺車停機直接損失約10萬左右，還不包括搶修單位人工費用，而且燒結機長時間停機給鐵前大生產帶來很大安全風險，有可能會帶來高爐斷料休風的危險。所以這種臺車輪異常檢測裝置帶來的效益遠遠超出其本身技術上原本具有的價值，改造成本很低，但實際應用意義巨大。

四、檢測報警裝置的推廣

目前已經在新余鋼鐵有限公司燒結廠4、5、6、7、8#燒結機全面推廣使用，運行情況良好，效果明顯。

經過幾個月的使用，在原來只檢測臺車輪異常情況的基礎上，利用接近開關檢測裝置通過進一步深度的程序開發，實現了對臺車定位跟蹤的功能。每一掛臺車本身是有編號的，燒結機臺車是1-142#，環冷機臺車是1-72#，首先對接近開關當前對應的臺車編號進行人工校對，即在主控監控畫面上輸入當前臺車編號，然后燒結機、環冷機運行起來以后，接近開關每檢測到兩對臺車輪通過，對臺車輪編號進行一次累加1，這樣實時跟蹤每一掛臺車運行狀態，當有臺車輪異常報警發出時，同時記錄下相應的臺車編號，實現了對故障臺車的精準定位。

五、總結

燒結機、環冷機臺車輪異常檢測報警裝置的設計、后期調試及深度程序開發，都得到了很好的應用，不僅保證了裝置自身的穩定運行，更是準確的預測出可能會脫落的臺車輪并準確定位發生故障的臺車位置。在使用過程中，不僅生產操作人員能夠及時準確的了解臺車車輪運行狀態，更重要的是引導設備維護人員有重點的點檢和檢修。

隨著鋼鐵企業的競爭日益激烈，實現設備故障的早發現，早預防成為提高企業競爭力的重要手段，此裝置是一種精密的點檢設施，相信隨著設備維護與管理的發展，以后這類檢測裝置會越來越多的得到應用，而且該裝置可復制性很強，可以應用到很多其他有車輪檢測需要的設備上去，總之該裝置應用廣泛，前景廣闊，同時也需要不斷在實際應用中摸索改進，使其更好的幫助設備維護和管理。