翻車機清凍煤裝置改造

于志光

（河北港口集團秦皇島港務(wù)股份公司第二港務(wù)分公司，河北秦皇島 066000）

0 引言

北煤南運是我國能源運輸結(jié)構(gòu)的主要通道，每年從山西、陜西、內(nèi)蒙開采，經(jīng)由大秦線運輸，到達北方港口下水南運。由于運輸線路遠，周期長，途徑地冬季氣溫較低，煤炭易凍結(jié)于車皮內(nèi)壁，造成冬季翻車機作業(yè)時難以翻卸。這樣造成一方面車皮翻卸時出現(xiàn)較大虧噸現(xiàn)象，煤企損失很大，另一方面，大塊凍煤的翻卸還易造成堵斗，需要人工進行疏通，不僅翻卸效率降低，給裝卸作業(yè)帶來安全隱患，也給設(shè)備造成不同程度的損傷。對凍煤問題的處理可采用2種措施。

（1）主動式防凍粘措施。加熱保溫法、調(diào)節(jié)含水量法、表面改性法、防凍劑法和柔性仿生法。

（2）被動式凍粘清理措施。設(shè)立暖房、電滲法、高壓射流法、機械切削法、人工清理和機械振動法。

實際應(yīng)用中，在翻車機系統(tǒng)中應(yīng)用較多的是機械振動法，即磁脈沖振打裝置。

1 問題

煤一期A1F/A2F采用FZ1-5型翻車機，作為多車型翻車機，其可接卸幾乎大秦鐵路專用運煤敞車全部車型，包括解列C63，C64，C70，C76，不解列 C80，C80B，C80C 等。運煤敞篷車各車型載重量不同，有效容積不同，因而設(shè)計整體長寬高尺寸多樣。除去車型整體尺寸不同，各車型車皮外表面有眾多加強筋梁，布置方式及布置位置間距各不相同。

由于各車型長度不同，程序中所設(shè)定各車型進入翻車機轉(zhuǎn)子位置不盡相同，且解列車型車皮進入轉(zhuǎn)子位置后鉤頭脫開，車皮相對轉(zhuǎn)子位置存在一定自由量，加之各車型高度參數(shù)及車廂側(cè)面布置筋板及槽梁布置方式及布置位置之間的較大差異，很難精確確定翻車機轉(zhuǎn)子各位置處所對應(yīng)車皮外形形狀，翻車機轉(zhuǎn)子上布置振打裝置存在較大難度。而現(xiàn)今翻車機使用較多的磁脈沖振打裝置對磁脈沖頭所接觸車皮平整度有較高要求，若擊打位置處于敞篷運煤車車皮加強筋梁位置，會直接導(dǎo)致磁脈沖頭損壞。

2 改造

充分考慮利用原翻車機鋼結(jié)構(gòu)，以及靠板裝置，考慮采用附著式振動器。附著式振動器以附著式振打電機為驅(qū)動，帶動振動機構(gòu)振打車皮，起到清理車皮內(nèi)剩余物料的作用。在傾翻側(cè)（靠板側(cè)）安裝4組振動箱體式振動器，在非傾翻側(cè)增加2組擺動式振動器。

在靠板上增加的4組振動箱體式振動器（圖1），以靠板中線向兩側(cè)對稱布置，布置位置避開靠板主梁結(jié)構(gòu)位置。振動器安裝在靠板體上，其振動板凸出靠板平面20 mm，工作狀態(tài)時，振動器工作，振打車皮，起到清理車皮內(nèi)剩余物料的作用。振打箱體表面振動板為尺寸819 mm×345 mm的長方體，其面積相對于車皮表面加強筋梁較大，可適應(yīng)多種車型車廂表面接觸要求。在振動箱外表面覆蓋一層橡膠板，靠車過程中橡膠板存在于振動箱與車皮表面之間，可以有效保護車皮表面。振打箱體有2組彈簧緩沖裝置，可以通過調(diào)節(jié)該裝置預(yù)緊力大小調(diào)節(jié)振動箱振動過程中阻尼大小。振打箱體上下分別布置有3塊緩沖膠墊，可以很好的隔絕振動箱與靠車板間振動能量的傳遞，減少振動能量的損失。

非傾翻側(cè)增加的2組擺動式振動器，安裝在翻車機轉(zhuǎn)子非傾翻側(cè)箱梁上，寬度控制在壓車梁范圍內(nèi)。如圖2所示，擺動臂可圍繞固定于箱梁上的鉸軸底座擺動，在擺動臂下端安裝附著式振動電機。在翻卸作業(yè)過程中，隨著翻車機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，擺動臂在重力作用下圍繞鉸軸底座擺動，直至擺動臂上振動板與車皮表面貼合，并在重力作用下對車皮施加一定壓緊力，在翻車機回轉(zhuǎn)到一定角度時靠緊車廂立柱進行振打。

圖1 振動箱體式振動器

圖2 擺動式振動器

為了防止翻車機空翻時擺動式振打器擺動角度過大，根據(jù)擺動臂在正常工作時與火車皮相接觸的位置為邊界條件，預(yù)留出一定余量，在擺動臂上增設(shè)機械止擋裝置，一方面不影響擺動臂正常工作，另一方面保護擺動臂結(jié)構(gòu)和人員安全。

振動裝置配有電控柜，由PLC控制振動電機啟停。傾翻側(cè)振打電機工作區(qū)間為翻車機轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn) 90°～165°，非傾翻側(cè)振打電機工作區(qū)間為翻車機轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn)135°～165°，同時振打電機配有電控箱本地啟停功能、運行保護功能及電機保護功能。

3 效果

煤一期翻車機附著式振動清煤裝置已經(jīng)改造完成，并應(yīng)用到現(xiàn)場作業(yè)中。經(jīng)過一個冬季的使用檢驗，新安裝的振動清煤裝置很好的解決了煤一期翻車機接卸多種車型，難以精確確定翻車機轉(zhuǎn)子各位置所對應(yīng)車皮外形形狀，無法在翻車機轉(zhuǎn)子上布置振打裝置的問題。現(xiàn)設(shè)備運行較為穩(wěn)定，受到貨主一致好評。