一種超聲波檢測保護裝置在翻車機上的應(yīng)用

連武學 賈清昆 河北鋼鐵集團邯鋼有限公司物流公司設(shè)備動力科

一、改造簡介

翻車機系統(tǒng)設(shè)備，用于鐵路敞車散裝物料翻卸的專用設(shè)備，作業(yè)區(qū)效率高，環(huán)保性能好，系統(tǒng)卸車效率18-20/小時。系統(tǒng)設(shè)備有翻車機、撥車機、重車調(diào)車機、遷車臺、推車機等設(shè)備。

O型翻車機的結(jié)構(gòu)較為特殊，端盤采用箱型截面結(jié)構(gòu)，利用箱型截面的抗彎、抗扭的優(yōu)點彌補了采用C型結(jié)構(gòu)的不足，采用固定平臺、液壓活動靠板、液壓夾緊。重車進入翻車機后，活動靠板向重車一側(cè)拖住車輛側(cè)墻板，壓車梁向下壓住車幫，靠、壓車完成后才能旋轉(zhuǎn)翻車。采用液壓釋能系統(tǒng)使火車彈簧力隨荷載釋放而釋放。此翻車機對車輛的作業(yè)力是所用翻車機中最小的。

翻車機在卸車皮過程中，會出現(xiàn)C70車型，這種車型比普通車型高出100厘米，這種車輛甚至會撞上解凍棚的頂部，也會撞壞翻車機本體的壓車梁裝置，為此我們專門在解凍棚入口不遠處安裝了超高車輛檢測裝置。但是最近發(fā)生了一起車輛撞壞翻車機內(nèi)壓車梁的事故，提醒我們還需要增加一種相對于壓車梁高度的異型車檢測裝置。

二、改造過程

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種翻車機壓車梁的保護裝置，超聲波傳感器裝置，實時監(jiān)控撥車機牽入翻車機內(nèi)的車輛是否超高，從而能夠保護壓車梁免遭撞擊。

普通車型進行翻車機本體后，車幫與壓車梁端頭的距離為300毫米。也就是說，超聲波檢測超高車皮的范圍不能低于車幫與壓車梁的距離。

解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案：

超聲波傳感器，檢測精度高，檢測范圍0.2-8米，4-20毫安連續(xù)輸出，方便設(shè)定高度比較值。車間、機械、電氣三方以翻車機允許進入的最高車型70E為基準定奪異型車檢測值，當超聲波傳感器檢測值低于異型車檢測值時，撥車機停止牽車，并且發(fā)出警報提醒作業(yè)人員有異型車侵入。

車間、機械、電氣三方進行商定超聲波保護數(shù)值。超聲波探測距離范圍為0.2米至8米，經(jīng)一料機械測量一翻超聲波與車皮邦的探測垂直距離為1.10米，二翻超聲波與車皮邦的探測垂直距離為1.49米，根據(jù)一車間、一料機械提供的數(shù)據(jù)，保護值各減100毫米，也就是一翻異型車保護值為1.00米，二翻異型車保護值1.39米，做為異型車檢測數(shù)據(jù)。

PLC程序制作，1#翻車機限高保護，制定功能模塊，設(shè)定范圍為0.2米至8米，探測車幫的距離為1.09，保護值設(shè)定為1.00米，探測到低于1米后，輸出信號給到撥車機牽車條件，停止牽車，起到保護壓車梁作用。

現(xiàn)場接線調(diào)試，一翻超聲波傳感器鋪設(shè)電纜34米。模塊MD20的8和28封，9和29封，信號線接8，9；電源接端子X101-8，-9；現(xiàn)場超聲波棕色接24V電源+，藍色接24V電源-，白色線接模塊MD20的8，黑色線接模塊MD20的9。二翻超聲波傳感器鋪設(shè)電纜28米。模塊MD17的8和28封，9和29封，信號線接8，9；超聲波電源正取自端子X13-4，負取自端子24V-；模擬量信號進模板MD17的8，9.端子號X12-22，X12-21；現(xiàn)場超聲波棕色接24V電源+，藍色接24V電源-，白色線接模塊MD17的8，黑色接模塊MD17的9。

本次改造，新加裝了超高車皮報警裝置，凡是有超高車皮進入解凍棚反射光電檢測，及進入超聲波檢測內(nèi)，聲光報警器進行及時預警，通知現(xiàn)場崗位工進行檢查，杜絕設(shè)備事故隱患。

三、改造亮點

本次改造實用新型，精度高、反應(yīng)迅速，一方面可以杜絕翻車機的壓車梁與火車車皮相撞的重大事故發(fā)生，同時可以避免撞壞解凍棚，提高了翻車機設(shè)備使用效率和卸車效率。經(jīng)過統(tǒng)計，每年可以減少損失和創(chuàng)造效益300萬元，具有顯著的經(jīng)濟效益。

四、技術(shù)研討

為了解決翻車機壓車梁及解凍棚防撞，本次改造主要分兩部分工作，一是程序制作，學習查閱PLC模塊功能，設(shè)置檢測的距離范圍，給定超聲波與車皮的保護值1.00米，一旦檢測到低于保護值1.00米，信號聯(lián)鎖到撥車機牽車行走，停止牽車；二是現(xiàn)場安裝超聲波裝置，測定保護距離，超聲波裝置與PLC模擬量進行聯(lián)接調(diào)試，信號采集穩(wěn)定，同時安裝報警器，檢測到異型車后，發(fā)出報警，及時提示崗位現(xiàn)場檢查。

通過測試，在正常車皮邦上放置磚塊，磚塊高度為0.15米，撥車機牽引車皮，磚塊進入超聲波裝置檢測范圍內(nèi)，畫面顯示0.95米，低于設(shè)定的保護值，牽車停止，保護了翻車機內(nèi)的壓車梁免遭撞擊，節(jié)省了備件費，節(jié)省了人力，進而提高了翻車機的作業(yè)率。

本實用新型實現(xiàn)了翻車機的壓車梁事故為零，達到國內(nèi)同類企業(yè)最好水平。杜絕了翻車機重大事故發(fā)生，避免由于壓車梁泄壓下垂，造成超高異型車撞壞壓車梁重大設(shè)備事故。提高了翻車機設(shè)備使用效率，提高了卸車效率，具有顯著的經(jīng)濟效益。

五、結(jié)束語

通過本次設(shè)計改造，對翻車機電氣各方面知識有了深一層的了解，同時發(fā)現(xiàn)自己還有很多的知識需要學習，更加認識到了終身學習的重要性和必要性，從改造中領(lǐng)悟到，PLC電氣基礎(chǔ)知識和原理是如此重要，只有懂得基礎(chǔ)原理，才能進行對設(shè)備進行完善優(yōu)化；只有認真研究設(shè)備問題，才能摸出門道。今后要多學習電氣理論知識，提高處理設(shè)備問題能力，包括液壓方面，變頻器技術(shù)使用，軟器功能熟練，PLC原理知識，都應(yīng)該掌握全面，腳踏實地，深挖現(xiàn)場問題，主動研討，對設(shè)備高質(zhì)量改進，為社會做出自己微薄的貢獻！

此次對超高異型車在翻車機壓車梁上的改造應(yīng)用，采用了新技術(shù)，在技能水平上得到了提升，磨煉。在消化吸收國內(nèi)外先進水平技術(shù)的基礎(chǔ)上，自助進行設(shè)計改造推行的。