煉焦裝煤車煤塔受煤定位聯鎖控制裝置的設計及應用

常 欣

(宣鋼機電公司,河北張家口 075100）

1 背景

裝煤車是煉焦四大機車之一，其主要功能是完成煤塔受煤、碳化室裝煤的工作任務。煤塔為現澆鋼筋混凝土結構，內部的煤倉用來存儲煉焦煤。煤塔下部有下煤口（也稱煤嘴）3 排，每排3 個，共計9個煤嘴，每個煤嘴安裝有電液推桿拖動的扇形閘門。正常生產時，裝煤車司機將車開到煤塔底部，經過人工對位，裝煤車的3個煤斗分別對準該排的3個煤嘴，裝煤車停車后，司機從司機室走出到煤塔側墻，分別按動側墻操作箱煤嘴打開按鈕，電液推桿動作并打開煤嘴扇形閘門，開始受煤。煤斗裝滿后，按動關閉按鈕，扇形閘門關閉，完成受煤，司機走回司機室開車完成碳化室裝煤。每完成一次受煤，司機就要在司機室和煤塔側墻的按鈕箱之間走一個來回，一個班裝煤70多爐，司機勞動強度較大。這種控制方式電液推桿主電路和控制回路一直處在待動作狀態，存在著線路絕緣破損短路使電路接通的隱患和弊端，一旦線路故障狀態下接通，電液推桿動作，煤嘴扇形閘門打開，煉焦煤從煤倉重力而下，上百噸煤堆滿整個煤塔底部，造成生產中斷，會給企業帶來較大的經濟損失。

2 設計原理

針對現有電氣控制，設計一種裝煤車煤塔受煤定位聯鎖控制裝置。

（1）在裝煤車與煤塔之間加裝永久磁鐵、電磁鐵和相應的磁感應開關。

（2）加裝主電路、控制電路上電接觸器，受煤定位時才接通上電，裝煤車受完煤離開后，主電路、控制電路全部斷電。裝煤車司機室操作臺加裝受煤按鈕，司機在室內便可完成受煤操作。

3 技術方案

（1）裝煤車煤塔自動受煤定位聯鎖控制裝置系統，以一排為例（二、三排相同），固定支架有裝煤車頂部支架和煤塔底部支架，支架固定在裝煤車頂部鋼板上。煤塔底部支架固定在煤塔底部的鋼結構上。支架采用50mm×5mm 角鋼制作，平鋪厚為5 mm 的鋼板，將永久磁鐵、電磁鐵、磁感應開關器件一一對應分別安裝在支架。如圖1所示。

圖1 受煤煤嘴控制系統構成示意圖

（2）裝煤車頂部支架上安裝有：1#煤嘴打開電磁鐵、1#煤嘴關閉電磁鐵、2#煤嘴打開電磁鐵、2#煤嘴關閉電磁鐵、3#煤嘴打開電磁鐵、3#煤嘴關閉電磁鐵和定位永久磁鐵。與之對應的煤塔底部支架上安裝有：1#煤嘴打開磁感應開關觸頭、1#煤嘴關閉磁感應開關觸頭、2#煤嘴打開磁感應開關觸頭、2#煤嘴關閉磁感應開關觸頭、3#煤嘴打開磁感應開關觸頭、3#煤嘴關閉磁感應開關觸頭和定位磁感應開關觸頭。磁感應開關通過線路引入煤塔底部的配電柜中,電磁鐵通過線路與煤車司機室操作臺上的按鈕SB1、SB2……SB5、SB6 連接。永久磁鐵直接安裝于支架上，與定位磁感應開關觸頭對應，起到定位后控制主電路和操作回路上電的作用。如圖2所示。

圖2 加裝電磁鐵、磁感應開關構成示意圖

（3）司機首先將裝煤車開到煤塔底部，煤斗對準煤嘴，此時永久磁鐵正對于磁感應開關觸頭，磁感應開關動作接通加裝在配電柜里的接觸器KM0。KM0 動作后，接通了液壓推桿電機主電路和控制電路，同時點亮了安裝于操作臺的指示燈HD。提醒司機可以受煤，司機操作安裝于操作臺的按鈕SB1。電磁鐵得電生磁，與之對應的磁感應開關在磁場作用下導通，接通了KM1接觸器，KM1吸合后，電液推桿M1(1)動作，打開扇形閘門開始受煤，煤斗裝滿后，司機按動安裝于操作臺的按鈕SB2，電磁鐵得電生磁，與之對應的磁感應開關在磁場作用下導通，接通了KM2 接觸器，KM2 吸合后，電液推桿M1(1)動作，關閉扇形閘門，完成受煤。電路構成示意圖如圖3所示。

圖3 主電路及控制電路的構成示意圖

4 技術要點

永久磁鐵26 與磁感應開關觸頭27 端面垂直距離調整為30～50 mm為宜，電磁鐵14、16、18、20、22、24與磁感應開關觸頭15、17、19、21、23、25端面垂直距離調整為1～25 mm 為宜。且各感應器件安裝分布間距大于200mm 以上，以避免交叉干擾，使開關動作可靠，信號傳遞準確。

本設計在原有控制的基礎上，在裝煤車與煤塔之間加裝了電磁鐵（14）、（16）、（18)、(20)、（22）、（24）、永久磁鐵(26)、磁感應開關（15）、（17）、（19)、(21)、（23）、（25），(27)。在裝煤車操作臺上加裝了按鈕SB 和指示燈HD，在配電柜（10）內加裝了主電接觸器KM0。永久磁鐵（26）和磁感應磁開關（27）起到了定位和接通電路的作用。不受煤時，主電路及控制回路為開路狀態，只有在裝煤車與煤嘴可靠對位、定位的前提下才能使KM0 動作并接通主電路、控制電路電源，才具備受煤操作條件。

5 應用效果

5.1 改造前

原受煤時，司機將車對準煤嘴后，從司機室出來按動裝在煤塔側墻操作箱上的打開按鈕，電機旋轉拖動扇形閘門打開，開始受煤，裝煤車煤斗裝滿后再次按動關閉按鈕，扇形閘門關閉，完成受煤。

5.2 改造后

司機在室內便可操作，節省了操作時間、降低了司機的勞動強度。同時提高了電路控制可靠性，有效防止線路短路造成的跑煤事故，確保了裝煤車與煤塔受煤的安全生產。