C80敞車(chē)殘留煤清掃裝置設(shè)計(jì)

秦皇島港股份有限公司第九港務(wù)分公司 河北 秦皇島 066000

1 引言

秦皇島港煤五期共有三臺(tái)翻車(chē)機(jī),主要接卸C80運(yùn)煤敞車(chē)及其衍生車(chē)型,通過(guò)翻車(chē)機(jī)翻轉(zhuǎn)將車(chē)廂內(nèi)物料翻卸到料斗中,在由皮帶機(jī)輸送到堆場(chǎng)。翻車(chē)機(jī)在實(shí)際接卸過(guò)程中,每一循環(huán)作業(yè)結(jié)束后,都會(huì)有較多的煤炭顆粒、煤塵、煤泥等物料殘留在車(chē)皮頂部,這些殘留的積煤對(duì)周?chē)h(huán)境及列車(chē)運(yùn)行都會(huì)帶來(lái)許多問(wèn)題。首先,附著在車(chē)皮頂部的殘留積煤在車(chē)皮駛出翻車(chē)機(jī)房后,隨著車(chē)皮振動(dòng)掉落在軌道道心內(nèi)及軌道兩側(cè),不僅影響周?chē)h(huán)境的整潔度,而且軌道上的煤炭顆粒嚴(yán)重影響車(chē)皮正常通行,嚴(yán)重時(shí)可能發(fā)生車(chē)皮掉道的風(fēng)險(xiǎn);其次,車(chē)皮上方附著的煤塊及顆粒經(jīng)常會(huì)觸發(fā)碰鐵路部門(mén)的支撐桿監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng),導(dǎo)致其誤報(bào),給鐵路部門(mén)造成極大困擾,嚴(yán)重干擾鐵路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

為解決這一問(wèn)題,提高卸車(chē)效率,降低車(chē)皮積煤對(duì)鐵路部門(mén)的影響,在翻車(chē)機(jī)房出口設(shè)計(jì)一種殘留煤清掃裝置,當(dāng)車(chē)皮駛出翻車(chē)機(jī)平臺(tái)時(shí),清掃裝置將車(chē)皮頂部堆積的煤泥等物料自動(dòng)清掃,并且能夠讓清掃下來(lái)的物料堆積到指定區(qū)域,作業(yè)結(jié)束后集中清掃。這樣既保障了翻卸作業(yè)安全穩(wěn)定,最大限度的減少了道心及軌道兩側(cè)的積煤,又避免了鐵路部門(mén)支撐桿監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的誤報(bào)現(xiàn)象,提高了作業(yè)效率,解決了鐵路部門(mén)的困擾。

2 設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)依據(jù)

首先,該裝置需與程序連鎖,能夠?qū)崿F(xiàn)間歇式運(yùn)動(dòng)。由于C80敞車(chē)機(jī)車(chē)頭要高于車(chē)皮,當(dāng)機(jī)車(chē)駛?cè)敕?chē)機(jī)時(shí),清掃裝置處于非工作狀態(tài),避免清掃裝置剮蹭機(jī)車(chē)。當(dāng)機(jī)車(chē)頭駛出翻車(chē)機(jī)區(qū)域時(shí),清掃裝置處于工作狀態(tài),隨著翻車(chē)作業(yè)自動(dòng)進(jìn)行清掃。

其次,該裝置與車(chē)皮頂部應(yīng)采用軟接觸,既能有效清除積煤,也避免損傷車(chē)皮或清掃裝置;

再次,該裝置需具備安全可靠的動(dòng)作行程,設(shè)置極限限位,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停。

最后,該裝置應(yīng)具備簡(jiǎn)單可靠、便于維修等優(yōu)勢(shì),具有較低的制造成本及后期維護(hù)費(fèi)用。

清掃裝置設(shè)計(jì)

綜合考慮,清掃裝置設(shè)計(jì)如圖1所示,主要包括清掃系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)棍、多連桿、接近開(kāi)關(guān)、電動(dòng)推桿及支座等六個(gè)主部分組成。

圖1 連桿清掃裝置

清掃裝置安裝位置的選擇在翻車(chē)機(jī)房?jī)?nèi)部出口平臺(tái)處,支座邊緣距鐵軌500mm,近乎與靠車(chē)板平行。主要考慮以下幾點(diǎn)原因:1、翻車(chē)機(jī)房?jī)?nèi)部有干霧除塵系統(tǒng),使得內(nèi)部環(huán)境潮濕,空氣中會(huì)有大量的水微霧漂浮,可以對(duì)清掃后的煤塵起到一定的吸附作用,相比如外部干燥的環(huán)境有效的降低了二次污染的情況。2、考慮到特殊天氣(如雨、雪等),裸露在室外的推桿電機(jī)及其他電器元件可能會(huì)被雨水侵蝕,造成短路等情況,影響推桿使用壽命。3、由于C80機(jī)車(chē)頭要比車(chē)皮寬,因此清掃裝置底座不能距離軌道過(guò)近,否則會(huì)對(duì)車(chē)皮造成剮蹭。4、預(yù)留出行人通道,不能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通行造成影響,且不與現(xiàn)場(chǎng)其他設(shè)備造成干涉。

清掃裝置設(shè)計(jì)的核心部分就是如何利用電動(dòng)推桿通過(guò)連桿結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)清掃裝置的運(yùn)行。電動(dòng)推桿做上下往復(fù)的活塞運(yùn)動(dòng),而清掃刮板是做90°旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因此需要增加一組旋轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)兩組部件的整體連動(dòng)。選用一組194mm*600mm托輥?zhàn)鳛樾D(zhuǎn)軸,不僅價(jià)格低廉,而且實(shí)用性強(qiáng),方便后續(xù)連桿機(jī)構(gòu)的焊接。選用轉(zhuǎn)接塔內(nèi)流程擋板使用的電動(dòng)推桿作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),備件充足,價(jià)格低廉,維修簡(jiǎn)單。

以推桿未伸出時(shí)作為清掃機(jī)構(gòu)的初始位置,此時(shí)刮板應(yīng)與車(chē)皮側(cè)方平行,清掃刮板未與車(chē)皮接觸,車(chē)頭可以順利通行,不會(huì)對(duì)列車(chē)造成剮蹭,在此處安裝接近開(kāi)關(guān)1,確定清掃刮板為未工作狀態(tài)。以清掃刮板與車(chē)皮上沿緊密接觸未推桿最終位置,此時(shí)可以對(duì)車(chē)皮頂部進(jìn)行清掃,在此位置是安裝接近開(kāi)關(guān)2,確定清掃裝置為工作狀態(tài)。

電動(dòng)推桿安裝位置距地面600mm,便于拆接線及日后維修更換。在推桿頭部焊接一個(gè)限位晃鐵,隨著推桿的活塞運(yùn)動(dòng)即可觸碰開(kāi)關(guān)1、開(kāi)關(guān)2,實(shí)現(xiàn)整個(gè)清掃裝置的運(yùn)行。由于推桿行程遠(yuǎn)大于刮板的活動(dòng)半徑,因此在開(kāi)關(guān)2上方增加一個(gè)滾輪搖臂開(kāi)關(guān)最為保護(hù)限位,假設(shè)開(kāi)關(guān)2損壞,可以通過(guò)保護(hù)限位停止推桿工作,防止推桿超程后繼續(xù)推動(dòng)清掃刮板對(duì)車(chē)皮造成剮蹭。

清掃刮板設(shè)計(jì),采用二級(jí)清掃法,第一級(jí)選用耐磨的聚氨酯刮片,第二級(jí)選用硬塑料的毛刷,這兩種材質(zhì)具有良好的清掃效果又不會(huì)對(duì)車(chē)皮造成損傷。第一級(jí)清掃刮板主要由刮片、張緊彈簧、支架組成,在件1與件2之間有2組壓縮彈簧通過(guò)螺栓固定,在刮板與車(chē)皮上沿接觸時(shí),調(diào)節(jié)張緊彈簧,使其具有一定的壓縮量,隨著刮板的磨損可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償,確保刮片一直與車(chē)皮緊密接觸。刮板支架實(shí)際中除了要與車(chē)皮呈90°垂直外,還沿入口方向呈45°夾角,這樣確保清掃下來(lái)的積煤可以滑落到車(chē)廂外側(cè)指定區(qū)域。推桿頂部還有一個(gè)機(jī)械止擋,當(dāng)推桿出現(xiàn)意外情況出現(xiàn)超程時(shí),可以通過(guò)機(jī)械止擋阻止刮板繼續(xù)向下旋轉(zhuǎn),使得電機(jī)過(guò)力矩跳閘。

當(dāng)翻車(chē)機(jī)進(jìn)入接車(chē)狀態(tài)時(shí),清掃裝置應(yīng)處于初始位置,即刮板位于旋轉(zhuǎn)軸正上方,此時(shí)出口巡視確認(rèn)正常后開(kāi)始進(jìn)行機(jī)車(chē)行進(jìn)作業(yè),待車(chē)頭到達(dá)指定位置與列車(chē)解列后,清掃裝置進(jìn)入工作狀態(tài),此時(shí)刮板應(yīng)與車(chē)皮緊密貼合,出口巡視人員確認(rèn)位置正常后進(jìn)入翻車(chē)作業(yè)狀態(tài),隨著列車(chē)不斷推出,清掃裝置逐步進(jìn)行積煤清掃作業(yè)。

3 結(jié)論

這種多連桿清掃裝置能夠有效清除車(chē)皮上方積煤,減少人工清理的工作量,同時(shí)消除在車(chē)皮兩側(cè)人工清理的安全風(fēng)險(xiǎn),降低了殘留積煤對(duì)列車(chē)運(yùn)行的影響,提升了翻車(chē)機(jī)出口環(huán)境容貌,保障了列車(chē)行駛安全。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠,可通過(guò)程序控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停,同時(shí)制作成本及后續(xù)維護(hù)費(fèi)用較低,具有較高的實(shí)用價(jià)值。