馮如杉

平頂山天安煤業(yè)股份有限公司田莊選煤廠 河南 平頂山 467013

1 田莊選煤廠概況

田莊選煤廠（以下簡稱田選）是礦區(qū)型煉焦煤選煤廠，隸屬于中國平煤神馬能源化工集團(tuán)，設(shè)計能力10.00M/a，入選河南平頂山礦區(qū)的十余個礦井的原煤。原煤全部采用鐵路運輸方式進(jìn)廠，經(jīng)過受煤系統(tǒng)進(jìn)入11座原煤倉暫存后進(jìn)行分選。受煤系統(tǒng)由2臺翻車機(jī)、2個緩沖倉、4臺給煤機(jī)、11座原煤倉及若干轉(zhuǎn)載皮帶組成，是原煤卸車、倉儲、配煤入選的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，經(jīng)過50年的運行，翻車機(jī)設(shè)備老化、效率低下的問題十分突出[1]。

2 受煤系統(tǒng)存在的問題

2.1 翻車機(jī)設(shè)備故障率很高

受煤系統(tǒng)原有2臺O型翻車機(jī)（KFJ—2A型），屬于淘汰設(shè)備，翻車速度緩慢，設(shè)計初衷只能翻卸標(biāo)準(zhǔn)車輛，對專用車輛就很不適應(yīng)，因為專用車輛進(jìn)入翻車機(jī)后無法有效固定，造成翻車過程中車輛和翻車機(jī)發(fā)生撞擊，翻車機(jī)損傷無法避免，使其支撐、傳動、止擋等機(jī)構(gòu)故障不斷，受煤系統(tǒng)的事故率增高、維修量大，不能滿足生產(chǎn)對原煤調(diào)入的需求。

2.2 受煤系統(tǒng)的運行效率低

翻車機(jī)每翻一車都需要人工操作，操作工需要先把列車解列，再把每個車輛順次送入翻車機(jī)，勞動強(qiáng)度大，效率低。

2.3 翻車機(jī)對車輛型號適應(yīng)性差

O型翻車機(jī)只能翻卸C60專用車輛，不能翻鐵路外來車輛和C70（長13976mm、寬3242mm、高3143mm）車輛，使田莊選煤廠很難入選局外鐵路運入的外購煤，影響原煤的調(diào)入，制約了精煤生產(chǎn)能力。為此，針對上述問題田選需要對受煤系統(tǒng)進(jìn)行全面的技術(shù)改造，徹底解決這些問題[2]。

3 受煤系統(tǒng)技術(shù)改造方案及其實施

田選選用C型翻車機(jī)（FZ15—100）進(jìn)行了換型改造，該設(shè)備使用箱型梁連接、固定平臺、液壓壓車、液壓靠車等方式，消除了翻車過程中對車皮的沖擊，且能夠有效釋放車輛彈簧能量，回轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)，能翻C60～C70等各種型號車輛，消除了車皮型號對受煤系統(tǒng)的制約，并具有結(jié)構(gòu)簡單輕巧、驅(qū)動功率小、自動化運行的優(yōu)點，翻車效率更高。本次技術(shù)改造工程設(shè)計工作由武漢設(shè)計院完成，由于是設(shè)備換型改造，除拆除原設(shè)備外，土建基礎(chǔ)也進(jìn)行了拆除，并重新制作。由于設(shè)備選型充分考慮了利用現(xiàn)有的廠房和布置空間，皮帶、受煤坑等設(shè)備設(shè)施無須改動，所以改造方案最大可能規(guī)避了對生產(chǎn)的不利影響，而且工程量最低。在施工組織方面，為了保證正常的精煤生產(chǎn)，采取了逐個拆除、逐個改造的施工方案，即先保留一套O型翻車機(jī)正常翻車，而拆除另一套翻車機(jī)及其基礎(chǔ)，之后開展土建基礎(chǔ)制作，再完成設(shè)備安裝，調(diào)試合格后投入生產(chǎn)，新翻車機(jī)運行正常后再拆除余下的一套O型翻車機(jī)，最終受煤系統(tǒng)的換型改造工作完成，施工順利且沒有對生產(chǎn)造成不利影響[3]。

4 新受煤系統(tǒng)運行情況分析

C型翻車機(jī)安裝完成后進(jìn)入運行階段，由于C型翻車機(jī)不僅僅是一臺設(shè)備，而是一套系統(tǒng)，在與原有系統(tǒng)結(jié)合的過程中，自然要出現(xiàn)一些配合不到位的問題，其中既包括翻車機(jī)設(shè)備本身的問題，也包括附屬設(shè)備設(shè)施的問題。

4.1 人工巡檢存在盲區(qū)

受鐵路空間環(huán)境的限制，以及翻車機(jī)自動運行時禁止崗位人員入內(nèi)，翻車機(jī)及其附屬設(shè)備的巡檢工作存在盲區(qū)，因此新翻車機(jī)投入運行后，多次出現(xiàn)設(shè)備故障而巡檢人員未及時發(fā)現(xiàn)的情況。例如：重車進(jìn)入翻車機(jī)后，如果重調(diào)機(jī)發(fā)生故障，把鉤工在翻車機(jī)東側(cè)是無法發(fā)現(xiàn)的，而翻車機(jī)西側(cè)的空車崗位人員能夠發(fā)現(xiàn)重調(diào)機(jī)的故障，卻又無法及時停車，需要通知把鉤工停車，這樣使事故時間大大延長，事故嚴(yán)重程度被擴(kuò)大化。

4.2 易發(fā)生重車相撞事故

翻車過程是先將列車解列，再將重車逐次推進(jìn)翻車機(jī)卸煤，重車被逐次推進(jìn)的過程中，需要設(shè)置重車報警裝置，以防止重車被過度推進(jìn)，沖撞翻車機(jī)內(nèi)待翻的重車，引起事故。原有重車報警裝置距離新翻車機(jī)距離過遠(yuǎn)，報警信息無法及時被崗位人員發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)漏警現(xiàn)象，發(fā)生撞車事故，對翻車機(jī)造成損傷。

4.3 翻車機(jī)設(shè)備故障較多

4.3.1 靠車信號失靈。翻車機(jī)靠車信號在安裝時采用點感應(yīng)方式，翻車機(jī)頻繁震動，靠車信號產(chǎn)生位移，造成翻車過程中信號丟失，必須停止運行，再用調(diào)試方法才能使翻車機(jī)運轉(zhuǎn)，回翻到位，再將空車推出翻車機(jī)后進(jìn)行處理。在事故處理過程中，位置稍有偏差，就會丟失信號，進(jìn)一步造成設(shè)備停運，影響翻車時間。

4.3.2 翻車機(jī)回轉(zhuǎn)失控。翻車機(jī)還存在回轉(zhuǎn)過程中速度突然加快的現(xiàn)象，造成減速機(jī)地腳螺栓折斷，或者零度限位開關(guān)動作停止，或者正翻160°時電機(jī)不轉(zhuǎn)，抱閘打開，造成翻車機(jī)急停，嚴(yán)重影響生產(chǎn)及翻車安全。

4.3.3 自動控制信號紊亂。翻車機(jī)投入運行一段時間后，由于配電室中變頻器產(chǎn)生的干擾信號，使G01程控柜中繼電器誤動作，造成自動控制信號混亂，重調(diào)機(jī)不能正常運行，有時不動作，有時動作停不下來，造成嚴(yán)重的安全隱患。

4.3.4 翻車機(jī)回轉(zhuǎn)不到位。翻車機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)回轉(zhuǎn)到-1°的現(xiàn)象，檢查后發(fā)現(xiàn)是主令控制器中0°限位開關(guān)錯位造成的，之后在翻轉(zhuǎn)過程中又出現(xiàn)15°、150°、160°、165°限位開關(guān)錯位現(xiàn)象，由于是自動翻車，翻轉(zhuǎn)不到位將導(dǎo)致自動停止翻車，當(dāng)翻車機(jī)回轉(zhuǎn)出現(xiàn)-1°時，若翻車機(jī)進(jìn)行先一步動作將會使車皮掉道[4]。

5 受煤系統(tǒng)技術(shù)改造后的技術(shù)改進(jìn)

由于工程設(shè)計階段無法充分考慮到現(xiàn)場的若干不確定因素，所以任何一次技術(shù)改造完成后，都不可能完全達(dá)到設(shè)計目標(biāo)，技術(shù)改造后的持續(xù)磨合與持續(xù)改進(jìn)是必不可少的一項工作，為此田選針對運行過程中存在的問題，采取了一系列的措施，并予以實施。

5.1 安裝監(jiān)控視頻系統(tǒng)

在翻車機(jī)房安裝攝像頭，重點監(jiān)控重調(diào)機(jī)、翻車機(jī)運行情況，再將信號接入翻車機(jī)操作室內(nèi)的信號轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，再接到顯示屏上，操作人員通過顯示屏看到翻車機(jī)、重調(diào)機(jī)的運行情況，一旦有異常情況能及時處理。

5.2 改造重車報警裝置

首先將原有的報警器移動位置，保證了待進(jìn)重車能夠在合適的位置及時停車，防止了撞車事故。其次，為了保證作業(yè)人員安全，將翻車機(jī)房內(nèi)的報警器挪到翻車機(jī)操作房外，原有的報警開關(guān)位置不動，當(dāng)有火車進(jìn)入作業(yè)區(qū)域，火車輪壓住開關(guān)，回路接通，報警裝置開始報警，聽到報警后，崗位人員按下關(guān)閉按鈕，報警器停止報警，保證了作業(yè)人員的安全。

5.3 對翻車機(jī)實施技術(shù)改進(jìn)措施

改進(jìn)靠車信號感應(yīng)方式。將翻車機(jī)靠車信號的點感應(yīng)方式改為面感應(yīng)方式，用扁鐵制作新感應(yīng)頭，把限位開關(guān)移動位置，加大限位開關(guān)的感應(yīng)面積，避免再出現(xiàn)丟失信號的情況。重新設(shè)計PLC程序參數(shù)。重新設(shè)定PLC的參數(shù)，將翻車機(jī)回到自由位，去掉電機(jī)銷子，然后開始設(shè)置PLC參數(shù)，將順序宏改為工廠宏，同時增加額定輸出電流，從240A調(diào)整為360A。設(shè)計信號抗干擾裝置。在電路中加阻容吸收電路，在繼電器（重調(diào)機(jī)牽車終點、前行到位、前行到位減速、回退到位、翻車機(jī)出車端、單車到位、單車到位減速）電路中增加了阻容吸收電路，可以有效地提高抗干擾能力，確保翻車機(jī)、重調(diào)機(jī)的正常運行。調(diào)整主令控制器限位開關(guān)。為了杜絕翻車機(jī)回轉(zhuǎn)不到位的情況，對原有主令控制器限位開關(guān)進(jìn)行更換，并重新調(diào)整位置。

5.4 對重調(diào)機(jī)故障部件實施技術(shù)改造

5.4.1 改造液壓油管總成。采用22Ⅱ-800液壓油管總成（膠管）代替原油管，此種油管總成安裝更換時，找正、調(diào)整角度容易，不易變形，更換一次密封僅需5-10分鐘，可大大縮短事故處理時間。

5.4.2 改造大臂的連接軸。因為重調(diào)機(jī)存在大臂處連接軸無法注油的問題，因此決定制作新軸，在軸心加工了注油孔通至軸套中心部位，同時在注油孔出口處加工了兩處儲油槽并使其上下對稱，方便潤滑油的存儲，保證軸的潤滑質(zhì)量，進(jìn)而延長其使用壽命。

5.4.3 設(shè)計遠(yuǎn)程操作裝置。從重調(diào)車人工摘鉤按鈕箱原“人工摘鉤畢”按鈕的接線取出一對接頭，引出外接線，然后自制一個小的按鈕箱，將按鈕箱固定在人工摘鉤處，使崗位人員在提起勾頭的同時伸手能按到“人工摘鉤畢”按鈕，讓重調(diào)機(jī)直接牽重車進(jìn)入重調(diào)機(jī)，即為崗位人員的操作提供了方便，也節(jié)約了翻車時間。

5.4.4 改造前鉤限位開關(guān)。將重調(diào)機(jī)前鉤限位開關(guān)架，安裝在鉤頭銷上，與鉤頭銷一體，解決了勾頭撞擊時發(fā)生的開焊或移位問題，避免了信號丟失。

6 技術(shù)改進(jìn)措施的實施效果

通過改進(jìn)相關(guān)信號裝置，解決了因信號問題造成設(shè)備運行故障以及安全隱患。通過設(shè)計安裝翻車機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，提高了設(shè)備運行的巡檢效率。解決了因變頻器因素引發(fā)的翻車機(jī)運行故障問題，提高了設(shè)備運行可靠性，規(guī)避了重大安全事故的發(fā)生。通過解決油管漏油和重調(diào)機(jī)大臂易損問題，完善翻車機(jī)的設(shè)計。重新設(shè)計和安裝了“人工摘鉤畢”按鈕，大大提高了操作效率，每月可節(jié)約翻車時間600分鐘，如果按照單勾42分鐘計算，可多翻車14勾車。

7 結(jié)束語

田莊選煤廠通過完成C型翻車機(jī)的換型改造工作，實現(xiàn)了受煤系統(tǒng)的更新?lián)Q代，提高了受煤系統(tǒng)的自動化水平，翻車量大幅度提高，翻車過程更加安全可靠。之后又采取了一系列的技術(shù)改進(jìn)措施后，相繼解決了新設(shè)備故障、安全隱患問題，降低了設(shè)備的故障率，減少了設(shè)備故障維修的工作量，繼續(xù)提高了新翻車機(jī)的運行可靠性，提高了翻車機(jī)的工作效率。全面發(fā)揮了其自動化的優(yōu)勢，持續(xù)提高翻車能力，降低崗位人員操作難度，為保證田莊選煤廠達(dá)到1.0Mt的設(shè)計能力奠定了硬件基礎(chǔ)。