于志光

（河北港口集團(tuán)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(yùn)是我國能源運(yùn)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(yùn)輸，到達(dá)北方港口下水南運(yùn)。由于運(yùn)輸線路遠(yuǎn)，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(jī)作業(yè)時(shí)難以翻卸。這樣造成一方面車皮翻卸時(shí)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(jìn)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(duì)凍煤問題的處理可采用2種措施。

（1）主動(dòng)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(dòng)式凍粘清理措施。設(shè)立暖房、電滲法、高壓射流法、機(jī)械切削法、人工清理和機(jī)械振動(dòng)法。

實(shí)際應(yīng)用中，在翻車機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用較多的是機(jī)械振動(dòng)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(jī)，作為多車型翻車機(jī)，其可接卸幾乎大秦鐵路專用運(yùn)煤敞車全部車型，包括解列C63，C64，C70，C76，不解列 C80，C80B，C80C 等。運(yùn)煤敞篷車各車型載重量不同，有效容積不同，因而設(shè)計(jì)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(qiáng)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(jìn)入翻車機(jī)轉(zhuǎn)子位置不盡相同，且解列車型車皮進(jìn)入轉(zhuǎn)子位置后鉤頭脫開，車皮相對(duì)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(jī)轉(zhuǎn)子各位置處所對(duì)應(yīng)車皮外形形狀，翻車機(jī)轉(zhuǎn)子上布置振打裝置存在較大難度。而現(xiàn)今翻車機(jī)使用較多的磁脈沖振打裝置對(duì)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(yùn)煤車車皮加強(qiáng)筋梁位置，會(huì)直接導(dǎo)致磁脈沖頭損壞。

2 改造

充分考慮利用原翻車機(jī)鋼結(jié)構(gòu)，以及靠板裝置，考慮采用附著式振動(dòng)器。附著式振動(dòng)器以附著式振打電機(jī)為驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)振動(dòng)機(jī)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(dòng)箱體式振動(dòng)器，在非傾翻側(cè)增加2組擺動(dòng)式振動(dòng)器。

在靠板上增加的4組振動(dòng)箱體式振動(dòng)器（圖1），以靠板中線向兩側(cè)對(duì)稱布置，布置位置避開靠板主梁結(jié)構(gòu)位置。振動(dòng)器安裝在靠板體上，其振動(dòng)板凸出靠板平面20 mm，工作狀態(tài)時(shí)，振動(dòng)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(dòng)板為尺寸819 mm×345 mm的長方體，其面積相對(duì)于車皮表面加強(qiáng)筋梁較大，可適應(yīng)多種車型車廂表面接觸要求。在振動(dòng)箱外表面覆蓋一層橡膠板，靠車過程中橡膠板存在于振動(dòng)箱與車皮表面之間，可以有效保護(hù)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(dòng)箱振動(dòng)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(dòng)箱與靠車板間振動(dòng)能量的傳遞，減少振動(dòng)能量的損失。

非傾翻側(cè)增加的2組擺動(dòng)式振動(dòng)器，安裝在翻車機(jī)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(dòng)臂可圍繞固定于箱梁上的鉸軸底座擺動(dòng)，在擺動(dòng)臂下端安裝附著式振動(dòng)電機(jī)。在翻卸作業(yè)過程中，隨著翻車機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，擺動(dòng)臂在重力作用下圍繞鉸軸底座擺動(dòng)，直至擺動(dòng)臂上振動(dòng)板與車皮表面貼合，并在重力作用下對(duì)車皮施加一定壓緊力，在翻車機(jī)回轉(zhuǎn)到一定角度時(shí)靠緊車廂立柱進(jìn)行振打。

圖1 振動(dòng)箱體式振動(dòng)器

圖2 擺動(dòng)式振動(dòng)器

為了防止翻車機(jī)空翻時(shí)擺動(dòng)式振打器擺動(dòng)角度過大，根據(jù)擺動(dòng)臂在正常工作時(shí)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(dòng)臂上增設(shè)機(jī)械止擋裝置，一方面不影響擺動(dòng)臂正常工作，另一方面保護(hù)擺動(dòng)臂結(jié)構(gòu)和人員安全。

振動(dòng)裝置配有電控柜，由PLC控制振動(dòng)電機(jī)啟停。傾翻側(cè)振打電機(jī)工作區(qū)間為翻車機(jī)轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn) 90°～165°，非傾翻側(cè)振打電機(jī)工作區(qū)間為翻車機(jī)轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn)135°～165°，同時(shí)振打電機(jī)配有電控箱本地啟停功能、運(yùn)行保護(hù)功能及電機(jī)保護(hù)功能。

3 效果

煤一期翻車機(jī)附著式振動(dòng)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(gè)冬季的使用檢驗(yàn)，新安裝的振動(dòng)清煤裝置很好的解決了煤一期翻車機(jī)接卸多種車型，難以精確確定翻車機(jī)轉(zhuǎn)子各位置所對(duì)應(yīng)車皮外形形狀，無法在翻車機(jī)轉(zhuǎn)子上布置振打裝置的問題?，F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行較為穩(wěn)定，受到貨主一致好評(píng)。