施 騫，蔡翎迪

（浙江浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 蘭溪 321100）

最初翻車機(jī)是用來進(jìn)行礦石的翻卸，彼時被稱作礦山翻籠，礦山翻籠利用鋼絲繩的驅(qū)動來完成翻卸工作，后經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善，形成了現(xiàn)有專用翻卸設(shè)備。廣闊的市場需求促進(jìn)裝備制造業(yè)不斷提高產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)水平。但產(chǎn)品開發(fā)水平的提高，使得翻車機(jī)的車型具有差異性，對此需要對翻車機(jī)車型進(jìn)行有效的檢測，雙車作為翻車機(jī)系統(tǒng)中的一套設(shè)備，在燃煤車車型檢測、末節(jié)車判斷和翻車機(jī)本體內(nèi)定位起著決定性的作用[1]。

鑒于此，針對車型檢測和末節(jié)車檢測工作原理及應(yīng)用這一課題進(jìn)行深入研究相當(dāng)有必要。

1 現(xiàn)狀

蘭溪電廠有兩臺折返式雙車翻車機(jī)卸煤裝置，單套翻車機(jī)卸煤裝置設(shè)計翻卸效率為20 循環(huán)/小時，相應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計出力為2400t/h，可翻卸C62、C64、C70 等多種型號的鐵路敞車鎖裝載散裝物料的設(shè)備。待卸的燃煤車在翻車機(jī)本體內(nèi)定位之前，需要同時檢測解列待翻卸的第一節(jié)燃煤車廂和第二節(jié)燃煤車廂的型號來判斷車體總長度，從而確定燃煤車的具體型號及完成翻車機(jī)本體內(nèi)的定位[2]。

同時，系統(tǒng)還會判斷該車是否為末節(jié)車輛，如判斷為末節(jié)車輛，則在此循環(huán)結(jié)束后終止翻卸流程，以上這些需要重調(diào)機(jī)上的總線編碼器和軌道旁的接近開關(guān)在程序中計算得出相應(yīng)的結(jié)果[3]。

2 開關(guān)的選型

燃煤車在解列作業(yè)中，準(zhǔn)確判斷燃煤車的型號是翻車機(jī)本體內(nèi)正確定位的關(guān)鍵，通過長時間的實踐和運(yùn)用，在通過傳感器測量物理量的情況下，原則上，在結(jié)構(gòu)上選擇各種傳感器?？紤]到測量對象、測量目的、測量環(huán)境等因素，選擇最合理的傳感器，是在測量一定量之前應(yīng)該解決的主要問題。當(dāng)確定所選擇的傳感器時，還可以確定相應(yīng)的測量方法和裝置。傳感器的選擇是否適當(dāng)也與測量結(jié)果的成功或失敗有關(guān)。在電廠中翻車機(jī)作業(yè)環(huán)境惡劣，為了保證翻車系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，降低作業(yè)故障率，傳感器應(yīng)該選用能夠適應(yīng)電廠環(huán)境、高可靠性、高靈敏度、具有三防標(biāo)志的產(chǎn)品。對此，經(jīng)過多方面的篩選，本單位車型檢測開關(guān)和末節(jié)車檢測都選用TURCK（圖爾克）牌Bi25-G47SR-VP4X2 型電感式傳感器接近開關(guān)，該接近開關(guān)具有感應(yīng)距離遠(yuǎn)（有效距離：2.5cm）、接觸面積大、防水性能優(yōu)、動作可靠強(qiáng)、使用壽命長，防震、耐腐蝕性能優(yōu)異等特點(diǎn)[4]。Bi25-G47SR-VP4X2 型電感式傳感器技能參數(shù)如表1 所示。

表1 電感式傳感器技能參數(shù)

圖1 接近開關(guān)選型

總線編碼器則選擇PEPPERL+FUCHS（倍加福）牌PVM58N-011AGROBN-1213 型總線編碼器，該編碼器工作電壓寬、工作溫度高、抗干擾、抗振動強(qiáng)，并具IP66 的防水防塵等級等特點(diǎn)[5]。

圖2 編碼器選型

PVM58N-011AGROBN-1213 型總線編碼器技能參數(shù)如表2 所示。

表2 總線編碼器技能參數(shù)

3 功能原理及應(yīng)用

車型檢測和末節(jié)車檢測需要使用的設(shè)備有總線編碼器和接近開關(guān)，通過輪子計數(shù)和輪子計數(shù)時編碼器的數(shù)值，計算出輪子之間的距離，來判斷具體燃煤車車型。

3.1 車型檢測自動識別原理及應(yīng)用

車型檢測需要同時檢測第一節(jié)和第二節(jié)兩節(jié)車廂的長度，然而每種車型的輪距都是有差別的，從而可以通過輪距上的差別來區(qū)別具體車型。正常工作情況下，每次解列作業(yè)時，燃煤車?？课恢迷趭A輪器附近，翻車機(jī)（進(jìn)車端）重車線軌道旁有兩個開關(guān)，分別位于第一節(jié)燃煤車廂和翻車機(jī)本體之間的開關(guān)為車型檢測開關(guān)；位于第一節(jié)燃煤車廂中間第2 個輪子和第3個輪子之間的開關(guān)為末節(jié)車檢測開關(guān)。

圖3 待翻卸燃煤車工作位示意圖

當(dāng)燃煤車往本體內(nèi)行進(jìn)的時候，車型檢測開關(guān)和重車調(diào)車機(jī)上的總線編碼器共同作用下，分別記錄下，第1、第3、第5 和第7 個輪子經(jīng)過車型檢測開關(guān)位置的米數(shù)，然后再通過第3 個輪子所在的位置米數(shù)減去第1 個輪子所在的位置米數(shù)，得出一個數(shù)值。再將此數(shù)值與燃煤車車型（第1 和第3 個輪子之間的距離）數(shù)值相比較，從而判斷出第一節(jié)燃煤車的具體型號。

同理，第二節(jié)燃煤車是檢測第5 和第7 個輪子之間的距離，然后再通過第7 個輪子所在的位置米數(shù)減去第5 個輪子所在的位置米數(shù)，得出一個數(shù)值。再將此數(shù)值與燃煤車車型（第5 和第7 個輪子之間的距離）數(shù)值相比較，從而判斷出第二節(jié)燃煤車的具體型號。之后，對相應(yīng)的車型組合完成在翻車機(jī)本體內(nèi)的定位。（注：如果只有一節(jié)燃煤車的，則忽略第5、第7 個輪子的檢測。）

如果其中有某個輪子在經(jīng)過車型檢測開關(guān)時，開關(guān)多檢測了一次或少檢測了一次，車型檢測程序就會出現(xiàn)錯誤，無法檢測出燃煤車的具體型號。

在一個循環(huán)翻卸流程中，車型檢測和末節(jié)車開關(guān)都記錄了相應(yīng)的計數(shù)值，計算出具體的燃煤車型號，而在下一個循環(huán)開始時，上述兩個開關(guān)的計數(shù)值則在重調(diào)機(jī)回到原位（接車時的落臂位）處，將計數(shù)值清零，重新開始計數(shù)。

圖4 現(xiàn)場實際安裝位置

3.2 末節(jié)車檢測自動識別原理及應(yīng)用

末節(jié)車檢測成功后，自動翻卸系統(tǒng)判斷待卸煤車已經(jīng)全部卸完，待此次翻卸循環(huán)結(jié)束后，程序自動終止運(yùn)行。末節(jié)車狀態(tài)分為兩種類型，一種是最后兩節(jié)燃煤車的末節(jié)車組合；另一種是最后一節(jié)燃煤車的末節(jié)車組合。但是作為雙翻系統(tǒng)，以上情況可以并存，兩者都為末節(jié)車，這里就需要兩種檢測方式來判斷是哪種類型的末節(jié)車。

3.2.1 兩節(jié)車的末節(jié)車檢測

當(dāng)燃煤車往翻車機(jī)本體內(nèi)行進(jìn)的時候，末節(jié)車檢測開關(guān)檢測到第一節(jié)燃煤車的3、4 兩個輪子和第二節(jié)燃煤車5、6、7、8 共6 個輪子，重調(diào)機(jī)再往前走一小段距離后，并在這段距離里面，沒有檢測到第7 個輪子，程序就判定為雙節(jié)車的末節(jié)車。

3.2.2 單節(jié)車的末節(jié)車檢測

當(dāng)燃煤車往翻車機(jī)本體內(nèi)行進(jìn)的時候，末節(jié)車檢測開關(guān)檢測到第一節(jié)燃煤車的第3、4 共2 個輪子，（如果檢測到有第3 個輪子存在時，就判定為非單節(jié)車的末節(jié)車，從而不運(yùn)行這段程序）重調(diào)機(jī)再往前走一小段距離后，并在這段距離里面，同時車型檢測開關(guān)檢測到4 個輪子的時候（檢測到5 個輪子時，就判斷為非單節(jié)車的末節(jié)車），車型檢測開關(guān)和末節(jié)車檢測開關(guān)都沒有檢測到其它輪子，就判定為單節(jié)車的末節(jié)車。

4 實例分析

4.1 實驗準(zhǔn)備

為驗證本文雙車翻車機(jī)車型檢測原理分析的實用性，以蘭溪電廠的雙車翻車機(jī)卸煤裝置為實驗對象進(jìn)行實例分析。

4.2 雙車翻車機(jī)車型檢測準(zhǔn)確性分析

為驗證本文分析結(jié)果的實用性，對其進(jìn)行雙車翻車機(jī)車型檢測準(zhǔn)確性測試，實驗結(jié)果如表3 所示。

表3 雙車翻車機(jī)車型檢測準(zhǔn)確性

根據(jù)表3 可知，通過本文原理進(jìn)行雙車翻車機(jī)車型檢測的準(zhǔn)確性較高，最高達(dá)99%，說明本文雙車翻車機(jī)車型檢測工作原理及應(yīng)用探討具有實用性。

5 結(jié)論

雙車作為翻車機(jī)系統(tǒng)中的一套設(shè)備，其雖然看似簡單，只有接近開關(guān)和總線編碼器兩種電氣設(shè)備，但其在燃煤車車型檢測、末節(jié)車判斷和翻車機(jī)本體內(nèi)定位起著決定性的作用。車型檢測和末節(jié)車檢測開關(guān)，在翻車機(jī)本體的定位中較為重要，車輪數(shù)量計算錯誤，直接影響車型判斷或者末節(jié)車判斷錯誤，都會引起中斷自動運(yùn)行，影響卸煤效率。尤其是車型判斷錯誤，燃煤車在翻車機(jī)本體內(nèi)的定位就會有偏差，如果沒有其它安全保護(hù)措施，勢必會影響設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行。