电厂重车调车机制动器改造

张善

摘 要：翻车机是大型火力发电厂的主要卸煤设备，是翻卸铁路敞车散料的大型机械设备，本文重点介绍某大型电厂在运行过程中，重车调车机制动器由于设计和选型缺陷发生的各种问题，分析了发生问题的原因，提出了对制动器换型改造的方案，并在实际运行过程中得到了检验，从而大大提高了设备运行的可靠性和安全性。

关键词：重车调车机；制动器；改造

引言

某大型电厂并列布置二台C型折返式双车翻车机，编号为A翻车机、B翻车机， 主体包括翻车机本体、重车调车机、空车调车机、迁车台等四大系统，整套翻车机系统由英国美卓公司负责设计调试，武汉电力设备厂负责生产安装，是具有国际先进水平的一种新型全液压式翻车机，于2005年安装及调试完成，2005年12月经过铁道部科学研究所的检测并投入运行。其中重车调车机制动器起制动和定位的重要作用，原制动器由于设计和选型不合理而使故障频发，并造成了减速机损坏等故障，造成整套翻车机系统无法稳定运行，因而需要对制动器进行改造。

1.重车调车机制动器工作原理

重车调车机采用6个单独的立式行走传动装置进行驱动，每个驱动装置有一个机加工的与地面安装齿条啮合的输出齿轮。立式行走传动装置为完整的模件，包括90KW的变频电机、减速机、过力矩装置、制动器和输出小齿轮。传动电机为外购ABB变频电机（功率90Kw），减速机为FLENDER公司提供的立式行星结构产品（型号P2NA10）。

每台立式行走传动装置安装在重调车体上，用螺栓固定在机加工面上，其底部位于车体下法兰的机加工孔内。

每个传动装置由一台独立的ABB变频器带动，每台电机轴后端装有相对值光电编码器，向各自变频器反馈电机的运行速度，以实现闭环控制，六台变频器采用主从控制，#1电机变频器是主电机，#2～#5电机变频器是从电机，以平均分配各个电机间的负荷，实现各台电机间同步运行。

原设计重车调车机传动装置利用安装在减速机轴上液压多盘式制动器制动，电机与减速机通过联轴器相连，制动器为外购的进口液压多盘式制动器（型号BSD-792-63-000），该制动器是弹簧制动，液压释放，制动器内由12片直径15cm厚度3mm磨擦片和11片直径15cm厚度3mm安装在减速机轴上光片交替叠装而成。制动器的释放命令来自PLC，当PLC有制动器释放命令时，电磁阀得电，高压油进入液压油缸，弹簧上缩，磨擦制动片和安装在减速机轴上光片脱开。翻车机系统自动运行时重车调车机制动器一直处于打开状态，由变频器控制重车调车机运行的速度，当重车调车机停止时也由变频器控制使重调保持零速。只有当就地运行和紧急停止运行二种运行工况下，制动器才起制动作用。

2.重车调车机制动器存在问题

由于翻车机运行环境恶劣，煤灰尘大，煤灰容易进入制动器卡住运动部件导致动作失灵，加上煤灰尘的强腐蚀作用，且制动器是干式摩擦制动方式又注定了无法使用润滑油使其动作顺畅及防腐蚀，因此正常使用半年就需报废更换，既造成停工损失，又必须承受昂贵的更换费用。后电厂方和国内某制动器厂家通过多次试验，用国产磨擦片替代了进口件，并对制动器结构进行了优化，将干式制动改为湿式制动，油浸式可以保证摩擦片的散热和提高使用寿命。但由于国产制动磨擦片在散热和耐高温等关键技术上存在缺陷，在实际应用中多次发

生由于制动片发热粘连导致重车调车机飞车、减速机损坏等事故。由于重车调车机传动装置制动器是安装在减速机轴上，更换制动器需先拆除电机、过力矩装置，更换费时较长，检修极不方便。

2013年3月15日，A翻车机就地运行方式，运行就地多次操作A翻车机重车调车机前行，但仍不能前行，当又一次操作时，重车调车机快速前行撞向防撞快，此次事件导致减速机内部齿套开裂，更换减速机，分析此次事件原因是由于#1传动装置制动器制动片产生粘连，使重车机车机无法前行，而#1电机是主电机且变频器是闭环控制，PLC的速度指令是前行0.5m/s，而编码器反馈的电机运行速度为零，导致变频器输出不断增加，最后在最薄弱环节#1电机减速机的内部齿套处断裂，使重车调车机快速前行撞向防撞快，造成飞车。后来在A翻和B翻又多次发生类似事件，损失较大，造成翻车机系统无法稳定运行，

3.重车调车机制动器改进方案

3.1 制动器选型

由于原制动器在设计和选型上存在的诸多问题，我们对制动器及安装结构进行了改造，改造后传动装置保留原电机以及减速机，取消过力矩装置和原液压多盘式制动器，重新在电机与减速机间设计安装带制动盘的联轴器，增加国产液压盘式制动器进行制动。

3.2 电机和减速机联接方式改进

原设计电机和减速机通过过力矩装置连接，过力矩装置为进口件，费用较高且故障频繁，由于重车调车机传动装置是由变频器驱动，变频器有完备的保护故取消过力矩装置，改为联轴器尼龙柱销连接方式。

3.3 液压控制系统改进

国产液压盘式制动器的控制油路利用原进口液压多盘式制动器的控制油路，不需要对液压原理进行修改，仅需要对连接管路进行改造。

4.结语

重车调车机制动器已经改造完成，目前已投入正常运行，在实际运行过程中，由于制动器原因造成的重车调车机停运现象已完全消除。制动器改造的成功，提高了电厂翻车机的运行稳定性和翻卸效率，为电厂安全稳定经济运行提供了有力保障。