翻车机清冻煤装置改造

于志光

（河北港口集团秦皇岛港务股份公司第二港务分公司，河北秦皇岛 066000）

0 引言

北煤南运是我国能源运输结构的主要通道，每年从山西、陕西、内蒙开采，经由大秦线运输，到达北方港口下水南运。由于运输线路远，周期长，途径地冬季气温较低，煤炭易冻结于车皮内壁，造成冬季翻车机作业时难以翻卸。这样造成一方面车皮翻卸时出现较大亏吨现象，煤企损失很大，另一方面，大块冻煤的翻卸还易造成堵斗，需要人工进行疏通，不仅翻卸效率降低，给装卸作业带来安全隐患，也给设备造成不同程度的损伤。对冻煤问题的处理可采用2种措施。

（1）主动式防冻粘措施。加热保温法、调节含水量法、表面改性法、防冻剂法和柔性仿生法。

（2）被动式冻粘清理措施。设立暖房、电渗法、高压射流法、机械切削法、人工清理和机械振动法。

实际应用中，在翻车机系统中应用较多的是机械振动法，即磁脉冲振打装置。

1 问题

煤一期A1F/A2F采用FZ1-5型翻车机，作为多车型翻车机，其可接卸几乎大秦铁路专用运煤敞车全部车型，包括解列C63，C64，C70，C76，不解列 C80，C80B，C80C 等。运煤敞篷车各车型载重量不同，有效容积不同，因而设计整体长宽高尺寸多样。除去车型整体尺寸不同，各车型车皮外表面有众多加强筋梁，布置方式及布置位置间距各不相同。

由于各车型长度不同，程序中所设定各车型进入翻车机转子位置不尽相同，且解列车型车皮进入转子位置后钩头脱开，车皮相对转子位置存在一定自由量，加之各车型高度参数及车厢侧面布置筋板及槽梁布置方式及布置位置之间的较大差异，很难精确确定翻车机转子各位置处所对应车皮外形形状，翻车机转子上布置振打装置存在较大难度。而现今翻车机使用较多的磁脉冲振打装置对磁脉冲头所接触车皮平整度有较高要求，若击打位置处于敞篷运煤车车皮加强筋梁位置，会直接导致磁脉冲头损坏。

2 改造

充分考虑利用原翻车机钢结构，以及靠板装置，考虑采用附着式振动器。附着式振动器以附着式振打电机为驱动，带动振动机构振打车皮，起到清理车皮内剩余物料的作用。在倾翻侧（靠板侧）安装4组振动箱体式振动器，在非倾翻侧增加2组摆动式振动器。

在靠板上增加的4组振动箱体式振动器（图1），以靠板中线向两侧对称布置，布置位置避开靠板主梁结构位置。振动器安装在靠板体上，其振动板凸出靠板平面20 mm，工作状态时，振动器工作，振打车皮，起到清理车皮内剩余物料的作用。振打箱体表面振动板为尺寸819 mm×345 mm的长方体，其面积相对于车皮表面加强筋梁较大，可适应多种车型车厢表面接触要求。在振动箱外表面覆盖一层橡胶板，靠车过程中橡胶板存在于振动箱与车皮表面之间，可以有效保护车皮表面。振打箱体有2组弹簧缓冲装置，可以通过调节该装置预紧力大小调节振动箱振动过程中阻尼大小。振打箱体上下分别布置有3块缓冲胶垫，可以很好的隔绝振动箱与靠车板间振动能量的传递，减少振动能量的损失。

非倾翻侧增加的2组摆动式振动器，安装在翻车机转子非倾翻侧箱梁上，宽度控制在压车梁范围内。如图2所示，摆动臂可围绕固定于箱梁上的铰轴底座摆动，在摆动臂下端安装附着式振动电机。在翻卸作业过程中，随着翻车机转子旋转，摆动臂在重力作用下围绕铰轴底座摆动，直至摆动臂上振动板与车皮表面贴合，并在重力作用下对车皮施加一定压紧力，在翻车机回转到一定角度时靠紧车厢立柱进行振打。

图1 振动箱体式振动器

图2 摆动式振动器

为了防止翻车机空翻时摆动式振打器摆动角度过大，根据摆动臂在正常工作时与火车皮相接触的位置为边界条件，预留出一定余量，在摆动臂上增设机械止挡装置，一方面不影响摆动臂正常工作，另一方面保护摆动臂结构和人员安全。

振动装置配有电控柜，由PLC控制振动电机启停。倾翻侧振打电机工作区间为翻车机转子翻转 90°～165°，非倾翻侧振打电机工作区间为翻车机转子翻转135°～165°，同时振打电机配有电控箱本地启停功能、运行保护功能及电机保护功能。

3 效果

煤一期翻车机附着式振动清煤装置已经改造完成，并应用到现场作业中。经过一个冬季的使用检验，新安装的振动清煤装置很好的解决了煤一期翻车机接卸多种车型，难以精确确定翻车机转子各位置所对应车皮外形形状，无法在翻车机转子上布置振打装置的问题。现设备运行较为稳定，受到货主一致好评。