炼焦装煤车煤塔受煤定位联锁控制装置的设计及应用

2020-06-15常欣

冶金动力 2020年5期

常欣

(宣钢机电公司,河北张家口 075100）

1 背景

装煤车是炼焦四大机车之一，其主要功能是完成煤塔受煤、碳化室装煤的工作任务。煤塔为现浇钢筋混凝土结构，内部的煤仓用来存储炼焦煤。煤塔下部有下煤口（也称煤嘴）3 排，每排3 个，共计9个煤嘴，每个煤嘴安装有电液推杆拖动的扇形闸门。正常生产时，装煤车司机将车开到煤塔底部，经过人工对位，装煤车的3个煤斗分别对准该排的3个煤嘴，装煤车停车后，司机从司机室走出到煤塔侧墙，分别按动侧墙操作箱煤嘴打开按钮，电液推杆动作并打开煤嘴扇形闸门，开始受煤。煤斗装满后，按动关闭按钮，扇形闸门关闭，完成受煤，司机走回司机室开车完成碳化室装煤。每完成一次受煤，司机就要在司机室和煤塔侧墙的按钮箱之间走一个来回，一个班装煤70多炉，司机劳动强度较大。这种控制方式电液推杆主电路和控制回路一直处在待动作状态，存在着线路绝缘破损短路使电路接通的隐患和弊端，一旦线路故障状态下接通，电液推杆动作，煤嘴扇形闸门打开，炼焦煤从煤仓重力而下，上百吨煤堆满整个煤塔底部，造成生产中断，会给企业带来较大的经济损失。

2 设计原理

针对现有电气控制，设计一种装煤车煤塔受煤定位联锁控制装置。

（1）在装煤车与煤塔之间加装永久磁铁、电磁铁和相应的磁感应开关。

（2）加装主电路、控制电路上电接触器，受煤定位时才接通上电，装煤车受完煤离开后，主电路、控制电路全部断电。装煤车司机室操作台加装受煤按钮，司机在室内便可完成受煤操作。

3 技术方案

（1）装煤车煤塔自动受煤定位联锁控制装置系统，以一排为例（二、三排相同），固定支架有装煤车顶部支架和煤塔底部支架，支架固定在装煤车顶部钢板上。煤塔底部支架固定在煤塔底部的钢结构上。支架采用50mm×5mm 角钢制作，平铺厚为5 mm 的钢板，将永久磁铁、电磁铁、磁感应开关器件一一对应分别安装在支架。如图1所示。

图1 受煤煤嘴控制系统构成示意图

（2）装煤车顶部支架上安装有：1#煤嘴打开电磁铁、1#煤嘴关闭电磁铁、2#煤嘴打开电磁铁、2#煤嘴关闭电磁铁、3#煤嘴打开电磁铁、3#煤嘴关闭电磁铁和定位永久磁铁。与之对应的煤塔底部支架上安装有：1#煤嘴打开磁感应开关触头、1#煤嘴关闭磁感应开关触头、2#煤嘴打开磁感应开关触头、2#煤嘴关闭磁感应开关触头、3#煤嘴打开磁感应开关触头、3#煤嘴关闭磁感应开关触头和定位磁感应开关触头。磁感应开关通过线路引入煤塔底部的配电柜中,电磁铁通过线路与煤车司机室操作台上的按钮SB1、SB2……SB5、SB6 连接。永久磁铁直接安装于支架上，与定位磁感应开关触头对应，起到定位后控制主电路和操作回路上电的作用。如图2所示。

图2 加装电磁铁、磁感应开关构成示意图

（3）司机首先将装煤车开到煤塔底部，煤斗对准煤嘴，此时永久磁铁正对于磁感应开关触头，磁感应开关动作接通加装在配电柜里的接触器KM0。KM0 动作后，接通了液压推杆电机主电路和控制电路，同时点亮了安装于操作台的指示灯HD。提醒司机可以受煤，司机操作安装于操作台的按钮SB1。电磁铁得电生磁，与之对应的磁感应开关在磁场作用下导通，接通了KM1接触器，KM1吸合后，电液推杆M1(1)动作，打开扇形闸门开始受煤，煤斗装满后，司机按动安装于操作台的按钮SB2，电磁铁得电生磁，与之对应的磁感应开关在磁场作用下导通，接通了KM2 接触器，KM2 吸合后，电液推杆M1(1)动作，关闭扇形闸门，完成受煤。电路构成示意图如图3所示。

图3 主电路及控制电路的构成示意图

4 技术要点

永久磁铁26 与磁感应开关触头27 端面垂直距离调整为30～50 mm为宜，电磁铁14、16、18、20、22、24与磁感应开关触头15、17、19、21、23、25端面垂直距离调整为1～25 mm 为宜。且各感应器件安装分布间距大于200mm 以上，以避免交叉干扰，使开关动作可靠，信号传递准确。

本设计在原有控制的基础上，在装煤车与煤塔之间加装了电磁铁（14）、（16）、（18)、(20)、（22）、（24）、永久磁铁(26)、磁感应开关（15）、（17）、（19)、(21)、（23）、（25），(27)。在装煤车操作台上加装了按钮SB 和指示灯HD，在配电柜（10）内加装了主电接触器KM0。永久磁铁（26）和磁感应磁开关（27）起到了定位和接通电路的作用。不受煤时，主电路及控制回路为开路状态，只有在装煤车与煤嘴可靠对位、定位的前提下才能使KM0 动作并接通主电路、控制电路电源，才具备受煤操作条件。