关于利用C型翻车机改造受煤系统的研究——以田庄选煤厂为例

冯如杉

平顶山天安煤业股份有限公司田庄选煤厂 河南 平顶山 467013

1 田庄选煤厂概况

田庄选煤厂（以下简称田选）是矿区型炼焦煤选煤厂，隶属于中国平煤神马能源化工集团，设计能力10.00M/a，入选河南平顶山矿区的十余个矿井的原煤。原煤全部采用铁路运输方式进厂，经过受煤系统进入11座原煤仓暂存后进行分选。受煤系统由2台翻车机、2个缓冲仓、4台给煤机、11座原煤仓及若干转载皮带组成，是原煤卸车、仓储、配煤入选的关键环节，经过50年的运行，翻车机设备老化、效率低下的问题十分突出[1]。

2 受煤系统存在的问题

2.1 翻车机设备故障率很高

受煤系统原有2台O型翻车机（KFJ—2A型），属于淘汰设备，翻车速度缓慢，设计初衷只能翻卸标准车辆，对专用车辆就很不适应，因为专用车辆进入翻车机后无法有效固定，造成翻车过程中车辆和翻车机发生撞击，翻车机损伤无法避免，使其支撑、传动、止挡等机构故障不断，受煤系统的事故率增高、维修量大，不能满足生产对原煤调入的需求。

2.2 受煤系统的运行效率低

翻车机每翻一车都需要人工操作，操作工需要先把列车解列，再把每个车辆顺次送入翻车机，劳动强度大，效率低。

2.3 翻车机对车辆型号适应性差

O型翻车机只能翻卸C60专用车辆，不能翻铁路外来车辆和C70（长13976mm、宽3242mm、高3143mm）车辆，使田庄选煤厂很难入选局外铁路运入的外购煤，影响原煤的调入，制约了精煤生产能力。为此，针对上述问题田选需要对受煤系统进行全面的技术改造，彻底解决这些问题[2]。

3 受煤系统技术改造方案及其实施

田选选用C型翻车机（FZ15—100）进行了换型改造，该设备使用箱型梁连接、固定平台、液压压车、液压靠车等方式，消除了翻车过程中对车皮的冲击，且能够有效释放车辆弹簧能量，回转更加平稳，能翻C60～C70等各种型号车辆，消除了车皮型号对受煤系统的制约，并具有结构简单轻巧、驱动功率小、自动化运行的优点，翻车效率更高。本次技术改造工程设计工作由武汉设计院完成，由于是设备换型改造，除拆除原设备外，土建基础也进行了拆除，并重新制作。由于设备选型充分考虑了利用现有的厂房和布置空间，皮带、受煤坑等设备设施无须改动，所以改造方案最大可能规避了对生产的不利影响，而且工程量最低。在施工组织方面，为了保证正常的精煤生产，采取了逐个拆除、逐个改造的施工方案，即先保留一套O型翻车机正常翻车，而拆除另一套翻车机及其基础，之后开展土建基础制作，再完成设备安装，调试合格后投入生产，新翻车机运行正常后再拆除余下的一套O型翻车机，最终受煤系统的换型改造工作完成，施工顺利且没有对生产造成不利影响[3]。

4 新受煤系统运行情况分析

C型翻车机安装完成后进入运行阶段，由于C型翻车机不仅仅是一台设备，而是一套系统，在与原有系统结合的过程中，自然要出现一些配合不到位的问题，其中既包括翻车机设备本身的问题，也包括附属设备设施的问题。

4.1 人工巡检存在盲区

受铁路空间环境的限制，以及翻车机自动运行时禁止岗位人员入内，翻车机及其附属设备的巡检工作存在盲区，因此新翻车机投入运行后，多次出现设备故障而巡检人员未及时发现的情况。例如：重车进入翻车机后，如果重调机发生故障，把钩工在翻车机东侧是无法发现的，而翻车机西侧的空车岗位人员能够发现重调机的故障，却又无法及时停车，需要通知把钩工停车，这样使事故时间大大延长，事故严重程度被扩大化。

4.2 易发生重车相撞事故

翻车过程是先将列车解列，再将重车逐次推进翻车机卸煤，重车被逐次推进的过程中，需要设置重车报警装置，以防止重车被过度推进，冲撞翻车机内待翻的重车，引起事故。原有重车报警装置距离新翻车机距离过远，报警信息无法及时被岗位人员发现，出现漏警现象，发生撞车事故，对翻车机造成损伤。

4.3 翻车机设备故障较多

4.3.1 靠车信号失灵。翻车机靠车信号在安装时采用点感应方式，翻车机频繁震动，靠车信号产生位移，造成翻车过程中信号丢失，必须停止运行，再用调试方法才能使翻车机运转，回翻到位，再将空车推出翻车机后进行处理。在事故处理过程中，位置稍有偏差，就会丢失信号，进一步造成设备停运，影响翻车时间。

4.3.2 翻车机回转失控。翻车机还存在回转过程中速度突然加快的现象，造成减速机地脚螺栓折断，或者零度限位开关动作停止，或者正翻160°时电机不转，抱闸打开，造成翻车机急停，严重影响生产及翻车安全。

4.3.3 自动控制信号紊乱。翻车机投入运行一段时间后，由于配电室中变频器产生的干扰信号，使G01程控柜中继电器误动作，造成自动控制信号混乱，重调机不能正常运行，有时不动作，有时动作停不下来，造成严重的安全隐患。

4.3.4 翻车机回转不到位。翻车机经常出现回转到-1°的现象，检查后发现是主令控制器中0°限位开关错位造成的，之后在翻转过程中又出现15°、150°、160°、165°限位开关错位现象，由于是自动翻车，翻转不到位将导致自动停止翻车，当翻车机回转出现-1°时，若翻车机进行先一步动作将会使车皮掉道[4]。

5 受煤系统技术改造后的技术改进

由于工程设计阶段无法充分考虑到现场的若干不确定因素，所以任何一次技术改造完成后，都不可能完全达到设计目标，技术改造后的持续磨合与持续改进是必不可少的一项工作，为此田选针对运行过程中存在的问题，采取了一系列的措施，并予以实施。

5.1 安装监控视频系统

在翻车机房安装摄像头，重点监控重调机、翻车机运行情况，再将信号接入翻车机操作室内的信号转换箱内，再接到显示屏上，操作人员通过显示屏看到翻车机、重调机的运行情况，一旦有异常情况能及时处理。

5.2 改造重车报警装置

首先将原有的报警器移动位置，保证了待进重车能够在合适的位置及时停车，防止了撞车事故。其次，为了保证作业人员安全，将翻车机房内的报警器挪到翻车机操作房外，原有的报警开关位置不动，当有火车进入作业区域，火车轮压住开关，回路接通，报警装置开始报警，听到报警后，岗位人员按下关闭按钮，报警器停止报警，保证了作业人员的安全。

5.3 对翻车机实施技术改进措施

改进靠车信号感应方式。将翻车机靠车信号的点感应方式改为面感应方式，用扁铁制作新感应头，把限位开关移动位置，加大限位开关的感应面积，避免再出现丢失信号的情况。重新设计PLC程序参数。重新设定PLC的参数，将翻车机回到自由位，去掉电机销子，然后开始设置PLC参数，将顺序宏改为工厂宏，同时增加额定输出电流，从240A调整为360A。设计信号抗干扰装置。在电路中加阻容吸收电路，在继电器（重调机牵车终点、前行到位、前行到位减速、回退到位、翻车机出车端、单车到位、单车到位减速）电路中增加了阻容吸收电路，可以有效地提高抗干扰能力，确保翻车机、重调机的正常运行。调整主令控制器限位开关。为了杜绝翻车机回转不到位的情况，对原有主令控制器限位开关进行更换，并重新调整位置。

5.4 对重调机故障部件实施技术改造

5.4.1 改造液压油管总成。采用22Ⅱ-800液压油管总成（胶管）代替原油管，此种油管总成安装更换时，找正、调整角度容易，不易变形，更换一次密封仅需5-10分钟，可大大缩短事故处理时间。

5.4.2 改造大臂的连接轴。因为重调机存在大臂处连接轴无法注油的问题，因此决定制作新轴，在轴心加工了注油孔通至轴套中心部位，同时在注油孔出口处加工了两处储油槽并使其上下对称，方便润滑油的存储，保证轴的润滑质量，进而延长其使用寿命。

5.4.3 设计远程操作装置。从重调车人工摘钩按钮箱原“人工摘钩毕”按钮的接线取出一对接头，引出外接线，然后自制一个小的按钮箱，将按钮箱固定在人工摘钩处，使岗位人员在提起勾头的同时伸手能按到“人工摘钩毕”按钮，让重调机直接牵重车进入重调机，即为岗位人员的操作提供了方便，也节约了翻车时间。

5.4.4 改造前钩限位开关。将重调机前钩限位开关架，安装在钩头销上，与钩头销一体，解决了勾头撞击时发生的开焊或移位问题，避免了信号丢失。

6 技术改进措施的实施效果

通过改进相关信号装置，解决了因信号问题造成设备运行故障以及安全隐患。通过设计安装翻车机监控系统，提高了设备运行的巡检效率。解决了因变频器因素引发的翻车机运行故障问题，提高了设备运行可靠性，规避了重大安全事故的发生。通过解决油管漏油和重调机大臂易损问题，完善翻车机的设计。重新设计和安装了“人工摘钩毕”按钮，大大提高了操作效率，每月可节约翻车时间600分钟，如果按照单勾42分钟计算，可多翻车14勾车。

7 结束语

田庄选煤厂通过完成C型翻车机的换型改造工作，实现了受煤系统的更新换代，提高了受煤系统的自动化水平，翻车量大幅度提高，翻车过程更加安全可靠。之后又采取了一系列的技术改进措施后，相继解决了新设备故障、安全隐患问题，降低了设备的故障率，减少了设备故障维修的工作量，继续提高了新翻车机的运行可靠性，提高了翻车机的工作效率。全面发挥了其自动化的优势，持续提高翻车能力，降低岗位人员操作难度，为保证田庄选煤厂达到1.0Mt的设计能力奠定了硬件基础。