桥式抓斗卸船机大车行走区域限制改造

2021-12-29于宗章

设备管理与维修 2021年21期

于宗章

（广州港股份有限公司新港港务分公司，广东广州 510000）

0 引言

广州港股份有限公司新港港务分公司西基码头是华南地区高自动化程度的专业煤炭装卸码头，也是国家“七五”计划十大水运工程之一，该码头是珠三角地区乃至全省各用煤企业、火力发电厂的燃煤重要供应点。码头总面积约30 万平方米，是华南地区重要的煤炭周转港口，承担着恒运电厂、黄埔电厂等企业用煤的接卸任务。码头实现自动化流程作业，作业过程中都是采用桥式卸船机完成接卸的。前沿2 个泊位，岸线527 m，有效作业区域400 m，共有6 台桥式卸船机，规格800 t/h、1000 t/h 和1250 t/h。大船停靠好后，6 台桥式抓斗卸船机可以通过大车行走机构来实现相互间的移动，完成大船多个舱口的平衡接卸任务。桥式抓斗卸船机主要包括大车行走、起升开闭和小车（三合一）运行、臂架俯仰及卸料系统等机构。其中起升、开闭和小车运行系统是通过2 个差动减速机和4 条牵引钢丝绳来完成小车行走、抓斗起升下降和抓斗闭合动作的。正常情况下，桥式抓斗卸船机不管行走到哪个区域，小车机构的行走都不会受到限制的，可以往前臂架行走，也可以往后臂架行走，也可以放置在大漏斗内。

1 现存的不足

码头设备更新换代，高效大功率的桥式抓斗卸船机受到码头建筑布局的影响。码头岸线东边作业区域内，离岸边第一条路轨27 m 处有一栋办公大楼，办公大楼横跨35 m 作业区域，高25 m。而桥式抓斗卸船机小车作业区域为前臂架32 m，后臂架28.5 m。桥式抓斗卸船机小车在正常作业档位时，只能前臂架和大漏斗区域内行走。但在维修和吊清仓设备档位时，小车可以在前后臂架全部行程区域内行走。这样就会出现小车上的抓斗与办公大楼干涉的问题。

2 改进方案及实施

2.1 改进方案

针对这一设备性能与码头布局间的冲突并结合桥式抓斗卸船机作业情况，提出在桥式抓斗卸船机行走区域范围内加装限制装置的建议。即桥式抓斗卸船机行走到区域限制点时，桥式抓斗卸船机电控系统将限制小车行走功能。只有将后臂架的安全挡块落下，机械上限制小车后行，才可以通过挡块上的安全限位信号来恢复小车的行走能力。但在桥式抓斗卸船机的电控程序上，又对小车行走区域进行了限制，双重限制，彻底避免大车限制区域内小车与办公大楼的干涉问题。

2.2 方案实施

2.2.1 大车行走机构安装限制装置

在大车行走台车机构安装一个感应限位，并在卸船机行走区域限制点位置安装一个感应限位的感应块。当桥式抓斗卸船机由西向东行走经过此位置时，感应限位第一次触到感应块，会传递一个信号“1”给PLC 控制程序，此时为进入限制区域。桥式抓斗卸船机由东向西行走再次经过此位置时，感应限位第二次触到感应块，传递给PLC 控制程序信号会变为“0”，此时为离开限制区域。以此类推，进入和离开区域限制点的时候，传递的信号都将在“1”和“0”之间切换，桥式抓斗卸船机现场情况如图1所示。

图1 桥式抓斗卸船机现场情况示意

2.2.2 后臂架安装防撞装置

（1）在桥式抓斗卸船机后臂架陆侧门腿的位置增加两个电动升降的“L”形防撞铁块，两边小车路轨上各一个。此防撞块是通过卷扬机和钢丝绳来实现升降的，并在升降上下极限安装安全限位，以此限位来控制卷扬机的停止和位置信号的传输。

（2）卷扬机控制系统设为就地控制和远程控制两种，现场控制方式是在卷扬机旁安装一个控制箱，箱内装有升/降两个控制按钮和一个远程/现场切换旋钮。首先确认就地还是远程。就地控制系统，SA2闭合KA2 通电，此时可以通过闭合控制箱内SB6（升）或SB8（降）来升降防撞块。当防撞块升或降到极限安全限位时，触到安全限位SQ3（SQ4），从而断开控制线路达到停止功能，并且安全限位的信号还会传到控制PLC 控制系统。同理，远程控制系统，由司机在驾驶室控制SB5（SB7）来实现升降功能。卷扬机电气控制原理如图2 所示。

图2 卷扬机电气控制原理

2.2.3 大车行走到限制区域后具体操作及原理

当桥式抓斗卸船机行走至区域限制后，大车机构的感应限位传递一个“1”信号到PLC 控制系统。PLC 控制系统内，感应限位是串联在小车驱动程序链上的，收到信号“1”后，将断开小车驱动程序链，使小车向前、向后都无法行走。此时，操作司机须在驾驶室内或后臂架上对防撞装置进行操作，将防撞块下降到下极限安全限位位置。在程序内，新增一条小车驱动程序链，下极限安全限位串联在这个程序链内。当下极限安全限位传递信号给PLC 控制系统后，将连接此条小车行走程序链，但凭借小车区域的限定仅恢复小车在前臂架和大漏斗区域内的行走功能。当桥式抓斗卸船机行走出限制区域后，大车机构的感应限位传递一个“0”信号到PCL 控制系统。此时恢复正常小车行走程序链，同时也屏蔽新增的小车程序链。但因为正常小车程序链里面串联了上极限安全限位，所以还需将防撞块升到上极限安全限位处才能满足行走功能，真正恢复小车行走全部功能。大车行走到限制区域后PLC 程序如图3 所示。