5.5m 搗固電機車快速減速的方法

李大斯

（寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司）

1 問題的提出

電機車是焦?fàn)t成套機械設(shè)備之一，是拖動裝載有紅熱焦炭或空載的焦灌車或濕熄焦車往返于焦?fàn)t與熄焦裝置之間的專用牽引車。

電機車運行在焦?fàn)t焦側(cè)的熄焦車軌道上，用于牽引和操縱濕熄焦車或焦罐車。要求該電機車既能滿足濕法熄焦的作業(yè)要求，又能滿足干法熄焦的作業(yè)要求。

5.5m搗固電機車是與碳化室高度為5.5m焦?fàn)t配套的移動機械設(shè)備，是人工駕駛的設(shè)備。牽引并控制焦罐車或熄焦車完成預(yù)定動作。

由于現(xiàn)場電機車盤式制動沒有投入使用，只有氣動抱閘裝置。電機車將滿罐運載車對準(zhǔn)提升井架中心線時，電機車距離固定極限裝置只有5m。當(dāng)電機車高速運行沖向提升井架位置時，即使強制氣動抱閘，電機車也會撞向固定極限裝置，使電機車出軌和固定極限裝置遭到破壞。

因操作人員疏忽易發(fā)生事故，此類事故會造成干熄焦作業(yè)無法正常。為保證設(shè)備進行本質(zhì)化安全運行，對設(shè)備運行程序進行了改進。

2 5.5m搗固電機車技術(shù)參數(shù)

電機車車體形式為兩層固定雙軸式臺車。

（1）外型尺寸（長×寬×高）約7460（不含牽引座）×6500×6150mm。

（2）車輛自重約50t。

（3）牽引重量（不含電機車自重）約240t。

（4）電機車采用一點定位5-2推焦串序進行操作。電機車能完成如下操作：走行裝置、接焦操作（含干法熄焦時旋轉(zhuǎn)焦罐的控制）、熄焦操作及焦臺前放焦操作（濕法熄焦時）、干熄焦站的操作。電機車各操作能實現(xiàn)手動操作或單元程序控制。電機車司機通過工控機進行操作，工控機一臺工作，一臺熱備。

（5）走行裝置：軌道中心距2800mm；軌型QU100；軌面標(biāo)高150mm。

走行傳動方式為雙軸傳動，交流電機。

走行控制采用變頻調(diào)速控制，走行電機功率的選取根據(jù)操作周期、加速度及牽引重量綜合確定。

（6）對位精度：±100mm（另設(shè)有自動對位裝置）。

（7）電機車周轉(zhuǎn)時間＜9.5min。其中：電機車在干熄站的操作時間約200sec（含自動對位裝置A.P.S.鎖住運載車→接受空焦罐→A.P.S.打開→電機車移位將滿罐運載車對準(zhǔn)提升井架中心線→A.P.S.鎖住運載車→送出滿焦罐→A.P.S.打開）。

干法熄焦使用圓形旋轉(zhuǎn)焦罐時的接焦時間約140sec。濕法熄焦時的接焦時間約65sec。熄焦車在熄焦塔內(nèi)的凈熄焦時間70～90sec。

（8）干法熄焦走行距離80～317m，濕法熄焦走行距離80～292m。

（9）走行速度高速為180～200m/min；中速為60～80m/min；低速為～10m/min。走行分四檔運行速度，一檔運行在5Hz，二檔運行在15Hz，三檔運行在30Hz，四檔運行在45Hz。由于該焦化廠只有一臺電機車負責(zé)2座60孔焦?fàn)t的熄焦作業(yè)，正常情況下電機車運行速度較高。

（10）制動裝置。采用電機車能耗制動，盤式制動。焦罐車或濕熄焦車采用氣動抱閘（帶手動制動）。

3 改進措施的實施

3.1 感應(yīng)設(shè)施的安裝

在電機車前端左右兩邊各安裝1個接近開關(guān)，在導(dǎo)軌旁焊接2個感應(yīng)設(shè)施（這兩個感應(yīng)設(shè)施的位置是經(jīng)過調(diào)整測試后確定的，使電機車減速和強制制動停車后能可靠停在提升井架前）。一個作為減速條件（I2.6），一個作為強制氣動抱閘條件(I2.7)。通過西門子PLC程序?qū)崿F(xiàn)減速和強制氣動抱閘的功能。當(dāng)電機車運行到減速條件位置時，減速條件I2.6=1，強行使電機車由高檔位（4檔45Hz或3檔30Hz）先降至2檔（15Hz）運行，2秒鐘后運行在1檔（5Hz）上。若電機車超出井架位置，運行到強制氣動抱閘位置時，氣動抱閘動作I2.7=1，強制電機車制動停車。感應(yīng)設(shè)施安裝位置見圖1所示。

3.2 電機車保護控制程序的實施

電機車運行保護控制程序框圖見圖2。

圖2 電機車運行保護程序框圖

4.3 電機車減速保護控制程序的實施

右行減速信號到后開始減速保持程序見圖3。

減速條件位置信號為I2.6，當(dāng)電機車右行至減速限位時，即I2.6=1，減速保持聯(lián)鎖有效。

不論其之前運行在3檔或4檔上，強制到2檔速度上運行2秒。

不論電機車運行在任何檔位，減速保持有效，見圖4。

不論之前運行過程中電機車檔位處于幾檔上，減速檔位保持有效。

電機車右行至減速限位后，三檔運行速度被屏蔽，見圖5。

圖5 電機車右行至減速限位后，三檔運行速度被屏蔽程序

電機車右行至減速限位后，四檔運行速度被屏蔽，見圖6。

圖6 電機車右行至減速限位后，四檔運行速度被屏蔽的程序

當(dāng)電機車右行至減速限位時，三檔和四檔運行速度被屏蔽。

電機車在2檔速度上運行2秒的時間控制程序見圖7。

圖7 電機車在2檔速度上運行2秒的時間控制程序

電機車在2檔速度上運行2秒的程序見圖8。

電機車在2檔速度上運行2秒后，強制運行在1檔的速度上，見圖9。

圖8 電機車在2檔速度上運行2秒

圖9 強制運行在1檔程序

二檔速度維持2秒作為緩沖，這時，無論電機車駕駛員將運行速度打至幾檔，電機車都會以一檔速度走行。

強制氣動抱閘位置停車程序見圖10。

圖10 強制氣動抱閘位置停車

強制氣動抱閘位置信號為I2.7，當(dāng)電機車超出正常停車位置后，運行到強制氣動抱閘位置I2.7=1，強制電機車氣動報閘，立即制動停車。添加右行極限位串到制動命令輸出語句中。

左行減速復(fù)位，恢復(fù)正常行走，見圖11。

圖11 左行復(fù)位程序

圖12 解除減速保持功能程序

在電機車到提升機井架側(cè)完成作業(yè)，左行離開井架后，運行中的電機車就可取消減速保持狀態(tài)(M25.0=1,則M25.1=0)，電機車就可以運行到2檔、3檔或4檔上。解除減速保持功能程序見圖12。

4 結(jié)束語

自從2014年10月某焦化廠電機車實現(xiàn)快速減速的方法以來，應(yīng)用到生產(chǎn)現(xiàn)場效果很好，能夠有效避免電機車沖出軌道，在行駛的區(qū)域內(nèi)能夠自動減速，方便了井架下的對位作業(yè)，杜絕了設(shè)備事故的發(fā)生。建議該焦化廠建立連鎖保護的測試機制，定期對各種保護設(shè)施進行檢測，確保保護設(shè)施完好，實現(xiàn)對機械設(shè)備的可靠保護。