燒結(jié)機(jī)、環(huán)冷機(jī)臺車輪異常檢測報警裝置研究與應(yīng)用

杜克平

摘 要： 對于燒結(jié)生產(chǎn)過程來說，燒結(jié)機(jī)、環(huán)冷機(jī)臺車的穩(wěn)定運行是保障生產(chǎn)非常重要的環(huán)節(jié)，因此臺車輪異常檢測報警裝置的研究與應(yīng)用可以很好的解決問題，提前預(yù)防臺車輪掉落和卡滯等故障。

關(guān)鍵詞： 燒結(jié)機(jī)；環(huán)冷機(jī)；臺車輪；異常檢測；報警裝置

一、前言

在鋼鐵企業(yè)燒結(jié)廠燒結(jié)機(jī)和環(huán)冷機(jī)臺車輪的點檢工作一直是燒結(jié)車間的重點，360m2燒結(jié)機(jī)單臺機(jī)有142掛燒結(jié)機(jī)臺車568個車輪，72掛環(huán)冷機(jī)臺車144個車輪，車輪軸承運行壽命都有一定周期，從成本角度考慮是不可能逐一更換，通常都是根據(jù)點檢信息確定損壞進(jìn)行更換。但臺車輪數(shù)量較多巡檢線路長靠人工點巡檢難以避免會有一些疏漏，使得部分臺車輪間隙大而未能更換到位，造成運行過程發(fā)生臺車輪偏移甚至脫離臺車軸的故障，而一旦失去臺車輪的燒結(jié)機(jī)臺車進(jìn)入機(jī)尾彎道或環(huán)冷機(jī)臺車進(jìn)入環(huán)冷曲軌，都將發(fā)生臺車掉落卡死或繃斷鉸支座而釀成重大的事故。如果能及時發(fā)現(xiàn)臺車車輪脫落前的跡象，安排檢修修復(fù)或者更換臺車，將避免此類大的設(shè)備事故發(fā)生，因此考慮增加臺車輪異常檢測報警裝置，實現(xiàn)自動在線檢測臺車輪運行情況。

二、檢測報警裝置原理

根據(jù)多年對燒結(jié)機(jī)與環(huán)冷機(jī)臺車輪的點巡檢工作進(jìn)行總結(jié)發(fā)現(xiàn)臺車輪運行狀態(tài)的劣化是一個過程，臺車結(jié)構(gòu)如下圖1所示，一般臺車輪會有端蓋松脫跡象，臺車輪向車軸外側(cè)發(fā)生偏移，所以可以通過檢測臺車輪運行軌跡的位移大小來判斷它的狀態(tài)，位移超過允許范圍則發(fā)出相應(yīng)的報警信息；偏移的臺車輪繼續(xù)運行則會發(fā)生完全脫落的情況，需要檢測每一個臺車輪是否在正常通過，那么燒結(jié)機(jī)、環(huán)冷機(jī)臺車輪異常檢測報警裝置根據(jù)以上情況考慮由限位開關(guān)和接近開關(guān)多種檢測裝置組成，檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖如下圖2。

首先限位開關(guān)安裝在臺車輪側(cè)面，通過連桿和擋板等機(jī)構(gòu)檢測臺車輪是否有端蓋螺栓松動造成的軸向位移，如果某個臺車輪端蓋發(fā)生了位移頂?shù)较尬婚_關(guān)，限位開關(guān)內(nèi)的常開觸點閉合，電信號反饋至PLC模塊，程序里就發(fā)出相應(yīng)的報警到主控室監(jiān)控畫面上顯示出來。燒結(jié)機(jī)左右兩側(cè)、環(huán)冷機(jī)內(nèi)外兩側(cè)都安裝了這種限位開關(guān)，這樣每個臺車輪經(jīng)過的時候都被檢測到，無一遺漏。然后考慮到如果臺車輪完全脫落的情況，所以增加接近開關(guān)檢測裝置，該裝置由兩個接近開關(guān)組成，正對臺車軸的下方10cm臺車輪通過的位置成對安裝，用來檢測每個臺車輪是否正常通過的狀態(tài)，理論上一掛臺車一根軸上有兩個輪子，一側(cè)的輪子被檢測到通過后3至5秒內(nèi)另一個輪子也一定要被檢測到，否則該輪子就已經(jīng)脫落。接近開關(guān)檢測到臺車輪后轉(zhuǎn)換成電信號，在PLC程序里對兩個接近開關(guān)的信號進(jìn)行邏輯編程實現(xiàn)上述功能然后發(fā)出報警信息到主控室監(jiān)控畫面顯示。主控工看到報警信息之后通知現(xiàn)場操作工確認(rèn)實際情況然后有計劃的對臺車輪進(jìn)行處理。

三、檢測報警裝置的意義

該臺車輪異常檢測報警裝置檢測到臺車輪故障后維修人員在短時間內(nèi)就能拆卸移除有故障的車輪，避免車輪進(jìn)入彎道卡死增加處理難度，從減少長時間的停機(jī)事故。燒結(jié)機(jī)掉臺車輪停機(jī)約90分鐘，而環(huán)冷機(jī)掉臺車如果未發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入曲軌造成停機(jī)嚴(yán)重的可能5小時以上甚至更長的時間，每次卡臺車停機(jī)直接損失約10萬左右，還不包括搶修單位人工費用，而且燒結(jié)機(jī)長時間停機(jī)給鐵前大生產(chǎn)帶來很大安全風(fēng)險，有可能會帶來高爐斷料休風(fēng)的危險。所以這種臺車輪異常檢測裝置帶來的效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其本身技術(shù)上原本具有的價值，改造成本很低，但實際應(yīng)用意義巨大。

四、檢測報警裝置的推廣

目前已經(jīng)在新余鋼鐵有限公司燒結(jié)廠4、5、6、7、8#燒結(jié)機(jī)全面推廣使用，運行情況良好，效果明顯。

經(jīng)過幾個月的使用，在原來只檢測臺車輪異常情況的基礎(chǔ)上，利用接近開關(guān)檢測裝置通過進(jìn)一步深度的程序開發(fā)，實現(xiàn)了對臺車定位跟蹤的功能。每一掛臺車本身是有編號的，燒結(jié)機(jī)臺車是1-142#，環(huán)冷機(jī)臺車是1-72#，首先對接近開關(guān)當(dāng)前對應(yīng)的臺車編號進(jìn)行人工校對，即在主控監(jiān)控畫面上輸入當(dāng)前臺車編號，然后燒結(jié)機(jī)、環(huán)冷機(jī)運行起來以后，接近開關(guān)每檢測到兩對臺車輪通過，對臺車輪編號進(jìn)行一次累加1，這樣實時跟蹤每一掛臺車運行狀態(tài)，當(dāng)有臺車輪異常報警發(fā)出時，同時記錄下相應(yīng)的臺車編號，實現(xiàn)了對故障臺車的精準(zhǔn)定位。

五、總結(jié)

燒結(jié)機(jī)、環(huán)冷機(jī)臺車輪異常檢測報警裝置的設(shè)計、后期調(diào)試及深度程序開發(fā)，都得到了很好的應(yīng)用，不僅保證了裝置自身的穩(wěn)定運行，更是準(zhǔn)確的預(yù)測出可能會脫落的臺車輪并準(zhǔn)確定位發(fā)生故障的臺車位置。在使用過程中，不僅生產(chǎn)操作人員能夠及時準(zhǔn)確的了解臺車車輪運行狀態(tài)，更重要的是引導(dǎo)設(shè)備維護(hù)人員有重點的點檢和檢修。

隨著鋼鐵企業(yè)的競爭日益激烈，實現(xiàn)設(shè)備故障的早發(fā)現(xiàn)，早預(yù)防成為提高企業(yè)競爭力的重要手段，此裝置是一種精密的點檢設(shè)施，相信隨著設(shè)備維護(hù)與管理的發(fā)展，以后這類檢測裝置會越來越多的得到應(yīng)用，而且該裝置可復(fù)制性很強(qiáng)，可以應(yīng)用到很多其他有車輪檢測需要的設(shè)備上去，總之該裝置應(yīng)用廣泛，前景廣闊，同時也需要不斷在實際應(yīng)用中摸索改進(jìn)，使其更好的幫助設(shè)備維護(hù)和管理。