玻璃熔窯雙軌懸掛式卡脖水包車控制方法

雷麗君

（漳州旗濱玻璃有限公司 漳州 363401）

0 引言

玻璃熔窯卡脖水包，主要起到調(diào)節(jié)玻璃液回流、降低冷卻部溫度、澄清和均化玻璃液的作用［1］。傳統(tǒng)卡脖水包都是落地式，地面上用槽鋼鋪設(shè)兩個(gè)軌道，軌道上安放一臺(tái)裝載車（也稱為卡脖水包車）。為防止車尾翹起來，在尾部需要安裝一個(gè)大的配重箱來保持平衡。將卡脖水包插入熔窯卡脖段后，需要靠人工調(diào)整卡脖水包上下高度，即其進(jìn)入玻璃液的深度；另外，還需要人工測(cè)量循環(huán)冷卻管的水溫，尤其是當(dāng)卡脖水包在出現(xiàn)漏水或者應(yīng)急事故的狀態(tài)下，根本無法短時(shí)間內(nèi)將卡脖水包從玻璃液中拉出，嚴(yán)重時(shí)造成卡脖水包損毀，直接影響玻璃生產(chǎn)等。為此，設(shè)計(jì)制作一種玻璃熔窯雙軌懸掛式卡脖水包車，該裝置利用廠房橫梁安裝雙軌道，每一軌道懸掛一輛單軌小車，托起卡脖水包，同時(shí)頂輪壓著水尾部翹起，開啟電動(dòng)升降與行走，將卡脖水包插入窯爐卡脖內(nèi)，方便快捷，安全可靠，不占用地面空間。

1 設(shè)計(jì)目的

（1）克服卡脖水包車存在的缺陷，減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。

（2）設(shè)計(jì)卡脖水包及水包車的結(jié)構(gòu)、研究各種布局方式，分析卡脖水包插入深度對(duì)玻璃液流的影響［2］。通過方案論證，獲得最佳設(shè)計(jì)效果。

（3）增設(shè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效、簡(jiǎn)便、穩(wěn)定、可控操作。

2 技術(shù)方案

雙軌懸掛式卡脖水包車及卡脖水包裝置由卡脖水包、雙梁懸掛鋼結(jié)構(gòu)、兩根軌道、單軌小車、升降機(jī)、升降導(dǎo)桿、頂輪、減速機(jī)、主導(dǎo)輪、手動(dòng)離合器、電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)組成。

（1）雙軌懸掛式卡脖水包車用于裝載卡脖水包，輸送其進(jìn)入玻璃窯卡脖腔體內(nèi)，按照指定的高度安裝卡脖水包且自動(dòng)調(diào)節(jié)插入玻璃液深度。玻璃熔窯的兩側(cè)各有一輛雙軌懸掛式卡脖水包車，如圖1所示；雙軌懸掛式卡脖水包車示意（半對(duì)稱，右示意圖）如圖2所示。

圖1 浮法玻璃生產(chǎn)線雙軌懸掛式卡脖水包車及卡脖水包總框架示意

圖2 雙軌懸掛式卡脖水包車及其卡脖水包示意（半對(duì)稱，右示意圖）

（2）采用雙軌懸掛式結(jié)構(gòu)，利用廠房工字鋼橫梁，安裝平行雙軌道，每一軌道懸掛一輛單軌小車，一前一后共2輛單軌小車，通過框架鋼桿連接托起卡脖水包。水包車的懸掛點(diǎn)由原兩個(gè)點(diǎn)變成四個(gè)點(diǎn)，穩(wěn)定性更好，其所有重量由一根梁分解到兩根梁上，強(qiáng)度和安全性更有保障。兩根平行軌道在水包車上方，形成雙軌懸掛式結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性比單軌懸掛式結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，提高軌道強(qiáng)度，同時(shí)也能確保在操作卡脖水包時(shí)，能更加精準(zhǔn)快捷地將卡脖水包安裝到指定位置。尤其遇到水包漏水或突發(fā)應(yīng)急事故的狀態(tài)下，能方便快捷地從玻璃液中取出卡脖水包，及時(shí)處理事故，不造成損毀和影響生產(chǎn)。雙軌懸掛式結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 雙軌懸掛式卡脖水包車及卡脖水包側(cè)視圖

（3）雙軌懸掛式卡脖水包車，在尾部配置一個(gè)頂輪，頂在軌道下部，采用鋼桿壓著水包尾端，用于平衡卡脖水包車受力結(jié)構(gòu)，降低水包車自重和運(yùn)行負(fù)荷，能很好地保持水包車體的平衡。頂輪結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 雙軌懸掛式卡脖水包車頂輪示意

（4）雙軌懸掛式卡脖水包車的電氣部件及控制路線如圖5所示。

圖5 雙軌懸掛式卡脖水包車的電氣部件及控制路線

①限位控制裝置。雙軌懸掛式水包車設(shè)計(jì)了上下電限位QS1、QS2，以確保不發(fā)生因人為誤操作導(dǎo)致超出行程范圍而造成設(shè)備損壞。

②自動(dòng)控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)控制和中控室集中控制，現(xiàn)場(chǎng)操作人員通過控制箱上的按鈕對(duì)水包進(jìn)行上升或下降的操作。水包車車架上安裝有鋼質(zhì)刻度尺，能很直觀地看出水包目前的深度和每次操作后的深度變化值。

③光柵尺電視屏。車架上還安裝有高精度光柵尺，在中控室設(shè)計(jì)有光柵尺顯示屏，能實(shí)時(shí)顯示車架的高度，并根據(jù)工藝需要隨時(shí)對(duì)兩臺(tái)水包車進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。

3 增設(shè)卡脖水包車現(xiàn)場(chǎng)控制方式

① 現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作。手動(dòng)操縱離合器，通過拉動(dòng)手動(dòng)升降鏈條，實(shí)現(xiàn)升降操作，適用于停電或電氣故障狀態(tài)下的應(yīng)急操作以及微調(diào)水包高度操作。

② 現(xiàn)場(chǎng)獨(dú)立控制。通過控制箱上的按鈕輕松對(duì)水包進(jìn)行升降電動(dòng)操作，實(shí)時(shí)觀察現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)記尺，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地的精準(zhǔn)操作。

③ 中控室集中控制。車架上安裝有高精度光柵尺，實(shí)時(shí)顯示水包在玻璃液中的位置，在中控室就能進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，通過按下不同按鈕能分別實(shí)現(xiàn)單邊升降操作和兩邊同步升降操作。高效簡(jiǎn)便，穩(wěn)定可靠，極大地改善了作業(yè)環(huán)境和員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

通過設(shè)計(jì)制作雙軌懸掛式卡脖水包車結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，解決了原生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)卡脖水包存在的缺陷，減輕了員工勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了卡脖水包進(jìn)入玻璃熔窯玻璃液內(nèi)的速度及其生產(chǎn)安全效率，也進(jìn)一步提高了設(shè)備技術(shù)人員的設(shè)計(jì)與制作能力。玻璃熔窯雙軌懸掛式卡脖水包車控制方法在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中效果優(yōu)良。目前該項(xiàng)目技術(shù)已推廣應(yīng)用于其他子公司玻璃窯爐上，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益顯著。