堆取料機(jī)（斗輪機(jī)）防撞控制系統(tǒng)研究

王鐵柱

（大連天重散裝機(jī)械安裝有限公司，遼寧 大連 116000）

堆取料機(jī)又叫做斗輪堆取料機(jī)，具有堆料和取料功能，是一種高效率連續(xù)裝卸散料的大型機(jī)械設(shè)備。堆取料機(jī)廣泛用于大型散貨港口、火力發(fā)電廠的儲(chǔ)煤場(chǎng)、大型土方工程工地、大型鋼鐵公司的礦石煤炭原料場(chǎng)、大型焦化廠、大型水泥廠、輕工化工等部門(mén)的儲(chǔ)料場(chǎng)，進(jìn)行挖取堆放煤炭、礦石、砂石、焦炭、食鹽等物料。堆取料機(jī)是由斗輪挖掘機(jī)演變而來(lái)，可與卸車(chē)機(jī)、皮帶輸送機(jī)、裝船機(jī)組成儲(chǔ)料場(chǎng)運(yùn)輸機(jī)械化系統(tǒng)，因其作業(yè)效率高，所以成為現(xiàn)代化工業(yè)大宗散狀物料連續(xù)裝卸的高效設(shè)備，并在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。

1 設(shè)備常見(jiàn)問(wèn)題

在大多數(shù)情況下，堆取料機(jī)都是單臺(tái)布置在一條軌道上操作運(yùn)行的，但是由于受地理環(huán)境限制及提高土地、料場(chǎng)使用率方面考慮，在同一條軌道上部置兩臺(tái)堆取料機(jī)設(shè)備，這樣即可以充分利用土地資源又可以提高使用效率。但上述使用方法卻存在一定的問(wèn)題：一是前后兩臺(tái)設(shè)備運(yùn)行時(shí)易發(fā)生兩車(chē)相撞事故；二是后車(chē)在懸臂回轉(zhuǎn)時(shí)易與前車(chē)尾車(chē)部分發(fā)生相撞事故；三是夜間作業(yè)時(shí)受照明及視線限制等原因易發(fā)生兩車(chē)相撞事故。因此，為了確保兩臺(tái)斗輪堆取料機(jī)同時(shí)運(yùn)行（或者一臺(tái)設(shè)備檢修狀態(tài)）時(shí)，兩臺(tái)大型設(shè)備間不發(fā)生因?yàn)榫嚯x不夠而造成碰撞、設(shè)備損壞事故，特加裝斗輪機(jī)防碰撞保護(hù)控制系統(tǒng)。

堆取料機(jī)料場(chǎng)距離較長(zhǎng)、軌道不平、粉塵較大，在不斷往返運(yùn)行中編碼器存在累計(jì)誤差，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)誤差增加，并且兩機(jī)位置要時(shí)時(shí)傳入中控P蘊(yùn)C進(jìn)行比對(duì)計(jì)算，如一臺(tái)編碼器出現(xiàn)故障，此系統(tǒng)即失效。同樣較長(zhǎng)距離下整軌道的不平整、較大粉塵和陽(yáng)光都對(duì)激光有一定的影響。根據(jù)上述問(wèn)題我們?cè)囼?yàn)過(guò)編碼器及激光等方法解決，但受限于軌道不平、粉塵較大、維護(hù)能力受限及維護(hù)的及時(shí)性，在使用上均不是十分理想。

2 防撞保護(hù)工作原理

分別在兩臺(tái)堆取料機(jī)的前車(chē)尾車(chē)上加裝一臺(tái)雷達(dá)用來(lái)檢測(cè)后車(chē)，同時(shí)在后車(chē)的門(mén)座架下加裝一臺(tái)雷達(dá)用來(lái)檢測(cè)前車(chē)（雷達(dá)要分別安裝在堆取料機(jī)兩側(cè)不可以同側(cè)）。工作電源為24V直流電源，分別取自各就地控制柜內(nèi)的24V直流電源模塊，24V直流電源模塊電源又取自各就地電源柜內(nèi)交流220V電源。（如圖1所示）

當(dāng)兩車(chē)距離＞蘊(yùn)1和＜蘊(yùn)2之間，設(shè)定雷達(dá)輸出報(bào)警信號(hào)（輸出1對(duì)無(wú)源接點(diǎn)）提示操作人員注意兩車(chē)安全，這兩臺(tái)堆取料機(jī)工作不受任何影響。

當(dāng)兩車(chē)距離在＜蘊(yùn)1時(shí)，設(shè)定雷達(dá)輸出故障信號(hào)兩車(chē)停止運(yùn)行，同進(jìn)報(bào)警信號(hào)持續(xù)輸出提示操作人員停止走行操作的警音報(bào)警（增加輸出1對(duì)無(wú)源接點(diǎn)），司機(jī)室操作人員向相反方向操作設(shè)備才能正常運(yùn)行，當(dāng)兩車(chē)距離＞蘊(yùn)1時(shí)才能前后無(wú)故障運(yùn)行。

為了提高料場(chǎng)使用效率，需要取或堆料場(chǎng)的兩車(chē)距離＜蘊(yùn)1時(shí)，且兩臺(tái)設(shè)備需要跨過(guò)雷達(dá)保護(hù)運(yùn)行，這時(shí)需要在觸摸屏或操作臺(tái)上做一個(gè)跨接信號(hào)，短接雷達(dá)保護(hù)信號(hào)，同時(shí)需要在堆取料機(jī)的前車(chē)尾車(chē)上加裝一根兩米長(zhǎng)檢測(cè)檔鐵，并在檔鐵前端安裝一只接近開(kāi)關(guān)，在后車(chē)加裝一根兩米長(zhǎng)檔鐵；同理在堆取料機(jī)的前車(chē)尾車(chē)上加裝一根兩米長(zhǎng)檢測(cè)檔鐵，在后車(chē)加裝一根兩米長(zhǎng)檔鐵，并且在檔鐵前端安裝一只接近開(kāi)關(guān)（近距離機(jī)械保護(hù)）。

當(dāng)前車(chē)堆料或取料時(shí)，后車(chē)懸臂保持左右回轉(zhuǎn)角度大于或等于九十度，當(dāng)前車(chē)后退至接近開(kāi)關(guān)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，堆取料機(jī)停止后退。相反后車(chē)堆料或取料時(shí)前車(chē)懸臂保持回轉(zhuǎn)零度位置，當(dāng)后車(chē)前進(jìn)到接近開(kāi)關(guān)時(shí)觸發(fā)信號(hào)，堆取料機(jī)停止前進(jìn)（在兩機(jī)間通過(guò)中控信號(hào)實(shí)現(xiàn)上述功能聯(lián)鎖）。

上面情況很少遇見(jiàn)，如果確實(shí)需要兩臺(tái)設(shè)備間距小于蘊(yùn)1距離運(yùn)行時(shí)，可以采取的最主要措施如下：首先，現(xiàn)場(chǎng)委派專(zhuān)人進(jìn)行監(jiān)護(hù)，用對(duì)講機(jī)相互聯(lián)系；其次，通過(guò)斗輪機(jī)上加裝的近距離機(jī)械檔鐵防撞裝置，防止運(yùn)行設(shè)備超越位置行駛，起到定位作用。此項(xiàng)工作完成后，立即投入防撞保護(hù)運(yùn)行，嚴(yán)禁無(wú)防撞保護(hù)運(yùn)行。

圖1 堆取料機(jī)運(yùn)行軌道系統(tǒng)圖

另外，還需要注意兩點(diǎn)：首先，防撞保護(hù)必須投入運(yùn)行，嚴(yán)禁無(wú)防撞保護(hù)運(yùn)行；其次，防撞保護(hù)每月必須至少現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試驗(yàn)一次，驗(yàn)證保護(hù)動(dòng)作正確性，發(fā)現(xiàn)異常情況，立即處理，確保保護(hù)完好。

3 系統(tǒng)使用優(yōu)點(diǎn)

檢測(cè)較大的物體，這樣可漏掉小的物體提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性；對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，信號(hào)準(zhǔn)確率高；對(duì)運(yùn)動(dòng)設(shè)備及靜止設(shè)備均能做出準(zhǔn)確檢測(cè)；寬溫度工作泛圍對(duì)南北方均適合；模擬量開(kāi)關(guān)量均可輸出，方便調(diào)試人員使用；料場(chǎng)利用率較高。

4 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代化工業(yè)的散貨裝卸作業(yè)中，堆取料機(jī)是生產(chǎn)過(guò)程中流水作業(yè)運(yùn)輸線不可或缺的組成部分。文章通過(guò)對(duì)設(shè)備的機(jī)構(gòu)分析和設(shè)備常見(jiàn)故障的研究，經(jīng)上述設(shè)計(jì)改造后，切實(shí)提高了堆取料機(jī)等設(shè)備的使用效率，保障防撞系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，大大減少維護(hù)量，同時(shí)也提高了技術(shù)人員的日常設(shè)備維護(hù)技術(shù)能力。

參考文獻(xiàn)

［1］黃定貴.斗輪機(jī)的故障原因分析及處理［J］.華中電力，2010，（3）：21-22.

［2］閆軍.火電廠斗輪機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)［D］.北京：華北電力大學(xué)（北京），2003.

［3］張振義.斗輪機(jī)的全功能尾車(chē)技術(shù)改造［A］.全國(guó)火電100MW級(jí)機(jī)組技術(shù)協(xié)作會(huì)第五屆年會(huì)論文集［C］.2006.