焦?fàn)t推焦車電氣自動控制系統(tǒng)研究

朱志娟 王黎黎 郎麗杰

摘要：焦?fàn)t推焦車電氣系統(tǒng)在一些工廠中是非常重要的應(yīng)用，如果自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)障礙，會對焦?fàn)t的正常生產(chǎn)帶來比較明顯的負(fù)面影響，不利于經(jīng)濟(jì)效益的增加。因此，應(yīng)重視焦?fàn)t推焦車電氣自動控制系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，針對現(xiàn)有情況，進(jìn)一步改造系統(tǒng)的功能，降低推焦車電氣系統(tǒng)的故障率，提升設(shè)備的自動化水平。

關(guān)鍵詞：推焦車;電控系統(tǒng);改造設(shè)計(jì);應(yīng)用

一、推焦車基本生產(chǎn)操作和電氣系統(tǒng)簡介

（一）推焦車基本生產(chǎn)操作

在焦?fàn)t生產(chǎn)中，推焦車是重要設(shè)備，在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，需要重視應(yīng)推爐號，在確定之后，開始進(jìn)行對位操作。將“三大車”——裝煤車、熄焦車和攔焦車聯(lián)系在一起，在該爐號前準(zhǔn)確對位，在之后等待其他機(jī)車的指令，若出現(xiàn)允推指令，推焦車可以開始工作，穿越取門臺車，將爐門摘開，在爐膛中伸進(jìn)推焦桿，然后推出紅焦，整個(gè)過程應(yīng)連續(xù)自然，不得出現(xiàn)中斷，以免影響施工效果。在推出紅焦后，再次通過取門臺車，進(jìn)行后續(xù)的掛門操作，裝煤車開始工作，裝煤操作完成后，小爐門由推焦車再次打開，平煤操作隨即進(jìn)行。

（二）推焦車電氣系統(tǒng)簡介

在電機(jī)驅(qū)動中，作為大型機(jī)電一體化設(shè)備，推焦車具有關(guān)鍵性應(yīng)用，動力電源達(dá)到了380V，提供對象是專用滑線。在生產(chǎn)的過程中，電氣設(shè)備控制著整個(gè)操作，電機(jī)、無觸點(diǎn)開關(guān)、限位開關(guān)等相互合作，共同完成走行、摘門、掛門、推焦、平煤等機(jī)動步驟。由于需要完成比較復(fù)雜的操作，整個(gè)流程環(huán)節(jié)涉及的步驟較多，因此，各種各樣的電氣設(shè)備存在于推焦車上，具有一定的復(fù)雜性。

二、推焦車電氣系統(tǒng)存在的問題

（一）機(jī)械震動造成的無觸點(diǎn)開關(guān)損壞

在控制推焦車電氣系統(tǒng)的時(shí)候，可控硅無觸點(diǎn)開關(guān)是主要的操作部件，在實(shí)際生產(chǎn)中，需要根據(jù)狀況進(jìn)行靈活調(diào)整，推焦車軌道往往是不平整的。在這種情況下，在往來行走的過程中，推焦車可能會出現(xiàn)上下顛簸現(xiàn)象，或者在推焦時(shí)，會引發(fā)輕微震動現(xiàn)象，帶來的損壞是電氣線路不能正常使用，無觸點(diǎn)開關(guān)內(nèi)部出現(xiàn)斷裂等，在停電狀態(tài)下，機(jī)車無法正常運(yùn)行，最終不利于生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

（二）接觸器損壞

在以往工作中，對于速度的控制，推焦和平煤機(jī)構(gòu)的方式比較落后，主要采用串電阻調(diào)速的方法，效率比較低下，不利于快速完成生產(chǎn)工作。為了適應(yīng)時(shí)代需求，進(jìn)一步提高工作性能，加快生產(chǎn)效率，往往選擇較小的電阻值，縮小推焦車在推焦和平煤過程中的檔位速度差，維持在一個(gè)相對平穩(wěn)的區(qū)間內(nèi)。但是，這種調(diào)速方式具有比較明顯的弊端，在推焦桿或平煤桿操作結(jié)束的時(shí)候，停止階段，制動工作只能采取反接方式進(jìn)行，對工作帶來了一定的困難。推焦桿和平煤桿較重，慣性較大，在操作時(shí)候，反接方式的制動操作相對頻繁，遇到較大的電流，在沖擊作用下，會嚴(yán)重?fù)p壞接觸器，進(jìn)而毀壞電機(jī)和減速機(jī)齒輪。如果出現(xiàn)了這樣的情況，不僅會消耗備件，增加設(shè)備維修成本，還會影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，降低施工效益。

（三）難以準(zhǔn)確對位

推焦車走行機(jī)構(gòu)由電機(jī)提供動力，通過減速機(jī)和傳動軸將動力傳遞至走行輪，使機(jī)車可以在軌道上往來行走。推焦車走行機(jī)構(gòu)電氣控制方式為無觸點(diǎn)開關(guān)控制，走行速度為恒速。由于機(jī)車行駛速度較快且為恒速，在生產(chǎn)中需要停車對位時(shí)，在巨大的慣性作用下使得機(jī)車常常來回晃動難以準(zhǔn)確對位，給生產(chǎn)帶來了很多麻煩，難以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。并且由于機(jī)車啟停很頻繁，慣性也很大，因而也容易造成無觸點(diǎn)開關(guān)和機(jī)械齒輪的損壞。

三、推焦車電氣自動控制系統(tǒng)的改造方案

上文分析到，在機(jī)械震動頻繁狀態(tài)下，加上大電流的沖擊，可控?zé)o觸點(diǎn)開關(guān)會出現(xiàn)損壞，影響電氣自動控制系統(tǒng)的正常使用，因此，在改造的過程中，無觸點(diǎn)開關(guān)需要被取代，經(jīng)分析研究，采用繼電器、斷路器和接觸器組合，能夠達(dá)到比較理想的效果。在選用電氣器材的時(shí)候，應(yīng)保證均為進(jìn)口ABB產(chǎn)品，使系統(tǒng)的可靠性得到保障，增強(qiáng)系統(tǒng)的完備性和順暢性。

針對不同機(jī)構(gòu)的特性，在控制電氣系統(tǒng)的時(shí)候，可以采用變頻器，使用變頻電機(jī)代替電機(jī)，保證機(jī)車在行走的過程中，啟動和停止都是軟性的，降低人工操作控制的頻率，這樣能夠減少開關(guān)的啟停操作，降低無觸點(diǎn)開關(guān)和機(jī)械齒輪等部件的損害，設(shè)備不容易出現(xiàn)故障，一方面便利了啟停操作，一方面延長了設(shè)備的使用壽命，使設(shè)備能夠長久高效運(yùn)行，同時(shí)還能減少后期的維修保養(yǎng)工作。在車輛的慣性作用下，對位往往出現(xiàn)誤差，準(zhǔn)確性大大降低，可以采取分檔的方式控制機(jī)車行走問題，不僅能夠減少生產(chǎn)事故，提高生產(chǎn)的安全性，還能確保生產(chǎn)的快速高效進(jìn)行，提高生產(chǎn)效率，按期完成生產(chǎn)任務(wù)。

在推焦車上，限位開關(guān)不存在于桿和平煤桿上，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，推焦桿很容易發(fā)生脫位現(xiàn)象，掉到焦?fàn)t里，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。針對這種情況，應(yīng)全面改進(jìn)推焦車推焦和平煤系統(tǒng)，提高其自動化程度，一般采用的是可編程邏輯控制器（PLC）、絕對值旋轉(zhuǎn)編碼器和渦流制動器，在檢測機(jī)動車位移的時(shí)候，利用編碼器產(chǎn)生的位置碼，PLC分析譯碼之后，經(jīng)過全面細(xì)致的運(yùn)算，發(fā)出相應(yīng)的控制信號，并按照最科學(xué)的方式，采取保護(hù)輸出的方式，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的順利完成。

在改造自動化控制系統(tǒng)的時(shí)候，強(qiáng)電往往由弱電控制，人工機(jī)械操作由系統(tǒng)控制代替，盡可能減少人為的干預(yù)，減少不必要的失誤，改造采取以弱電控制強(qiáng)電，以系統(tǒng)控制取代人工機(jī)械操作的方式，減少了人為操作可能出現(xiàn)的失誤。在實(shí)際推焦生產(chǎn)中，自動控制系統(tǒng)設(shè)置的運(yùn)行區(qū)間較多，相對比較全面，包括推焦桿前減、后減、前停、后停、爐前微速、爐前暫停等，保障整個(gè)推焦工作的順利進(jìn)行。當(dāng)推焦桿執(zhí)行某項(xiàng)操作的時(shí)候，在特定位置，控制信號由自動控制系統(tǒng)發(fā)出，對推焦桿的運(yùn)行進(jìn)行適度控制，同時(shí)將電子式限位開關(guān)安裝在推焦桿和平煤桿上，增強(qiáng)系統(tǒng)的完整性，能夠更加可靠的運(yùn)行。

四、改造應(yīng)用效果

針對推焦車電氣自動控制系統(tǒng)的實(shí)際情況，在實(shí)際改造的過程中，能夠?qū)Ω鱾€(gè)方面進(jìn)行對應(yīng)性的完善，有效控制推焦車走行、推焦、平煤等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。通過全方位的改進(jìn)，進(jìn)一步完善了電氣控制系統(tǒng)的自動化程度，能夠更加穩(wěn)定的運(yùn)行，推焦車的工作效率大大提升。同時(shí)，各類設(shè)備的故障率降低，生產(chǎn)過程更加安全，減少了事故的發(fā)生數(shù)量，人員的工作強(qiáng)度也相應(yīng)降低，提高了操作的準(zhǔn)確性，生產(chǎn)的整個(gè)過程更加科學(xué)化與高效化。

五、結(jié)束語

綜上所述，焦?fàn)t生產(chǎn)比較復(fù)雜，涉及較多的環(huán)節(jié)，推焦車是生產(chǎn)過程中必不可少的設(shè)備，由于各種因素的影響，會出現(xiàn)不同程度的障礙，影響生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。其中，電氣自動控制系統(tǒng)的改造刻不容緩，必須結(jié)合實(shí)際情況，全面了解推焦車的工作狀況，對電氣系統(tǒng)的整體特征進(jìn)行把握，在有效連接各個(gè)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改造，提高系統(tǒng)整體的應(yīng)用性，減少以往出現(xiàn)的各項(xiàng)問題，保障設(shè)備的良好運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張紫瑞，孫桓五，向瑾，邵琪.考慮雙因素耦合的焦?fàn)t推焦設(shè)備振動機(jī)理研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造.2018（07）：33-34.