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      原料場翻車機系統(tǒng)設(shè)計探討

      2020-11-04 03:46:02夏光勇
      中國金屬通報 2020年7期
      關(guān)鍵詞:作業(yè)線鉤頭重車

      夏光勇

      (中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司,重慶 401122)

      原料受卸有火車、汽車、船舶三種受卸方式,其中采用翻車機卸料是大中型鋼鐵企業(yè)受卸大宗原料的普遍方式。

      翻車機是一種大型高效的機械化卸車設(shè)備。它將一節(jié)或幾節(jié)火車車皮翻轉(zhuǎn)約160℃~175℃左右,將散狀料卸入料倉,然后經(jīng)膠帶輸送機送入料場堆存。翻車機及其輔助設(shè)備就構(gòu)成了原料場的翻車機系統(tǒng)部分。它可將一整列火車的原料卸掉后,空車送出。一般地,運行過成可分為三個不同的工作階段,大部分設(shè)備露天作業(yè),工作環(huán)境惡劣,設(shè)備較為分散,同時設(shè)備間的聯(lián)鎖和協(xié)調(diào)關(guān)系密切。

      國內(nèi)裝備的翻車機多為武漢電力設(shè)備廠和大連重工·起重集團有限公司制造,大體可分為轉(zhuǎn)子式(如:ZFJ型、C型等)、側(cè)傾式(如CF型等)兩大類型。最近幾年,部分大型港口和鋼廠安裝有雙翻或多翻的翻車機,整個系統(tǒng)自動化水平較高。

      本文主要以國內(nèi)鋼廠較為普遍采用的CFH-II型和C型翻車機作個比較分析,以某鋼廠原料場翻車機系統(tǒng)的設(shè)計為例,對原料場翻車機系統(tǒng)設(shè)計方案進(jìn)行了探討。

      1 翻車機系統(tǒng)的組成和卸車線路配置

      1.1 翻車機系統(tǒng)的組成

      翻車機系統(tǒng)是以翻車機為主體,包括重車調(diào)車設(shè)備(如重車調(diào)車機,摘鉤平臺、夾輪器、安全止擋器等),空車調(diào)車設(shè)備(如空車調(diào)車機、單向止擋器等),此外根據(jù)工藝布置需要設(shè)有牽車臺等組成的一個集中控制的流水卸車線。

      卸車線按其工藝布置形式可分為貫通式和折返式兩種。貫通式又稱為縱列作業(yè)線,其重車線和空車線在翻車機室前后,呈貫通式布置。由于貫通式作業(yè)線占用寬度較少,設(shè)備品種數(shù)量也較少,在工廠中有條件時,一般都采用此種方式(如昆鋼)。折返式是重車線和空車線并排布置在翻車機室兩側(cè)。占地寬度較大,作業(yè)設(shè)備較多,但作業(yè)線路長度較短,配置靈活。

      下面以某鋼廠原料場的翻車機系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。該翻車機系統(tǒng)是C型翻車機,重車調(diào)車機,空車調(diào)車機,牽車臺等主要設(shè)備構(gòu)成,由于某鋼廠地處山區(qū),場地線路較短,采用了折返式的布置線路,見下圖。

      圖1 鋼廠原料場翻車機布置線路圖

      一列火車通過火車機頭推送入軌道電路區(qū)間段停穩(wěn)后,重車調(diào)車機落下大臂并開鉤接掛第一節(jié)重車,大臂鉤頭與重車鉤頭可靠連接后,重車調(diào)車機牽引整列重車行至人工摘鉤處停止,由人工摘開重車之間連接的鉤頭,重車調(diào)車機隨之牽引單節(jié)重車至翻車機平臺就位后停止,大臂鉤頭開鉤,使重車與重車調(diào)車機分離脫開,同時在此過程中,若翻車機平臺上停放有已翻過的空車,則由重車調(diào)車機將其推入牽車臺,抬起大臂返回牽引下一節(jié)重車,同時在重車駛出翻車平臺區(qū)時,翻車機即可翻卸重車。在這同時,空車在牽車臺上停穩(wěn)后,牽車臺定位銷拔出,并牽向空車線,在靠近空車線時,減速緩慢對準(zhǔn)空車線,空車調(diào)車機工作,牽引空車到空車線。隨后牽車臺返回重車線,等待下一輛空車,依次循環(huán)。翻卸一個周期約需2.4min~3min。

      1.2 翻車機車型的確定

      國內(nèi)鋼廠較為普遍采用CFH-II型和C型翻車兩種車型。從目前使用情況來看,C型轉(zhuǎn)子式和CFH-II型側(cè)傾式翻車機均能滿足鋼廠原料場翻卸能力;C型轉(zhuǎn)子式較CFH-II型側(cè)傾式翻車機保護車輛較好,翻卸車輛較干凈,但是生產(chǎn)過程中C型設(shè)備維護工作量大,維護費用較高。見表1。

      從上表可以看出,CFH-II型翻車機工作機構(gòu)多為機械式,而C型翻車機工作機構(gòu)多為液壓系統(tǒng),在前些年,由于液壓系統(tǒng)不合理,造成C型翻車機故障較多。在某鋼廠原料場設(shè)計中考慮到近年來,制造廠對翻車機液壓系統(tǒng)進(jìn)行了修改,得到提高,因此選用C翻車機系統(tǒng),能夠確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

      表1 C型轉(zhuǎn)子式和CFH-II型側(cè)傾式翻車機比較

      2 翻車機臺數(shù)的確定

      2.1 翻車機作業(yè)線的生產(chǎn)能力

      翻車機作業(yè)線的卸車能力Qf0=3600m/T。

      某鋼廠原料場火車系統(tǒng)年受料量為412.09萬t/a,根據(jù)經(jīng)驗初步確定采用單翻形式,即取m=1;又根據(jù)制造廠提供的翻車機系統(tǒng)效率圖得翻車機作業(yè)線卸車周期約為178s。則翻車機作業(yè)線的卸車能力為Qf0=20.225,取Qf0=20輛/h。

      一般地,鐵路車輛平均載重量G=54t/h,翻車機作業(yè)線的卸料能力Qf=Qf0×54=1080t/h。

      另外考慮到影響翻車機作業(yè)線卸料能力的因素較多,除系統(tǒng)本身的卸車速度外,主要還有到達(dá)批次和時間,車列長度,站場調(diào)度組織等。根據(jù)手冊[1]影響系數(shù)Φf=0.5~0.8,外界因素大時取小值,影響小時取大值。根據(jù)某鋼廠所處位置條件選取Φf=0.65,則綜合卸料能力Qzf=0.65×1080=702t/h。

      2.2 卸堆系統(tǒng)的生產(chǎn)能力

      某鋼廠原料場火車受料系統(tǒng)每天的受料量約為11290t/d,根據(jù)堆卸系統(tǒng)設(shè)備運轉(zhuǎn)時間最少的是翻車機15h,來料不平衡系數(shù)K1=1.3,操作系數(shù)取K2=1.0,則卸堆系統(tǒng)生產(chǎn)能力Qx=1.0×1.3×11290/15=978.5(t/h)。

      2.3 翻車機臺數(shù)

      根據(jù)原料準(zhǔn)備設(shè)計手冊[1]11-4確定翻車機臺數(shù)為:

      n=978.5/(702×0.9)=1.55

      根據(jù)以上計算結(jié)果,正常情況翻車機需選2臺,但是考慮某鋼廠原料場場地狹小,若翻車機占地面積過大,將減少原料場的貯存量,經(jīng)綜合考慮某鋼廠原料場翻車機系統(tǒng)采用單線系統(tǒng),同時增設(shè)火車受料槽,并配螺旋卸車機兩臺輔助作業(yè)。

      3 國內(nèi)翻車機系統(tǒng)與國外存在的差距

      由于技術(shù)和經(jīng)濟方面的多種原因,目前國內(nèi)裝備的翻車機系統(tǒng)與國外存在的最大差距是自動化程度不高。理想的全自動化作業(yè)應(yīng)該是整套系統(tǒng)只需一個人遠(yuǎn)方監(jiān)控,在中控室實現(xiàn)翻卸整列重車的全過程,不間斷的生產(chǎn)作業(yè),而實際生產(chǎn)中有各種因素制約翻車機系統(tǒng)的全自動化作業(yè)。

      在某鋼廠原料場設(shè)計中整個作業(yè)線上主要有三處需要人工幫助才能完成整個卸車作業(yè)。第一個是該翻車機系統(tǒng)未配置液壓摘鉤平臺,須人工依次摘開重車之間的連接鉤頭,現(xiàn)場實際生產(chǎn)中當(dāng)工人摘開鉤后,通過打手勢或敲打車皮的方式通知中控室進(jìn)行下一步的操作。第二個是翻車機系統(tǒng)需由人工依靠電視監(jiān)控畫面操作重車調(diào)車機,行走到距待接車輛一定距離時,依靠經(jīng)驗來判定重車調(diào)車機停止位置,并依靠慣性與重車鉤頭可靠無碰撞的連接。第三個是翻車機在翻卸過程中會形成車皮的鉤頭不同程度的歪斜,從而是空車進(jìn)入空車線后,鉤頭連接不上,影響調(diào)車,固需配置一人在作業(yè)過程中人工推正。

      4 結(jié)語

      隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,翻車機系統(tǒng)工藝和設(shè)備也會不斷的改進(jìn),提高工作效率,改善勞動條件。翻車機系統(tǒng)工藝和設(shè)備的選擇牽涉到場地、技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)保等多方面的因素,加之各廠具體情況有所不同,選定是力求合理、實用。

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