解利平

摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，我国的煤矿企业发展十分迅速，神东矿区定量装车站作为选煤厂煤炭运输的重要环节，由电控、采样、液压、称重等多个系统构成，其中液压系统作为装车站动力配煤的主要系统，不仅要求各个液压元件的性能良好可靠，更要求整个系统的具有较高的稳定性，从而降低装车过程中的非停时间，提高装车效率，本文通过对该选煤厂液压系统存在问题进行分析，通过设计，并实施改造，最终显著提高了该选煤厂装车站整体性能。

关键词：选煤厂;液压系统;优化改造

1结构设计

快速自动定量装车系统的结构是一种全钢工业塔楼是结构，最上端为输送机的末端。从上之下，快速自动定量装车系统的机构依次由缓冲仓、定量仓以及装车溜槽。该结构复杂度高、体积庞大、载荷波动量较大。因此，快速自动定量转车系统结构的安全、稳定是设计的关键目标。在进行结构设计时，除遵循并参考《高层民用建筑钢结构技术规范》、《钢结构连接节点设计手册》以及《抗震设计规范》外，还需要使用 ANSYS、SAP2000以及 Tekla Structure 等有限元软件对所设计的结构进行抗震动力学分析和优化设计，使其结构的可靠性和安全性进一步提高。缓冲仓和定量仓都是一种漏斗式筒仓结构，定量仓的容量较小，约为缓冲仓的 1/3。缓冲仓对待装的煤起到一个缓冲和存储的作用，设置有四阀门，开始向定量仓输送煤时，四个阀门都开启，根据实际运输煤的情况，以此开启三个阀门，两个阀门和一个阀门。在定量仓的底部由四个称重传感器支撑，对待装的煤进行精确称重。待装的煤由定量仓经溜槽装入列车车厢。快速自动定量装车系统的溜槽一般分为垂直 伸缩溜槽和摆动溜槽两种。摆动溜槽主要由水平移动油缸、转动轴、回转溜槽、导向溜槽、伸缩油缸、伸缩溜槽以及牵引钢丝绳等结构组成。垂直伸缩溜槽主要由水平移动滚轮、水平移动油缸、导向溜槽、垂直移动滚轮、垂直伸缩油缸以及防溢衬板等组成。上述两种溜槽各有优缺点。快速自动定量装车系统的液压系统控制电磁阀、液压油缸的往复运动，进而控制缓冲仓的阀门的开关，溜槽的升降。液压系统在快速自动定量装车系统中的起着较为关键的作用，其控制精度，直接影響的装车精度和装车质量。

2装车站液压系统组成

大柳塔选煤厂702装车塔主要机械设备包括钢结构支撑、缓冲仓、定量仓及液压平板闸门、液压装车溜槽等设备。这些设备都在电控室的指令下，由液压系统提供动力，由控制阀控制各自的液压缸来工作，使物料从缓冲仓卸到定量仓准确称重后装到各个车厢中。主要由缓冲仓、定量仓、砝码校正装置、双翼型液压平板闸门、摆动式装车溜槽组成，此外装车站内部还配有一套三级采样设备，用于采集分析物料，以便下一步分析物料成分及热值。液压系统是保证装车站能校正称重、自动配煤、自动装车的系统，即利用缓冲仓、设计称重仓、液压系统、控制系统、称重系统和可提升式摆动装车溜槽等配合，通过机车或铁牛牵引实现快速装车目的。液压控制系统为装车站各部分动作提供动力源，与电气控制系统配合，实现称重、产品仓及定量仓闸板的开闭、装车溜槽的升降等动作。液压控制系统主要由以下部分组成：①液压主回路，即泵站、油箱及卸荷、保护回路。②溜槽控制回路。③装车闸门控制回路。④装车闸门保护回路。⑤试重控制回路。⑥缓冲闸门控制回路。⑦加热、冷却、过滤、补油辅助回路。

3优化设计及改造

3.1快速装车站工作流程

快速装车站主要由缓冲仓、定量仓、装车溜槽以及缓冲仓和定量仓下的对开液压闸门组成，缓冲仓下有4个对开液压闸门，共计8组液压缸驱动。定量仓下有1对对开液压闸门，共计2片闸门，分别由2条液压缸驱动。最下方为可摆动装车溜槽，通过钢丝绳及滑轮组由液压缸驱动上升获下降。当列车到达装车塔下时，缓冲仓随即向定量仓中配煤，配入定量仓中的煤量应根据列车车厢容量设定。为了保证精度，定量仓下设有称重传感器，称重传感器实时探测定量仓中的煤量，程序根据当前煤重来控制缓冲仓下的4对共8片液压闸门来实现定量仓的定量。当定量仓煤量达到预定重量时，缓冲仓下装料闸门已全部关闭，此时由装车溜槽闸门向列车车厢中放煤。放煤过程中，操作人员随时控制装车溜槽升降液压缸，以调整装车溜槽装车角度。煤量放够后，装车闸门自动关闭，此时缓冲仓向定量仓继续为下节车皮配煤，从而实现定量自动装车。

3.2定量仓称重系统

称重系统与缓冲仓卸料闸门、定量仓闸门实现联锁控制，缓冲仓闸门设有打开给料、调整给料、计量给料和关闸等自动操作程序。为实现缓冲仓向称量仓中的自动渐进式配料，程序根据称重的瞬时值来控制缓冲仓4个闸板的开闭时间和开闭位置。称重系统的核心是称重传感器，称重传感器的性能好坏影响装车系统整体的可靠性、精确性和稳定性。装车站的工况大多比较恶劣，动作频繁、冲击大、粉尘多。定量仓全部载荷靠传感器来支承，因此对其抗冲击、抗偏载性能的性能要求很高。本项目称重传感器的选型要求：密封等级应高于IP67;精度优于0. 3 %o ;安全超载大于额定承载的150%以上;最大超载大于额定承载的300%以上根据以上要求，选用美国ThermoRamsey公司的9340型称重传感器和MT2200称重控制器，仪器本身测量误差小于0. 3 %o，其准确性可通过祛码校对系统进行验证，单车装车精度可达0.1;整列装车误差不超过士0.05% o 标定祛码系统对称布置在定量仓两侧，每年由中国法定计量机构对祛码进行检定，日常维护中保证其不锈蚀、不剥落掉重等，能够验证称重系统的准确度，测试过程操作方便，在操作室内就可完成。

3.3控制系统设计

PLC 控制器获取称重单元、料位监测单元、以及车辆信息单元的数据，进行对给煤机、输送机以及阀门和溜槽进行控制。同时，PLC 控制器将装车系统的参数信息、实时数据信息上传至 HMI 人机界面进行显示、故障提醒以及控制。称重单元的作用是对待装的煤进行精确称重，并将称重信息发送给 PLC 控制器，由 PLC 控制器根据该信息进行逻辑控制。料位监测单元是实时监测缓冲仓中的煤量是否达到最大溢煤位置，并该将信息发送给 PLC 控制器。车辆监测单元是对待装车辆信息进行采集，待装车辆信息的不同，装车参数是有变化的。在操作室，操作人员根据车辆信息输入指定的装车参数，从而才能进行自动快速定量装车。PLC 获取上述信息后，进行逻辑控制判断，进而控制输送机启停、给煤机启停、缓冲仓阀门开启 / 关闭、溜槽升降阀门开启 / 关闭。

结语

传统选煤厂快速定量装车系统设计与使用目标的载体都是针对铁路部门标准机车车厢进行装载作业的，无法用于一些特殊的装载载体。而本文提出的设计改造方法有其独特的优点，可用于集装箱的装载。（1）使得原有的快速定量装车系统在兼顾装载集装箱这种特殊载体和摆放方式的同时，也胜任铁路部门标准车厢的装载作业。在对标准车厢及集装箱的实际装载作业中发现，装载煤量的精确度、煤型的平整度、装载作业的连贯性都达到了预期效果。快速定量装车系统经过设计改造之后完全能满足集装箱与标准车皮的装载作业。（2）提高了选煤厂煤炭产品的成块率，减少了中途运输的煤尘外扬，降低了转载的工序及成本，提高了煤炭企业的效益。

参考文献

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[2]苏国要.火车精确装车系统的应用[J].水力采煤与管道运输，2012（04）.

[3]王伟，白云峰.快速装车系统在神东矿区的应用[J].煤炭科学技术，2002（S1）.