翻车机系统简介

翻车机系统简介

一、翻车机系统原理及结构

翻车机是一种大型、高效的机械化卸车设备，用于翻卸铁路敞车。目前它是我国大中型火力发电厂最为广泛采用的一种卸车设备。我厂翻车机系统采用折返式卸车作业线，是火车来煤卸车的唯一机械设备，由武汉电力设备厂设计制造。

翻车机翻卸形式为C型转子式，驱动方式为销齿传动，其压车机构采用液压压车。翻车机系统将火车来煤自卸到地下煤斗中，然后通过皮带输送到原煤仓或煤场。翻车机系统综合卸车能力为20-25辆/小时。

翻车机电气控制系统采用可编程序控制器（PLC），CRT监控系统与PLC进行全双工异步串行通讯，通过采集翻车机系统的工况及各种参数，进行运算、判断处理，将现场各设备工况适时显示在计算机屏幕上，可通过鼠标对设备进行软操作。

翻车机系统由重车调车机、翻车机、迁车台、空车调车机等。

翻车机工作过程FZ15—100型转子式翻车机可与卸车线上其他配套设备联动实现自动卸车，也可由人工操作实现手动控制。工作过程是：由重车调车机牵引一节满载敞车准确定位于翻车机的托车梁上。压车臂下落压住敞车两侧车帮。靠板振动器在液压缸的推动下靠向敞车一侧。当压车臂压住、靠板靠上、重车调车机臂已驶出翻车机后，翻车机开始以正常速度翻卸，（在翻卸过程中，车辆弹簧力的释放是通过不关闭液压缸上的液压锁来吸收弹簧的释放能量。翻卸到110度后，关闭液压锁，将翻卸车辆锁住，以防车辆掉道。）翻车机继续翻卸直到接近160度左右减速、停车、振动器投入，3秒钟后，振动停止，翻车机以正常速度返回，离回零位30度时，压车臂开始抬起，快到零位时减速，对轨停机。停机后靠板后退，当压车臂上到最高位、靠板退到最后位、重车调车机牵引第二节满载敞车, 进入翻车机顺便顶出已翻卸的空车。翻车机就完成了一个工作循环。

部套结构

重车调车机是翻车机的前端的设备，安装于翻车机的进车端，行走在与重车线平行的钢轨上，即能牵引整列重车，也可将单节重车送入翻车机本体，同时将翻车机内已翻卸完的空车推出，主要由车体、行车走轮、导向轮、调车臂架、行走传

动装置、液压系统、缓冲器、调车机轨道等组成。

（1）车体；由一个有足够刚度的大型钢结构件组成，其上有足够的空间能装下传动部套、行走部套、臂架、操作台、液压系统等。

（2）行走车轮：调车机共装有四个行走车轮、车轮不带轮缘、其外圆通过热处理表面淬硬。车轮由轴承支承在心轴上，三个车轮座焊接在车体上。另一个车轮装有可调整的弹簧机构与车体弹性联接，其作用有三：其一通过调节使车体保持水平，以确保传动小齿轮与地面齿条啮合时为线啮合；其二是减少振动；其三是保证四个车轮都能承受调车机车体的重量。

（3）导向轮：由于调车机与车辆平行布置，当调车机牵引车辆时，必然产生一个较大的转矩，使调车机有转动趋势，因此，在车体上装有导向轮，导向轮可借助于导向块的反作用力以保证调车机在运行时不发生偏转掉道，还有一个作用就是通过导向轮克服牵引车辆时所产生的扭矩。导向轮共有四个，均竖直安装在车体上，由于安装孔中心与导向轮轴心有20mm偏差量，可以通过导向轮上的四个耳环调整导向轮的轴心位置，可使四个导向轮均能与导向块接触，以保证调车机的安全运行。

（4）调车臂架：车臂采用摆动油缸与平衡油缸共同作用提起车臂的方式。摆动油缸转动带动一个曲柄连杆机构，使车臂转动平稳，力学性能更好。车臂上面装有牵引重车的车钩，液压摘钩装置。另外还装有推钩，用于将单节空车送入迁车台，推钩带有缓冲装置及自动摘钩装置。

（5）行走传动装置：调车机的牵引力是由4组齿轮啮合在地面上一根齿条上获得的，每个驱动单元是由传动电动机（63KW，含制动器）、摩擦限矩安全联轴器、立式行星轮减速机、传动轴以及传动小齿轮组成，每个行走驱动装置自成一体，电磁制动式制动器，减速要不工作时，制动器自动断电处于常闭关态；工作时，靠电磁力解除制动状态。这种制动器响应快，安全平稳、可靠、操作简便。

（6）液压系统：用牵车臂的提升和落下及提钩。该液压系统主要由15kW卧式电机、双联叶片泵、换向阀、执行机构、油箱、蓄能器等装置组成。

系统额定压力16MPa

系统流量57L/min （前泵）

18L/min （后泵）

起落臂工作压力10~12MPa

摘钩工作压力2MPa

（7）缓冲器：缓冲器为两个具有强大缓冲容量缓冲器，万一在机械故障或误操作时，调车机失控，它可以吸收过量的冲击能量。使调车机能较平缓地停止下来。

（8）调车机轨道：它由二部分组成，A带有调节板的50kg/m钢轨，钢轨供调车机行走用，B导向块及齿条，导向块带有调节螺栓。导向块起导向作用，齿条用于调车机传动小齿轮啮合，在使用过程中应经常检查固定齿条和导向块的螺栓是否有松动现象，若有松动，应随时加以紧固。

FZ150型转子式翻车机由回转框架、传动装置、夹车机构、靠板振动装置、托辊、电缆支架、液压系统等部分组成：

（1）回转框架：回转框架是由两个C形端盘和三根箱形梁用高强螺栓连接而成的一个回转体，由两端盘上的滚道置于托辊上作回转运动。在两端盘上除滚道外还有驱动齿条，用以驱动回转框架作往返回转运动。托车梁的箱形梁上，装有轨道以停靠车辆、设置有液压站，并用来作为靠板振动装置的一个支承点。靠车梁的箱形梁上装有推动靠板振动装置的液压油缸支座，及夹车装置油缸座和夹车臂的支座。小纵梁上装有夹车装置油缸座和夹车臂支座。

端盘还用来支撑平台及敞车重量，端盘围板外侧有传动齿，传动装置小齿轮驱动销齿，带动平台及敞车旋转。

托车梁在翻车机翻转时还起到支撑铁路敞车车厢和荷载的作用。

（2）传动装置：传动装置主要由电机（37KW）、减速机和制动器及小齿轮轴承座等组成，用于驱动回转框架作往返回转运动。（主零控制器角度）

（3）夹车机构：由两对压车臂组成，夹车臂上与车帮接触部分装有缓冲橡胶，不损车帮。每个压车臂由两个油缸驱动（共8只液压缸），翻卸前压住车辆，在翻卸过程中，车辆弹簧力的释放由液压系统补偿。

（4）靠板振动装置：共有二个，每一个上装有两个振动器，两个撑杆、四个油缸（共8只液压缸）。靠板的重量由撑杆支承，油缸用来推动靠板托住翻卸车辆，靠板面铺有缓冲橡胶以保护车辆。两个振动器振动一块振动板，振动板将振动力传到车辆上，起到清除残余物料的作用而又不损伤车辆。

（5）托辊：共有四个，每个托辊上装有两个滚轮，进车端的两个托辊上的滚轮带

轮缘以限制回转框架的轴向窜动。托辊用来承载回转体及翻卸车辆的重量。（6）电缆支架：用于支撑翻车机上的动力电缆和控制电缆之用。安放在进车端盘的翻卸侧。

（7）液压系统：用于本体转动、压车和靠车。该液压系统主要由22kW电机、三联叶片泵、换向阀、执行机构、油箱等装置组成。

系统压力 4.5～6.5MPa (压力梁压力)

2.5～

3.5MPa (靠车板压力)

3.5～

4.5Mpa (控制回路压力)

油泵排量 132 ml/r(大泵)

85.7 ml/r(次级泵)

15.9 ml/r(小泵)

空车调车机是折返式翻车机作业线中调车设备，用来与迁车台配合作业,迁车台运载已翻卸车辆对准空车线后，由空调车将空车推出，并在空车线上集结成列。主要结构有车体、驱动装置、行走轮装置、导向轮装置、固定式调车臂等组成。（1）车体：由一个有足够刚度的钢结构件组成。

（2）行走轮装置：调车机装有四套行走轮装置。其中有一套为弹性行走轮，作用有三：一通过调整使车体保持水平;二是减少振动;三是保证四个车轮都能承受调车机车体的重量。

（3）导向轮装置：调车机装有四套导向轮装置，它可借助导向轨道的反作用力以保证调车机在运行时不发生偏转而掉道；它还可以通过与导向轨的作用来克服牵引车辆时所产生的扭矩。

（4）固定式调车臂:调车臂用来牵引空车。

（5）传动装置:调车机有2套传动装置，用来驱动调车机使其往返行走。每个驱动单元是由传动电动机（55KW双速电机）、摩擦离合器、液压推杆制动器、回转减速机、传动轴及传动小齿轮组成，每个行走驱动装置自成一体。

迁车台迁是用在翻车机卸车线上，将车辆从重车线移至空车线换向设备。迁车台可以左行，亦可右行。

工作过程是迁翻车机卸空的车辆对准空车线，空车调车机起动，将空车推送空车线上，迁车台离去，空车调车机运行到需要位置。然后空车调车机返回起始位置，当迁车台送第二节空车时，空车调车机又推送车辆，循环工作。

主要结构由行走部分、车架（安装牵车台涨轮器、车辆定位装置、液压缓冲器

和滚动止挡）、翻车机与迁车台连接处及迁车台与空车线之间各加装的一套地面安全止挡器、液压系统组成。

（1）行走部分：行走部分是由两组主动轮装置和两组从动轮装置组成。两组主动轮装置是完全相同，并为独立的传动装置。7.5KW

（2）车架：车架是由板材及型钢焊接而成，它是迁车台的主体，其上铺有钢轨，供车辆进入、停止及推出之用，并承受的全部负荷。使车辆停止的定位装置，将车辆推出的推车装置，防止车辆在迁车台运行中溜出的双向定位器均安装在车架上，为减小迁车台工作及返回停止时的冲击，在迁车台二侧分别装有液压缓冲器，为使迁车台上钢轨与基础钢轨对准，在迁车台上装有限位装置及地面安全止挡碰撞块

（3）定位装置：定位装置是以液压缓冲器为主体所组成的左、右两套分别安装在轨道二侧。当车辆进入迁车台，车轮与铁靴接触时，以液体油的阻尼减小车辆的冲击，最后使之停止。

（4）涨轮器：由涨轮体、支座及液压油缸等构成安装在进车端轨道侧，当车辆进入迁车台，停止后，从车辆对轮的内侧将车轮涨紧，使车辆定位、静止，防止车辆在迁车台行走时窜动。

（5）侧部缓冲装置：在迁车台车架两侧均装有聚氨脂缓冲器，为减小迁车台在停止时的冲击，每侧二组，共四组。

（6）地面安全止挡器：由制动靴、弹簧及推杆等组成，它是装于迁车台与翻车机的过渡地段，为防止迁车台未复位时，翻车机误动作产生掉道造成事故。当迁车台与重车线钢轨对准时，焊于迁车台上的斜面挡铁推动扛杆、压缩弹簧，使制动靴离开轨面，翻车机上卸料后的车辆安全通过移至迁车台上，当迁车台离开重车线时地面安全止挡靠弹簧作用使制动靴复位阻止车辆通过完成一次作业。当迁车台与空车线钢轨对准时，再次重复以上过程。

（7）液压系统：用于将车轮涨紧，使车辆定位。该液压系统主要由5.5kW电机、换向阀、执行机构、油箱等装置组成。

系统压力 4MPa 板压力)

二、翻车机系统运行操作

翻车机的控制方式：有四种：1) 就地手动；2) 集中手动；3）自动；4）

就地手动调试。四种方式均通过PLC程序完成控制。其中就地手动、集中手动、自动运行为正常可选工作方式，而就地手动调试仅用于维修或故障处理时选用。

翻车机系统控制部分分为三个部分：重车调车机和夹轨器部分、翻车机本体部分、迁车台和空调机部分。三个部分既可联成一体进行程控，也可各自独立分别进行程控、集中控制和就地控制。

翻车机系统的各设备能解除与系统的联锁关系单独运行,便于进行设备的检修、调试，但即使在调试方式下系统也保留了个别联锁信号。

在翻车机各部套就地操作箱均设有紧急停机按钮，可切断相应部套的动力电源和控制电源，同时切断其它部套的控制电源。翻车机空车线处另设二只紧急停机按钮，功能同迁车台就地操作箱上的紧急停机按钮。

本系统在控制室内设有程控操作台，重调机、翻车机本体、迁空部套在程控操作台上均设有一个控制方式转换开关，可根据翻车机系统的具体情况选择相应的工作方式。

翻车机PLC系统的主要组件及控制方式

PLC主要系统集中布置在翻车机控制室的程控柜（G01）中，由CPU模块1个，电源模块2个及分布式I/O模块2个，开关量输入模块16个，开关量输出模块13个、模拟量输入模块1个、以太网通讯模块1个及3个机架等组成。

各部套控制的控制电源小型空气开关（均布置在在程控柜G01内）及集控台（T01）上的控制电源按钮和程控柜内的8个小型空气开关实施对各部套控制和程控系统电源的控制。再经UPS交流隔离稳压电源对PLC的电源及模块供电。

系统分为就地手动，集中手动，自动以及调试等控制方式，均由PLC程序控制完成，将各部套的方式转换钥匙开关置于相关的位置来确定。

我部目前主要以集中手动操作为主，由集控台操作，它是一种设置了较多联锁条件，以手动起动，半自动停车为模式的控制方式。这种方式要求运行人员在翻车机运行过程中要时刻观察机组工况，严格按操作程序操作，避免非正常工况出现，少用或不用调试方式，防止误操作，才能确保系统安全运行。

在PLC系统的出现故障的情况下才会采用就地手动方式，在各就地操作箱进行操作。

由于现场一次元件或车辆状况差，自动控制方式未使用。

调试方式是一种取消了部分联锁的控制方式，仅用于检修和非正常工况局部调整，正常工况一般不用此方式，须用时应谨慎操作，因为此时设备的安危将由运行人员来掌握，要特别注意防止事故的发生。

如使用时要注意：1、调试只允许单机运行，调试时也保留了个别联锁信号。2、严禁在迁车台上有一节车时，前钩又挂了一节车，而以调试方式牵车。禁止在停车落臂位置又调试抬臂高速接车，防止重调机高速冲过接车极限位置造成越限损坏电缆的事故发生。3、重调机的调试高速应审慎使用，或不用，特别是在牵、接车终点时，要防止越限撞坏设备或电缆。4、严禁将重调机落臂停在翻车机区域内，又以调试方式翻车。要切记严防翻车机和重调机相撞的事故发生。5、空调机一般不用调试，如用调试，一般尽量避免使用低速，仅在空调机返回原位减速处或远程减速处时，才能采用低速，以防撞坏设备的事故发生。

现场光电信号：

我们讲翻车机电气控制系统采用可编程序控制器控制，通过编程软件将现场采集的数据运行、判断处理后，发出脉冲和数字信号驱动相关设备，并将现场信号反馈至上位机，以动态画面和动态文字方式实现人机对话。实现这些功能，主要依靠现场放置的大量检测开关采集相关信号、状态。下面结合我部翻车机介绍一下现场的光电开关布置。

1、夹轮器：松开到位2只，四计轴一只。

2、重车调车机：

后钩：后钩开到位1只

后钩合到位1只

后钩提销到位1只

前钩：前钩开到位1只

前钩合到位1只

前钩提销到位1只

大臂：提臂到位1只

落臂到位1只

车体：接车极限（行程开关）1只

牵车极限（行程开关）1只

重车线电缆支架上显示重车调车机位置：

由南至北分别为：牵车极限、前行到位、回退到位、前行减速、翻车区域（落臂区1）、单车到位（单节重车定位信号）、单车减速、翻车区域（落臂区2）、停车落臂减速、停车落臂、接车极限共11只。

3、翻车机本体：

回转框架：出车保护1只

进车保护1只

正翻（168°）极限（行程开关）2只（在进车端C形端盘上）靠车梁：松靠到位4只

靠车到位2只，

松压到位1只

压紧到位1只

压紧对齐1只（压紧到位、大平齐）

小纵梁：压紧到位1只

压紧对齐1只，（小平齐）

松压到位1只

4、迁车台：

插入到位1只

拔出到位1只

空车入台1只

迁车台进车端轨道附近（由东至西）：

重车线对准1只、重车减速1只、迁向空减速1只、空车线对准1只，共4只。

5、空车调车机：

车体：推车极限（行程开关）1只

返回极限（行程开关）1只

空车线电缆支架上显示空车调车机位置（由南至北）：

返回到位、返回减速、近程减速、近程、远程减速、远程6只

空车线轨道在远程减速接近开关下方附近新增：回车急停1只

翻车机初始位置：

1、重调机在回退到位处，且抬臂到位，前后钩开到位，夹轮器松到位。

2、翻车机在零位，压车梁松压到位，靠车板松靠到位。

3、迁车台对准重车线，迁车台上无空车，涨轮器松开到位，插销插到位。

4、空调机返回到原位。

翻车机系统安全作业的联锁条件：

1、重调机在停车落臂处接车

落臂到位，夹轮器松开到位，停车落臂灯亮，后钩开到位灯亮。

2、重车调车机牵引整列重车前进的牵车联锁条件

落臂到位，后钩合到位，前钩开到位，夹轮器松开到位、翻车机在零度位置，压车梁松到位，靠车板松到位，迁车台与重车线对准，空车未入台。涨轮器松到位、插销插到位、牵车条件灯亮。

3、翻车机翻转联锁条件

重调机回退到位，（翻车机上重车定位准确，光电开关位置正常）风机油泵起动、正常且灯亮，压车梁压车到位，靠车板靠车到位。

4、迁车台向空车线运行联锁条件

空车入迁车台灯亮，未五计轴，重调机抬臂，涨轮器涨紧，迁车台与重车线对准，空调机在原位，插销拔出到位灯亮。

5、迁车台向重车线运行联锁条件

空车线对准，迁车台空车出台（四记轴），空调机近程到位灯亮，插销拔到位灯亮,人工扶钩毕信号到位。

翻车机的操作步骤

严格按翻车机运行规程运行操作步骤、翻车机系统作业管理规定及有关运行技术措施执行

三、翻车机系统电气接线简介

1、翻车机开关室：

翻车机A、B段母线由#1、2翻车机变压器供电，电源分别来自#2输煤开关室输煤6KV A、B段。、#1翻车机变、#2翻车机变为油浸式自然循环风冷变压器，容量800KV A

2、翻车机电气房：

放置翻车机电源柜共9只分别为：重调机#1控制柜（电源开关）、重调机#2控制柜、重调机#3控制柜（变频器）、重调机#4控制柜（变频器）、翻车机#1（电源开关）控制柜、翻车机#2控制柜、翻车机#3控制柜（变频器）、迁轩台控制柜（电源开关）、空调机#1控制柜（电源开关）。

3、程控柜设在控制室。