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摘要：推焦车是煤焦化厂的主要大型设备，长期连续工作使得部件易于磨损且耗能较高，为了保证企业安全生产需要严格监控其各个环节运行状态，本文通过阐述华冶煤焦化推焦车限位改造过程中的电气控制原理及改造前后的效果对比，证明了此次技改成功提高了安全生产系数和实现了节能降耗的目的。
关键词：推焦车；限位；变频调速；电气控制；安全；节能降耗
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、概况
内蒙古鄂尔多斯市华冶煤焦化有限公司位于鄂尔多斯市蒙西工业园区内，年产量为100万吨，主要大型设备包含装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车等四大车，装煤推焦车是侧装煤捣固焦炉上使用的主要机械，它担负着在煤塔下接煤、承载煤饼、开关焦炉机侧炉门、推焦、装煤等操作任务。
二、装煤推焦车的操作程序
1、装煤车行驶到煤塔下，使煤槽对准捣固机上的捣固锤，这时煤槽前挡板和煤槽活动壁处于关闭状态
2、进行捣固煤饼操作，煤饼捣固成型后，经捣固锤提到最高位置；
3、开动推焦车到规定出焦的炭化室前，使开炉门装置对准炭化室中心；
4、驱动移门机使开炉门装置前移顶紧炉门，接着开动上下拧丝机松炉门横铁螺栓，在驱动提门油缸，将炉门提起10—45mm，即可驱动油缸退回；
5、炉门打开后，开动推焦车，使推焦头对准炭化室中心，当焦侧或炉长发出推焦信号后，才可进行推焦操作；
6、推焦操作完毕，开动装煤车，使装煤装置（煤槽）对准炭化室。操作煤槽内外壁后移30mm，信号灯亮才可打开煤槽前挡板。当焦侧或炉长发出允许装煤信号后，才可进行装煤操作，装煤完毕后，关闭煤槽前挡板，再关闭煤槽活动壁 ；
7、装煤之后，开动推焦车，使开门装置对准炭化室中心，驱动移门油缸，将炉门移向炭化室，放下炉门接着开动上下拧丝机拧紧炉门横铁螺栓，驱动移门油缸，使开门装置退回原位，炉门关闭后就完成一个炭化室的操作。
三、推焦车电气控制系统
推焦车电气控制系统包括：推焦车走行系统、推焦车取门系统、推焦车推焦系统、推焦车辅助系统。其中推焦系统与其它机构联锁：未走行、取门后限、门勾认定。推焦系统的限位有：主令上的前限位、后限位、前减速点、后减速点、前极限、后极限。为防止突然停电或电气故障而烧坏正在炉内的推焦杆，在行星减速机上设手动装置。正常操作时，手动装置与主转动轴脱离，故障时通过伞齿轮啮合传动，把推焦杆从炉内拉出来。
四、推焦杆的作用及控制原理
推焦杆是推焦车的重要部件，推焦杆的制动通过涡流制动器和液压推杆制动器来完成，推焦的行程控制主要靠人工观测来完成，一旦人工观测出现失误，推焦杆限位器将立即发挥作用，限制推焦杆"越轨"。推焦杆的行走动力源是通过变频调速电动机带动机械齿轮推动推焦杆向前行走，该制动电机可以通过变频器设定的频率来实现推焦杆向前或向后的伸缩速度调整，我厂该推焦调速系统使用的变频器是一台型号为SAPH900G赛普变频器，设有三个频率为P1=10Hz、P2=25Hz、P3=40Hz，分别对应推焦杆伸缩速度的1档、2档、3档。
五、改造前实际现场出现的主要问题
改造以前推焦杆限位器是采用凸轮主令控制器来控制推焦杆变频调速电机的档位切换，实现限位，但存在的问题是一旦拖动推焦杆的机械齿轮发生错齿现象，限位机构就不能准确限位，甚至失去了限位的作用，使得推焦杆推出的行程过大，出现频繁撞击终端锁齿现象，即限位撞杆机构经常卡死，弹簧失效无法复位，久而久之就会严重损坏机械机构，而更换这样的大型部件是费时费力又费钱。因此，这一情况表明急需进行技术改造，且不仅要考虑现场安全运作情况，还要竟可能低成本的解决问题。
六、技术改造具体实施办法
根据现场实际状况，最终采取了使用红外线光控开关装置来替换之前采用的凸轮主令控制器，具体做法如下：将推焦杆推出到正常推焦的最大行程，在距离推焦杆尾部间隔相应的距离分别装设两组红外线光控开关装置，技术改造后的变频器控制回路原理图如图1所示，电气控制回路原理如图2所示：
图1 变频器控制回路原理图
图2 电气控制回路原理图
当操作员将推焦杆调速控制开关推至1档时，继电器KA3线圈得电，KA3的常开辅助触点闭合，即在变频调速的控制回路中接通P1，对应变频器10Hz的频率输出，此时的推焦杆调速电机的转速最慢即推焦杆向前行走的速度最慢，当推至2档时，继电器KA4线圈得电，KA4的常开辅助触点闭合，常闭辅助触点断开，即在变频调速的控制回路中接通P2断开P1，对应变频器25Hz的频率输出，当推至3档时，继电器KA5线圈得电，KA5的常开辅助触点闭合，常闭辅助触点断开，即在变频调速的控制回路中接通P3断开P2，对应变频器40Hz的频率输出，此时推焦杆调速电机的转速最快。此外，推焦杆电气控制回路要与推焦车行走控制回路形成互锁，避免在推焦的过程中推焦车发生位移。红外线光控装置安装效果如图3所示：
图3 红外线光控装置安装效果图
如图3可见，在原有的推焦杆两侧护板开四个孔，在对应位置立四个支架，在支架上固定红外线光控开关装置，其原理是：当推焦杆全部收回时，两组红外线光控开关装置中间由推焦杆阻断信号，继电器KA6、KA7线圈失电，辅助常开触点断开，常闭触点闭合，当推焦杆推出并越过第一组红外线光控开关装置时，该组红外线光控开关装置接收到红外信号即继电器KA6线圈通电，如图2所示此继电器的常闭辅助触点KA6分别串联到控制推焦杆前进的二档和三档变频调速控制回路中，当常闭触点KA6断开时对应的切除变频控制推焦速度的二档和三档，推焦杆的速度降了下来，此时对应的控制频率应为10Hz，当推焦杆越过第二组远红外线光控开关装置时，该组红外线光控开关装置接收到红外信号即继电器KA7线圈通电，此继电器的常闭辅助触点KA7串聯到控制推焦杆前进档的变频器控制回路中，当该常闭触点KA7断开时对应的切除变频器回路前进档，即此时推焦杆的变频调速电机停转，推焦杆停止向前行走，从而达到了精准限位的目的，不会超出行程范围，从而也不会出现损坏锁齿机构的问题。
七、综合评价
改造安装完成后，总体的效果是使用红外线光控开关装置限位准确、无机械接触、价格低廉，使用寿命较长，更换方便，占用空间小，从工作环境方面来说极大地提高了安全系数、节省了占用空间，从经济角度来考虑是降低了成本、减少了维护费用，因此，此次技术改造达到了节能降耗的目的，不仅为公司节省了经济开支，也为巡检维护人员减轻了工作量。
关键词：推焦车；限位；变频调速；电气控制；安全；节能降耗
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、概况
内蒙古鄂尔多斯市华冶煤焦化有限公司位于鄂尔多斯市蒙西工业园区内，年产量为100万吨，主要大型设备包含装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车等四大车，装煤推焦车是侧装煤捣固焦炉上使用的主要机械，它担负着在煤塔下接煤、承载煤饼、开关焦炉机侧炉门、推焦、装煤等操作任务。
二、装煤推焦车的操作程序
1、装煤车行驶到煤塔下，使煤槽对准捣固机上的捣固锤，这时煤槽前挡板和煤槽活动壁处于关闭状态
2、进行捣固煤饼操作，煤饼捣固成型后，经捣固锤提到最高位置；
3、开动推焦车到规定出焦的炭化室前，使开炉门装置对准炭化室中心；
4、驱动移门机使开炉门装置前移顶紧炉门，接着开动上下拧丝机松炉门横铁螺栓，在驱动提门油缸，将炉门提起10—45mm，即可驱动油缸退回；
5、炉门打开后，开动推焦车，使推焦头对准炭化室中心，当焦侧或炉长发出推焦信号后，才可进行推焦操作；
6、推焦操作完毕，开动装煤车，使装煤装置（煤槽）对准炭化室。操作煤槽内外壁后移30mm，信号灯亮才可打开煤槽前挡板。当焦侧或炉长发出允许装煤信号后，才可进行装煤操作，装煤完毕后，关闭煤槽前挡板，再关闭煤槽活动壁 ；
7、装煤之后，开动推焦车，使开门装置对准炭化室中心，驱动移门油缸，将炉门移向炭化室，放下炉门接着开动上下拧丝机拧紧炉门横铁螺栓，驱动移门油缸，使开门装置退回原位，炉门关闭后就完成一个炭化室的操作。
三、推焦车电气控制系统
推焦车电气控制系统包括：推焦车走行系统、推焦车取门系统、推焦车推焦系统、推焦车辅助系统。其中推焦系统与其它机构联锁：未走行、取门后限、门勾认定。推焦系统的限位有：主令上的前限位、后限位、前减速点、后减速点、前极限、后极限。为防止突然停电或电气故障而烧坏正在炉内的推焦杆，在行星减速机上设手动装置。正常操作时，手动装置与主转动轴脱离，故障时通过伞齿轮啮合传动，把推焦杆从炉内拉出来。
四、推焦杆的作用及控制原理
推焦杆是推焦车的重要部件，推焦杆的制动通过涡流制动器和液压推杆制动器来完成，推焦的行程控制主要靠人工观测来完成，一旦人工观测出现失误，推焦杆限位器将立即发挥作用，限制推焦杆"越轨"。推焦杆的行走动力源是通过变频调速电动机带动机械齿轮推动推焦杆向前行走，该制动电机可以通过变频器设定的频率来实现推焦杆向前或向后的伸缩速度调整，我厂该推焦调速系统使用的变频器是一台型号为SAPH900G赛普变频器，设有三个频率为P1=10Hz、P2=25Hz、P3=40Hz，分别对应推焦杆伸缩速度的1档、2档、3档。
五、改造前实际现场出现的主要问题
改造以前推焦杆限位器是采用凸轮主令控制器来控制推焦杆变频调速电机的档位切换，实现限位，但存在的问题是一旦拖动推焦杆的机械齿轮发生错齿现象，限位机构就不能准确限位，甚至失去了限位的作用，使得推焦杆推出的行程过大，出现频繁撞击终端锁齿现象，即限位撞杆机构经常卡死，弹簧失效无法复位，久而久之就会严重损坏机械机构，而更换这样的大型部件是费时费力又费钱。因此，这一情况表明急需进行技术改造，且不仅要考虑现场安全运作情况，还要竟可能低成本的解决问题。
六、技术改造具体实施办法
根据现场实际状况，最终采取了使用红外线光控开关装置来替换之前采用的凸轮主令控制器，具体做法如下：将推焦杆推出到正常推焦的最大行程，在距离推焦杆尾部间隔相应的距离分别装设两组红外线光控开关装置，技术改造后的变频器控制回路原理图如图1所示，电气控制回路原理如图2所示：
图1 变频器控制回路原理图
图2 电气控制回路原理图
当操作员将推焦杆调速控制开关推至1档时，继电器KA3线圈得电，KA3的常开辅助触点闭合，即在变频调速的控制回路中接通P1，对应变频器10Hz的频率输出，此时的推焦杆调速电机的转速最慢即推焦杆向前行走的速度最慢，当推至2档时，继电器KA4线圈得电，KA4的常开辅助触点闭合，常闭辅助触点断开，即在变频调速的控制回路中接通P2断开P1，对应变频器25Hz的频率输出，当推至3档时，继电器KA5线圈得电，KA5的常开辅助触点闭合，常闭辅助触点断开，即在变频调速的控制回路中接通P3断开P2，对应变频器40Hz的频率输出，此时推焦杆调速电机的转速最快。此外，推焦杆电气控制回路要与推焦车行走控制回路形成互锁，避免在推焦的过程中推焦车发生位移。红外线光控装置安装效果如图3所示：
图3 红外线光控装置安装效果图
如图3可见，在原有的推焦杆两侧护板开四个孔，在对应位置立四个支架，在支架上固定红外线光控开关装置，其原理是：当推焦杆全部收回时，两组红外线光控开关装置中间由推焦杆阻断信号，继电器KA6、KA7线圈失电，辅助常开触点断开，常闭触点闭合，当推焦杆推出并越过第一组红外线光控开关装置时，该组红外线光控开关装置接收到红外信号即继电器KA6线圈通电，如图2所示此继电器的常闭辅助触点KA6分别串联到控制推焦杆前进的二档和三档变频调速控制回路中，当常闭触点KA6断开时对应的切除变频控制推焦速度的二档和三档，推焦杆的速度降了下来，此时对应的控制频率应为10Hz，当推焦杆越过第二组远红外线光控开关装置时，该组红外线光控开关装置接收到红外信号即继电器KA7线圈通电，此继电器的常闭辅助触点KA7串聯到控制推焦杆前进档的变频器控制回路中，当该常闭触点KA7断开时对应的切除变频器回路前进档，即此时推焦杆的变频调速电机停转，推焦杆停止向前行走，从而达到了精准限位的目的，不会超出行程范围，从而也不会出现损坏锁齿机构的问题。
七、综合评价
改造安装完成后，总体的效果是使用红外线光控开关装置限位准确、无机械接触、价格低廉，使用寿命较长，更换方便，占用空间小，从工作环境方面来说极大地提高了安全系数、节省了占用空间，从经济角度来考虑是降低了成本、减少了维护费用，因此，此次技术改造达到了节能降耗的目的，不仅为公司节省了经济开支，也为巡检维护人员减轻了工作量。