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悬臂式堆取料机防碰撞创新方案应用

作者:责任编辑 / 发布日期:2017-06-09 / 来源:应用技术
  由邯郸钢铁有限公司管理的第二原料场是以铁矿石为主的综合性自动化原料场。堆取料机是原料场重要的生产设备, 其安全运行直接关系着整个配混匀料流程的正常运行。悬臂式堆取料机是世界上较大的散料成套设备,凭借着生产率高、工作结构动作灵敏、作业范围广和对料场要求比较低等优点已成为目前常用的料场设备。

一、改进前的状况

  第二原料场设计有11 台堆取料机: 一次料场4 台堆料机(简称ST,臂长35.8 m)、4 台单斗取料机(简称RC,臂长40 m),二次料场1 台混匀堆料机(BST)、2 台双向双斗取料机(BR)。有时为了配料的需要,两台堆取料机共用一条轨道作业,如其中一次料场的2ST、3ST 在一条轨道上运行,1RC、2RC 和3RC、4RC 分别在另外两条轨道上运行。由于设计不完善,原料场的堆取料机自投运至今,堆取料机之间发生多次严重的恶性碰撞事故,直接经济损失150 万元,事故停机折算为450 余小时,造成恶劣的影响,严重影响生产。造成事故的主要原因如下:
  1.同一轨道上的两台车之间由于轨道本身不平,大车之间的防碰撞设备没有起到防碰撞保护作用,同一轨道上的两台车在夜间或雾天作业时,由于视线不佳,防碰全靠司机的眼睛和经验,堆取料作业容易发生碰撞,这时两台大车的防碰撞显得十分重要。
  2008 年3 月,行走中的3RC 撞上停止的4RC,4RC 的配电室被3RC 的斗轮撞坏、侧翻,4RC 的配电室基本报废,进线电缆对地短路,直接经济损失60 余万元,4RC 被迫停止生产一个月;3RC 的斗轮体轻微变形,停产12 小时。
  2.不同轨道上的两台车之间只通过两组限位予以保护,而只有当两台堆取料机的大臂都同时达到一定的角度时,即两大臂近似于平行时防碰限位才起作用。鉴于两大臂平行作业的机会很少,防碰撞限位存在很大的局限性,无法在实际工作中发挥应有的作用。一次料场不在一条轨道上的两个大车如果都在90°的角度作业,堆料机的臂长35.8 m 加上单斗取料机的臂长40 m,大于两条轨道中线的距离,两台车可能臂架相撞;由于单斗轮斗轮体俯仰角度-10.64°~+8.78°在-8°以下时,斗轮在回转过程中斗轮体有可能与地面胶带机冲突碰撞。

二 、具体改进方案

  针对邯钢堆料机共轨时由于轨道不平时常发生碰撞以及大臂与料堆时常发生碰撞的问题,我们采取以下技术方案予以解决。
1.关于共轨碰撞。
(1)采用内置精确计算的激光测距仪防止碰撞。由于轨道本身不平,使得堆料机走行时产生很大振动,致使放在设备上的激光测距仪与反射板由于振动较大无法形成有效测
距。但是采用内置精确计算的激光测距仪,把反射板安装在地面,只要保证无论设备如何振动,激光测距仪发射的激光就都能照在反射板从而保证其正常有效地工作,通过其自带内部计算就能达到防止碰撞的功能。
(2)采用射频识别系统进行走行校正。射频识别系统可以通过自身发出的频谱与安装在相应位置的码盘对设备走行距离进行采集并传到PLC 系统,这样就可以实时地对设备
的走行进行校正,特别适合轨道不平、走行极易产生偏差这样的设备,从而提高整个走行系统的安全,并辅助激光测距系统更加安全准确。
(3)加无线通讯,完善设备间安全联锁。由于目前设备采用滑触线上机且设备间没有通讯及联锁保护,只靠操作人员用对讲机相互交流,这样安全隐患极大! 在设备间加无线通讯,使相互设备间能通过PLC 进行联锁保护,这样不仅安全性大大增强,其他辅助功能及要求也可以得以实现。另外还可以保证在激光测距等外部元件有损坏时,也不至于发生大的安全事故。
2.关于大臂与料堆碰撞。
(1)采用安全级防碰开关。由于目前系统采用的是拉绳开关,时常出现问题,就是因为此类开关肯定不是安全产品,换上安全防碰开关就能使开关在失灵时会报警,进行及时调整和更换。
(2)加雷达或超声波检测。拉绳类开关灵敏度差一些,雷达检测灵敏度高而且可靠。但在物料粉尘特别大时,拉绳可靠度更好一些,两者结合使用安全可靠性更高,保证大臂和料堆不碰撞。

三、结束语

  如果出现堆、取料机相撞,设备停机在一定程度上影响了混匀料的正常生产。同时在抢修期间,也会有电、气等能源无谓的消耗,也间接地提高了混匀料的生产人力和能源成本。本次实践证明采用这种防碰撞方案是可靠有效的,所以本改造的实践应用方案在社会效益和经济效益方面有很大的意义。
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