摘要：翻车机系统主要是用于卸载散装物料的专业化机械卸料系统，用于港口装载的物料翻车卸载。随着我国社会经济不断的发展，第二产业的迅速发展，尤其是水泥厂、矿山、冶炼厂等的工业建设，促使翻车机系统受到了相关工业喜爱。在工业化不断发展，带动了翻车机系统增加，特别是先进高效的翻车机系统拥有了更多的机会出现在工业工作中。下面就简要的概述了港口翻车机系统的结构及其原理，并且提出了翻车机驱动系统的控制方式，以供借鉴。
关键词：翻车机系统；驱动；控制
Abstract: the car dumper system is mainly used for unloading of bulk materials professional mechanical unloading system, used for rollover unloading port of loading materials. Along with our country social economy unceasing development, the rapid development of the secondary industry, especially in cement, mining, smelting and other industrial construction, prompted by car dumper system related industries. In industrialized development, drive the car dumper system, especially the advanced and efficient car dumper system have more chance to appear in industrial work. The following is a brief overview of the port, the structure and principle of car dumper system and puts forward the dumper drive system control mode, for your reference.
Keywords: car dumper system; Drive; control
神华黄骅港作为我国西煤东运的第一大出海口，高效、智能的大型自动化设备是港口的立港之本。在煤炭港口生产中，翻车机系统控制是第一环节，也是机械自动化的一种大型铁路货运车辆货物运转的专用设备，可接卸货运火车所装载的散粒物料，广泛应用于各类大型现代化企业。作为煤码头煤炭接卸的咽喉设备，翻车机发挥着重要作用。基于此，本文主要阐述了翻车机驱动系统的控制要点。
1 翻车机系统的主要原理分析
1.1 翻车机
第一，端环：横截面如箱型的端环由两块钢料的拼接板所焊成的，在端环上用坚实的压板、高硬度的螺栓坚固连着传动齿形条、环轨。
第二，前后连接梁：前后连接梁主要的作用是连接功能，前连接梁上连接前压车器与可动靠车板，后连接梁则是和后压车器、振动器、液压站衔接，紧密的连接机车机能，便于连贯操作。
第三，平台：翻车机平台主要是翻车机底部支撑平台，平台一般都是箱型梁固定的结构，总长度在24米左右，上安装50kg/m的运作轨道带，并且安装了花纹式的钢料版面。
1.2 定位车牵车装置
定位车是为了把最大重量10，000Te（100个C80列车和2台机车）的重车牵引到四翻式翻车机而设计的一种电动装置，主要分为车体、主副伸缩臂、定位车驱动装置、定位车支撑行走轮、轨道、齿条、导向轨及悬缆小车和保护限位所组成的。
1.3 推车机驱动装置
推车机是为了将相应翻卸后的空车车辆牵引出翻车机而设计的一种电动装置，推车机的行走机构驱动采用了八个单独的驱动装置驱动，驱动装置完全是模块化的，由一个110千瓦交流变频电机、制动器扭矩限制连接器和包含减速机、驱动小齿轮和轴承组件的输出装置。
1.4 电气控制系统
翻车机系统主要是采用了PLC控制方式，能够充分实现就地手动、集中手动、自动连续的操作方式，自动连续操作，具有多重联锁、安全保护的措施。翻车机利用RSView32操作控制并监控有着事故诊断的功能，翻车机电机采用了矢量控制变频调速的调速方式。
1.5 漏斗结构及其原理的分析
漏斗设置在翻车机的下面的基础基坑内，翻车机下面设有九个性能相同的200吨容量钢料漏斗，各漏斗都是由斗体、料粒检测器、振动给料机、漏斗侧壁震动电机、漏斗闸门以及漏斗加热器所组成，各漏斗斗体都是采用了含碳较低的钢材料，并且运用型钢焊接。漏斗内侧衬有耐磨钢板（抗拉强度：1000-1400MPa,基本硬度：52-60HRC,使用寿命：过煤量不低于5000万吨）。漏斗料位检测器采用了超声波料位检测器。为了有效的保证原料可以顺利的经过漏斗而不从漏斗侧面漏出，在各漏斗倾斜率最小的侧面外侧安装一个振动器。为了避免原材料在冬天冻结，各漏斗的下部都安装一台密封绝缘的加热器，每个给料器都采取变速控制，其给料速递能力最低不低于1350PTH。正常给料速度能力达到7680PTH，其可以承受的范围在0-9000t/h。
2 翻车机系统的控制流程
工作原理流程：首先选择操作模式，油泵启动，自动开始确认，定位车及超低速返回寻火车钩裆，寻钩后后伸臂，定位车前行牵车以小于0.5米/秒的速度将重车迁到翻车机内，当把火车车皮迁到位时定位车停止，夹轮器动作夹紧火车防止火车溜车。然后翻车机靠车板伸出到位、压车梁压力开关及关闭信号正常，翻车机翻车机制动器打开翻车机，翻车机翻转到160度后返回。当翻车机返回到零位后，翻车机压车梁抬起到位信号正常，翻车机靠车板收回到位信号正常，夹轮器打开后定位车继续向翻车机内推车，同时顶出翻完车的空车车辆。通过操作控作台上的RSView32主操作界面，可以完成下列工作任务：
PLC控制流程：打到“手动”状态下，按下“靠车板伸出、压车梁落下”按钮，PLC进行逻辑运算扫描，检查“靠车板伸出信号”、“压车梁落到位信号”、“翻车机光电管信号”等信号均正常，再按下“翻车机翻转”按钮，翻车机开始翻车，当旋转160度后，翻转到位接近开关发送给PLC到位信号，此时翻车机主体上重车内的煤将翻卸完成，再按下“翻车机返回按钮”翻车机返回，返回到后将压车梁抬起，靠车板收回，翻车机停止工作。
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3 翻车机驱动系统的控制方式分析
3.1 实施的过程
首先对翻车机控制系统进行改造，为翻车机安装一台上位机，经过编辑上位机，能够实时显示各台设备的运行数据，其主要包含了电流信号、各行程限位、计数限位以及运行的状态等。增加了一个通讯模块与两个模拟量输入模块实现通讯及网络功能、采集各台电机的电流信号。为了有效的完成反馈的信号，增设一台上位机以检测故障的要点，能够对其故障问题进行快速的处理。在翻车机的操作室安装了工业电视系统，工业电视系统主要是由电视墙、矩阵主机和摄像头所组成的，我们在翻车机操作室安装10台监控电视、举证控制器以及画面分割器、中控器，并且在重要的位置上安装了摄像头，经过工业电视系统，操作人员能够在操作设备的过程中，充分掌握现场的信息资料。并且也可以在设备出现紧急情况的时候，我们的操作人员可以即使的进行反映，将其损失降低至最小程度。
在改造完成之后，监控系统网内的三台上位机，两台PLC采用了以太网通讯的发那个是组成了局域网，网内任何一台上位机都可以实现对任意一套翻转机的操作，实现了全部功能互为备用，并且我们还可以保留原有的就地操作平台，便于检修的时候使用。工业电视系统将包含整个翻车机系统，我们的操作人员能够实现对其翻车过程的监督。
经过对翻车机系统的改造，最终将实现四种控制方式：
第一，调试方式经过设置就地操作台、集控操作台上的相应按钮直接的控制了各设备的运行及超行程后的控制。第二，就地手动控制的方式主要是经过就地操作相关按钮直接的控制了各设备的运行，在就地操作方式的应用下，设备之间相互联锁就将完全的保留。第三，集中手动方式经过上位机上的相关按钮控制了各设备运行，各台设备之间的联锁关系仍然被保留，但是只有单台的设备手动操作，不能自动的运行。第四，自动连续方式经过上位机能够实现整列煤车的调车、翻卸、重新编列上空车线的自动控制。在现阶段，我们所使用的控制方式主要是集中手动控制的方式，其他的控制方式按照实际的情况进行使用。在程控状态下，如是铁路重车到位之后，按下系统自动按钮，整个系统就会自检，所有的设备返回原位，操作人员经过上位机操作开始了翻车流程，其中的摘钩环节主要是采用了人工摘钩，最后一节车需要人工进行判断，除此之外，为了保障其安全生产，我们还在集控操作台上加装了急停按钮，故障报警器便可以在运行的过程中发现故障，并且采用紧急停运。
改造后的运行效果：第一，改造之后的翻车机系统的翻车效率最高能够达到20节每小时，减轻了运行人员劳动的强度，杜绝了人为事故的发生，提升了劳动的生产率。
第二，设备电气部分在出现缺陷的时候，利用上位机能够及时准确的找到故障点，在一定程度上缩短了消除设备缺陷的时间，并且为设备的安全生产提供了有利保障。
3.2 翻车机集中控制系统的改造
（1）对翻车机安装一台上位机，利用RSView32来进行编程和监控，该软件在使用中非常方便，不仅可以监控程序的运行状态。通过编辑上位机，可以实时的显示各台设备运行数据，包括电流信号，各行程限位，计数限位，运行状态等，并且以动画形式显示设备实时运行位置，翻车累计及通讯状态。
（2）将翻车机系统的变频器故障信号以及电机的过热信号引入程控。这样一来，我们就可以利用上位机快速的对我们的设备状态进行检测。
（3）增设一台上位机，作为泵房监控和系统工程师站。对泵房进行改造，安装水位仪和电流变送器等辅助元件，将启停控制信号、高水位报警信号、逆止阀复位信号、水位信号引入翻车机PLC中，纳入翻车机程控中。实现翻车的同时对泵房进行实时监控。可以在设备出现状况时，利用软件检测故障点，较快地处理发生的故障。
（4）在程控操作室安装工业电视系统。根据生产的实际需要，我们在程控操作室安装了10台监控电视以及矩阵控制器、画面分割器、中控器等，并且在翻车机系统的重要位置安装了摄像头，在设备发生紧急情况时，我们的操作人员能够及时的做出反应，将损失降低到最小。改造完成后，监控系统网内上位机，PLC采用以太网通讯方式组成局域网，网内任何一台上位机均可实现对任意一套翻车机系统的操作或泵房系统的监控工作，实现了全部功能的互为备用。并且我们还保留了原有的就地操作平台，方便检修时使用。工业电视系统覆盖了整个翻车机系统区域，操作人员可以通过中控台切换电视画面，实时的监督翻车过程和泵房的情况。
经过改造翻车机系统最终实现了4种控制方式：①调试方式通过设置就地操作台上的相应按钮直接控制各设备运行。这种控制方式各设备之间不存在联锁关系，但是各行程限位起作用，一般只在检修或调试时使用。②集中手动控制方式通过就地操作台的相应按钮直接控制各设备运行，在此方式下设备之间的相互联锁完全保留。③集中手动方式通过上位机上的相应按钮控制各设备的运行，各台设备之间联锁关系仍然保留，但只能单台设备手动操作，不能自动连续运行。④自动连续方式通过上位机可以实现整列煤车的调车、翻卸、重新编列上空车线的自动控制。联锁条件与手动控制方式相同。但是其中有一点是无法自动实现的，即人工摘钩，最后一节车，须人工确认。控制方式是程控手动控制方式，其它控制方式根据实际情况进行使用。
改造后运行效果：（1）改造后的翻车机系统的翻车效率最高可达到90节/h，减轻了运行人员的劳动强度，杜绝了人为事故的发生，提高了劳动生产率。（2）设备电气部分发生缺陷时利用上位机可以及时准确地找到故障点，大大缩短了消除设备缺陷的时间。（3）很好的实现了对泵房的监控，及时的掌握现场信息，保证设备安全生产。
4 翻车机系统的维护
翻车机系统是一个大型的卸载设备，其的正常运作才能都保证重车的正常接卸工作。所以翻车机系统的维护就需要工作人员的认真对待，不能马虎。日常的维护工作内容：检查油温是否处于正常温度（<60℃）；各部分的衔接是否松动、漏油、生锈；油位是否正常；翻车机系统的压力是否正常；各器件是否出现噪音、振动等；并每天做好维护记录。工作人员要熟练掌握翻车机系统的操作知识，并且正确使用翻车机系统。正确的使用、定期维护能够保证翻车机系统的使用寿命。
结束语
综上所述，随着经济的发展，生产所需的原材料量越加多，人们为了减少工作量，研究出了翻车机系统，用于大量的原材料的卸载工作，减少人们的危险性。本文主要详细介绍了翻车机系统的构造和原理，希望读者能够更加认识、了解翻车机系统，更学会科学利用先进研究成果，创造更多有用的价值。
参考文献
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[3]李松林.翻车机系统控制集中控制改造[J].科技致富向导，2012，（11）：60-63.
论文作者:石永杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/22
标签：翻车论文; 系统论文; 上位论文; 操作论文; 方式论文; 设备论文; 漏斗论文; 《电力设备》2017年第25期论文;