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装车系统应知应会知识集锦 2012年3月31日 现将装车系统相关知识梳理汇总如下 一 装车系统及装车工艺介绍二 自动控制系统三 称重系统四 液压系统五 常见故障及处理方法 一 快速装车系统介绍 快速装车系统是我国在二十世纪九十年代中期从国外引进的一种新型列车装载系统 它是以自动控制的方式快速并连续地将固体物料按设定的重量装载到以一定速度行进的列车中的一种高效定量装车系统 快速装车系统在采矿业比较发达的国家比较普及 如美国 南非 澳大利亚等 国内使用最多的是我们神东煤炭集团 洗选中心现共有快速装车系统17套 其中引进南非TCS公司2套 美国KSS公司2套 其余13套全部国产化 一 快速装车系统介绍 1996年前大柳塔 补连国产简易系统1996年引进美国KSS公司一套 大柳塔环线外环2000年引进南非TCS公司两套 上湾 环线内环2001年引进美国KSS公司一套 榆家梁528系统2001年后全部国产 乌兰木伦 补连新系统 哈拉沟 石圪台 榆家梁530系统 保德南北部区 锦界等 公司快速装车系统发展过程 一 快速装车系统介绍 一 公司整个煤炭加工的流程 矿井采掘运 原煤仓 对应的洗煤厂洗选加工 产品仓 对应的装车站装车外运二 装车系统工艺流程1 有给料系统的 产品仓 给料机 胶带运输机 缓冲仓 定量 称重 仓 装车溜槽 行进中的列车2 无给料系统的 产品仓 缓冲仓 定量 称重 仓 装车溜槽 行进中的列车 快速装车系统的工艺流程 一 快速装车系统介绍 有给料运输系统的快速装车系统工艺流程图 一 快速装车系统介绍 无给料运输系统的快速装车系统工艺流程图 一 快速装车系统介绍 1 煤炭装车品种 0 50mm混煤 25 200mm块煤等多种规格 2 煤炭装车车箱型号 C80 C70 C64 C63 C62 C61 3 煤炭装车速度 单节车皮45秒 节 80T 72T 62T 整列车45分钟 60节 80T 72T 62T 4 列车装车行进牵引速度 0 8km h 2 0km h 5 煤炭定量配料速度 给定量称重仓配100吨物料的速度平均可达10秒种 7 装车塔楼定量称重精确度 静称重精度为 0 1 6 装车精度 每节车皮装车误差不超过 200Kg 单节车装车量误差不能大于 0 3 整列车装车量误差不能大于 0 1 7 塔楼钢结构设计要符合缓冲仓料位计安装使用要求 保证测量精度 精确度达到传感器要求 缓冲仓存储物料量误差不大于 5 快速装车系统的特点 一 快速装车系统介绍 一 快速装车系统介绍 快速装车系统的组成 广义上包括给料系统 胶带机 给料机等 装载系统 缓冲仓 称重仓 装载溜槽等 采样系统 各级采样机 破碎机 收集器等 每个系统都有自己的控制PLC狭义上只是装载系统 其它部分均作为配套辅助系统使用 从工艺流程看 分为有给料运输系统的全钢结构塔楼快速装车系统和无给料运输系统的混凝土仓结构塔楼快速装车系统 从装车溜槽的结构型式上看 主要有垂直伸缩式装车溜槽型和旋转摆动式装车溜槽型 一 快速装车系统介绍 缓冲仓料位计的主要技术参数缓冲仓的料位监测系统带有四个应力传感器 安装于缓冲仓的四角 应力传感器在钢结构发生变形后输出变化的4 20mA标准电流信号至料位计主机 安装于主PLC控制板上 从主机内部接线至PLC柜的模拟量输入模块 便可在装车工控机屏幕上显示柱状料位图形 同时可通过此信号控制装车过程中给煤机的启动和停止 一 快速装车系统介绍 快速装车系统缓冲仓的结构快速装车系统的缓冲仓容量约为300t 仓的上半部为长方体 下半部分为四个倒四棱锥形的漏斗 漏斗口为正方形 在四个漏斗口下方装有四套双翼式液压平板闸门 用作向称重仓配料 仓壁外壳为8mm厚碳钢板 垂直和倾斜侧 缓冲仓内壁衬10mm厚不锈钢耐磨板或双金属复合耐磨板 快速装车系统称重仓的结构快速装车系统称重仓的容量为100t 侧板相对水平面的倾角为60 称重仓下部漏斗口为正方形 尺寸为1524 1524mm 漏斗口下装有一套双翼式液压平板闸门 用做装车卸料 仓壁外壳为8mm厚碳钢板 内壁衬10mm厚A304不锈钢耐磨板或双金属复合耐磨板 仓体外壁加固 支撑称重测试系统 一 快速装车系统介绍 TCS公司 溜槽安装有水平行走装置 型式有二种 一种为液压马达驱动的齿轮 齿条传动的滚轮滑道型 另一种为液压油缸驱动的滚轮滑道型 一 快速装车系统介绍 TCS装载溜槽的结构 一 快速装车系统介绍 KSS装载溜槽 一 快速装车系统介绍 一 快速装车系统介绍 摆动式装载溜槽的结构和参数 绕轴摆动升降两个液压超长油缸 通过钢丝绳与溜槽外套连接 摆动式装车溜槽的特点是 1 由于溜槽能最大限度地接近车厢 可按要求自动平整物料 使物料落入车厢的距离缩短 大大减少了落尘的飞扬 2 使向车厢送料过程中的流通渠道得以扩展 可利用溜槽的容积 而不影响定量仓大量快速送物料 有效的提高了配料速度 二 自动控制系统 一 自动控制系统结构及主要功能 自动控制系统主要由控制计算机 装载系统PLC 给料系统远程PLC 操作盘 打印报表计算机组成 控制计算机 它是装车自动控制系统的重要组成部分之一 是装车员操作整个系统的工具 其操作系统一般是WINDOWNT 因为WINDOWNT稳定性 可靠性比其他操作系统高 其中装有RSLogix编程 RSView32图形 Rslinx通讯软件 RSLogix编程软件是用来编制装车自动控制系统控制程序 控制机电设备运行 以达到快速装车 RSView32图形软件是用来绘制装车自动控制系统控制画面 操作员可以通过画面上的功能键和屏幕切换按钮在计算机屏幕上选择和启动 停止给料系统皮带 给煤机 还可以从屏幕上看到装车自动控制系统的运行情况 装载系统PLC控制柜 其中有电源模块 处理器 输入模块 输出模块 模拟输入模块 模拟输出模块 缓冲仓料位计 电源摸块是给整个机架提供电源 处理器是整个控制系统的心脏 它收集装车自动控制系统中各种信息 并根据这些信息的分析结果 然后发出指令 驱动有关设备运行和停止 一块输入模块有16个控制点 分别控制16个返回信号 同样道理一块输出模块也有16个控制点 分别控制16台设备的启动运转 缓冲仓料位计是实时监控缓冲仓贮煤情况 从而通过控制程序确定给煤机的启动和停止 该PLC主要控制装载系统的电磁阀 各种限位开关的返回 油压 油位等等 二 自动控制系统 操作盘 是操作员实现快速装车的控制台 在这里根据不同车厢通过溜槽的移动 4位操作开关控制装车溜槽上 下 左 右的移动 保证装车质量和数量 其上安装有定量仓称重系统二次仪表 装车系统运行方式选择开关 1 2 液压泵起停开关 检修时用的排放料开关 装载系统启 停按钮等特殊功能键 给料系统远程PLC 是控制整个给料系统的设备运行 其中安装有电源模块 远程适配器 输入模块 输出模块 模拟输入模块 模拟输出模块 输入模块控制的是给料系统胶带输送机的跑偏 拉绳 打滑 防撕裂 电机过流 电源 漏电保护和给煤机的过流 电源 漏电保护 输出模块控制给料系统胶带输送机给煤机的启动 停止 模拟输入模块 模拟输出模块是控制计量给煤机运行的模块 操作员可以通过计算机屏幕上的调节按钮 随时调节给煤机的下煤量 这一过程是通过这两个模块实现的 二 自动控制系统 从图上可以看出该操作盘由定量仓称重传感器二次仪表 装车系统运行方式选择开关 1 2 液压泵起停开关 检修时用的排放料开关 装载系统的启停按钮 缓冲仓闸门手动卸料按钮 定量漏斗门开 关按钮 装载系统紧急停车按钮 剩余重量 手动打印 重读重量 跳过这节车皮等特殊功能键 二 自动控制系统 二 自动控制系统 定量仓称重传感器二次仪表是装车自动控制系统计量的核心设备 他直接确定一节车厢所装煤的重量 使用前 必须经过地方计量部门校验 校验准确后地方计量部门颁发检验证书 然后方可投入使用 其内部有许多与计量有关的参数 如传感器的特性曲线 校验砝码的重量等等 这些参数任何人不得改变 以保证计量的准确性 操作员唯一能改变的参数是有关装车配煤的四个参数 这几个参数设置的合理性直接影响配煤速度 从而影响装车速度 二 装车自动控制系统的工作原理 答 如图2 16所示整个系统是由一个本地 装载系统 PLC和一个远程PLC组成 其中装载系统PLC控制液压站的1 2 液压油泵 HYDRAULICPUMP1 2MOTORSTART 的启动 停止 冷却风扇 HYDRAULICCOOLINGFANMOTORSTART 的启动 停止 循环泵 HYDRAULICFILTERPUMPMOTORSTART 的启动 停止 缓冲仓料位 SURGEBINLEVELINDICATOR 的显示 配料闸门 CHARGINGGATES 卸料闸门 DISCHARGEGATE 装车溜槽 LOADOUTCHUTE 和实验砝码 TESTWEIGHT 远程PLC控制给料系统的胶带输送机和给煤机的运行 控制计算机通过处理器收集的各部位的返回信号 经过控制程序处理 启动有关设备按控制程序运行 二 自动控制系统 三 装载系统的工作原理 装载系统是由缓冲仓 定量仓 液压系统 闸门 装车溜槽等组成 缓冲仓最大容积是300t 定量仓容积100t 缓冲仓下部有8个闸门 定量仓下部有2个闸门 每个闸门的开关位置都装有接近开关 通过这些开关将闸门的状态信息反馈给处理器 处理器根据这些信息 按控制程序给有关电磁阀输出信号 电磁阀动作后驱动油缸 从而改变这些闸门位置实现装车自动控制 图2 16是装载系统的电气控制图 具体控制过程是 装车前 操作员根据车皮型号确定所装吨位 在称重二次仪表上合理设置参数 开启液压泵 将装车溜槽移至装载位置 按下装载系统启动按钮 装载系统按设置参数开始配煤 缓冲仓8个闸门同时打开 待定量仓的煤量达到二次仪表里第一个参数值时 4个闸门关闭 同样道理 当达到第二个参数值时 再关闭3个闸门 达到第三个参数值时 最后一个闸门关闭 配煤过程完成 同时操作盘上的蜂鸣器响 卸料闸门打开按钮指示灯亮 提示操作员装车就绪 此时 操作员可以按下卸料闸门开按钮开始装车 等定量仓煤放空后 卸料闸门自动关闭 开始下一节车的配煤 如此反复直至装车完毕 二 自动控制系统 四 装车自动控制系统中主要闭锁关系有 1 给煤机与装车塔缓冲仓的闭锁关系 即在缓冲仓煤位达到一定值后 输送带上的煤运完后 缓冲仓内的煤不外溢 给煤机自动停机 一般设置为180吨 待缓冲仓内的煤位低于一定值时 一般设置为120吨 所选择启动的给煤机立即自动开启 2 胶带输送机与给煤机之间的闭锁关系 无论出现什么情况 一旦胶带输送机停机 所有给煤机立即闭锁停机 3 各闸门之间的闭锁关系 定量仓闸门关闭信号没有时 即使闸门是关闭的 缓冲仓闸门也不会打开 在自动 半自动运行方式下 这样设置是为了避免万一定量仓闸门没关闭或关闭不严 会发生撒煤事故 严重的会造成火车掉道事故 还有一种闭锁关系 就是缓冲仓有一个闸门关闭信号没有 定量仓闸门不会打开 原因是如果定量仓闸门能打开 计量就不准确 有可能一节车装很多 严重会造成车厢损坏或向车厢外撒煤造成事故 4 闸门与装车溜槽之间的闭锁关系 装车溜槽装载位置信号没有 定量仓闸门不会打开 装车溜槽的最高位信号没有返回时 装车溜槽不能左右移动 二 自动控制系统 三 称重系统 一 称重系统的组成 缓冲仓 给料闸门 称重仓 称重传感器 校验砝码 装车溜槽 集控室 卸料闸门 称重系统由称重仓 称重传感器 称重仪表以及校验砝码等组成 如图所示 称重仓位于缓冲仓与装载溜槽之间 是一个独立的仓体 完全依靠四个称重传感器支承于装车塔楼钢结构上 称重仓是称重系统的载荷接收部分 接收由缓冲仓进入的物料 最大载重量一般为100t 称重传感器均匀安装在称重仓中下部的四周 直接支撑着称重仓 传感器随称重仓内物料重量的变化而相应变化 输出与称重仓内物料重量成线性比例的信号 称重仪表安装在控制室操作台内 仪表为称重传感器提供激励电压 接收称重传感器的信号 经过放大 转换等处理后将称重仓内物料的重量显示到屏幕上 同时将输出的数字量或模拟量信号传送到PLC 由PLC控制缓冲仓进料闸门和称重仓卸料闸门的打开 关闭 整个称重系统的初次校准和日常检定也通过称重仪表来完成 校验砝码对称放置在称重仓的两侧 它是通过国家标准检定的 重量精确的标准测重设备 平时与称重仓是分离的 需要时通过某种提升装置将其与称重仓相连后提升 它的重量就加到了称重仓上 用来进行称重系统的初次校准和日常检定 二 称重系统各组成部分的位置和功能 三 称重系统 三 称重系统的工作原理 答 称重传感器能够将所受外力的变化转换为电压信号的变化 利用这一原理 对称重系统进行校准后 称重传感器输出的信号与称重仓内物料的重量成线性比例关系 再经过称重仪表处理后显示物料的实际重量 从而达到了称重的目的 称重系统控制自动给料称重的功能是通过PLC来实现的 称重仪表将称重仓内瞬时的物料重量以模拟量或开关量信号的形式输出给PLC 经PLC相应的模块接收后 处理器对瞬时重量和设置的装载量进行比较 按照控制程序分析 判断 然后输出信号控制缓冲仓 称重仓液压闸门动作 完成自动给料称重功能 称重仪表模拟量输出信号是如何控制装车系统自动给料称重的 答 通过计算机屏幕设置装载量 称重仪表输出的控制信号是4 20mA标准模拟信号 接入PLC的模拟输入模块 当称重仓内物料重量在0 100t之间变化时 仪表输出信号相应地在4 20mA之间变化 输入PLC后再经过内部计数器转换为0 100t之间的变化 这样 PLC内部存储器中的重量数值就等于称重仓内实际的物料重量数值 编写相应的控制程序 通过比较称重仓内物料重量和每节装载量之间的数值大小 就可以实现装车系统的自动给料称重过程 在这种控制方式下 设定重量与实际重量之间的比较是在PLC中进行的 三 称重系统 三 称重系统 ARCHTECH80210型称重传感 RAMSEY120型称重传感器 2200型静态称重指示器前面板 RICELAKEIQplus800 四 液压系统 一 液压传动系统的组成 液压系统主要由 动力元件 油泵 执行元件 油缸或液压马达 控制元件 各种阀 辅助元件和工作介质等五部分组成 1 动力元件 油泵 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能 是液压传动中的动力部分 2 执行元件 油缸 液压马达 它是将液体的液压能转换成机械能 其中 油缸做直线运动 马达做旋转运动 3 控制元件包括压力阀 流量阀和方向阀等 它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度 并对液压系统中工作液体的压力 流量和流向进行调节控制 4 辅助元件除上述三部分以外的其它元件 包括压力表 滤油器 蓄能装置 冷却器 管件及油箱等 它们同样十分重要 5 工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液 它经过油泵和液动机实现能量转换 四 液压系统 快速装车系统安装了一套双电机双泵液压系统 为缓冲仓 称重仓闸门开闭溜槽行走 伸降及测试法码提升等提供动力 电机功率为55kW 液压泵为单作用叶片泵 工作压力为13MPa 流量为185L min 液压系统配有适当数量的蓄能器 用以补偿和平衡系统的流量和压力 装有一个热油循环系统和一个散热冷却系统 用以保证液压系统的正常工作温度 液压系统的详细结构和工作原理见第四章 液压系统主要为缓冲仓配煤闸板 称重仓下端放煤闸板即装车平板闸门和试重砝码的提升 装车溜槽的升降和水平移动提供液压力 其性能直接影响着装车速度的快慢 要求每片闸板可实现连续迅速可靠的动作 溜槽升降灵活 随机 缓冲仓和称重仓液压闸板的动作方式 是同时动作还是分步动作 直接决定着缓冲仓向称重仓的配煤时间及称重仓向车皮内的放煤时间 即影响着装车速度和装车质量 二 液压系统原理图 四 液压系统 五 常见故障及处理方法 6 1闸板油缸或溜槽油缸不工作时应如何检查 答 检查方法如下 1 检查匹配的泵 电机 确认泵是否运转正常 2 检查该系统压力表 压力表一般安装在泵上 只有在泵向该系统供液时才能显示压力 在通过卸压阀向储油箱卸压时 这些压力表读数为零 压力管道中安装的其它压力表压力总是显示当时的系统压力 系统压力表的检查方法如下 1 如果系统压力在正常的工作范围以内 大约为2000PSI 检查所有液箱返回和压力管路手动阀门是否位于打开状态 2 如果系统压力低于正常工作压力范围的话 检查储油箱系统的油循环 3 如果泵运转 但系统中无压力 也无油的运动 储油箱中也无明显运动 泵可能出现故障 也可能吸入管路被堵 漏气 或其它损坏 4 如果泵出的油液通过储油箱从控制阀返回 油缺活塞或阀芯可能漏油 或者储压器排放阀是打开的 5 如果泵出的油液通过卸压阀返回管路 卸压调节阀或者卸压可能被堵住 3 首先利用人工起动相应的方向控制阀的方法试验液压缸操作 如果液压缸动作正常检查电磁阀和线圈电路 如果液压缸动作不正常 检查下列各环节 1 料口闸板是否因机械缠绕 物料堵塞卡住 2 节流调整阀位于调整范围以外 3 活塞杆松动 内部 或活塞密封泄漏 4 检查选择的手动阀门的操作 如果人工起动阀门引起料口动作 液压系统应能正常操作 如果在人工试验后 料口不能由控制台进行操作的话 检查电磁线圈及电路 6 2 B 装车溜槽不能水平移动时 应如何检查 答 溜槽发生这种情况应做如下检查 1 检查液压系统工作压力是否正常 2 检查PLC是否正常 3 检查安装在装车溜槽上的高位开关是否正常 4 检查水平移动油缸电磁阀是否动作 5 检查水平移动油缸及管道是否泄露 6 3 A 造成缓冲仓不向定量仓配料的原因有哪些 答 造成的原因有 1 定量仓闸门关闭信号没返回 2 称重系统二次仪表内部参数丢失 3 称重系统二次仪表中用于定量装车的四个参数设置错误 6 4 B 液压泵噪音大时 应如何检查 答 发现液压泵噪音大 应从以下几方面检查 1 检查液压油箱油位是否在规定的范围内 2 检查过滤器是否堵塞 3 检查液压油的温度是否正常 4 检查泵入口处管道是否有泄漏 5 检查卸荷阀工作是否正常 6 检查泵内部是否有泄漏 五 常见故障及处理方法 6 5 A 定量仓闸门打不开 其原因有哪些 答 造成这样的原因有 1 缓冲仓有一个或几个闸门关闭信号没返回 2 定量仓的煤量未达到设定值 3 装车溜槽未移到装车位置或其到位开关没有返回信号 4 定量仓闸门油缸断裂 5 打开定量仓闸门按钮损坏 6 6 B 液压油缸动作迟缓的主要原因有哪些 如何处理 答 主要原因及处理方法有 1 液压油缸内或管道内有空气 应将液压油缸以最大行程往复几次 强行排空 并对系统进行密封处理 2 液压油缸活塞密封圈老化 密封不严 更换密封 3 液压油缸缸筒有拉伤现象 或磨损严重 应更换液压油缸 4 节流阀调节不准确或不起作用 应检查节流阀 必要时更换 6 7 C 液压系统不保压原因有哪些 答 可能原因有 1 蓄能器中无氮气 2 蓄能器中氮气压力大于系统压力 3 系统内有严重的泄露现象 6 8 C 装车系统不能启动应如何检查 答 主要从如下几方面进行检查 1 PLC供电 工作是否正常 2 处理器的钥匙开关是否在运行或远程位置 3 各设备的电源是否完好 4 系统的急停开关是否复位 5 系统的各种保护是否完好 五 常见故障及处理方法 6 9 B 液压系统产生声音 振动异常的原因及排除方法有哪些 答 产生的故障原因及排除方法有 1 油泵吸空的原因 1 滤油器堵塞 2 油粘度大 3 油温低 故障排除方法有 1 检查滤油器是否堵塞或进行滤油器更换 2 检查润滑油粘度是否合格 3 检查油箱油量是否足够 2 油泵磨损或损坏的原因 泵叶片卡死 磨损严重 故障排除方法 更换油泵 3 溢流阀动作失灵的原因 1 油有杂质 阻尼孔堵塞 2 阀芯与阀体配合间隙过大 3 弹簧疲劳或损坏 故障排除方法 1 更换油脂 2 更换溢流阀 4 油管振动严重 原因 油管长或固定不牢 故障排除方法 固定油管和更换油管 五 常见故障及处理方法 6 10 B 液压系统产生压力不足或无压力的原因及排除故障的方法有哪些 答 产生故障原因及排除方法有 1 油泵磨损或损坏的原因 泵