2萬t級以上定量裝車系統的升級與改造

宋曉宇

2萬t級以上定量裝車系統的升級與改造

宋曉宇

介紹了定量裝車系統在大同煤礦集團公司部分礦井升級改造的背景，論述了新系統改造的主要內容和特點，并根據運行現狀提出了一些建議。

定量裝車系統；稱重傳感器；控制系統核心

1 升級改造的背景

大同煤礦集團公司各礦使用的裝車系統多為上世紀90年代產品，存在著以下問題。

①自動化程度低，電氣、機械元件出現嚴重老化，故障增多；稱重檢測系統技術落后，煤位、油壓、油溫等保護經常誤動作，無法保證準確裝車，影響裝車工作正常進行。

②有些裝車系統和核心器件的生產公司已破產，配件短缺，導致整個系統無任何后備保障。

③功能不完善，沒有車號識別功能、統計報表和打印功能、自動稱重功能、閘門自動關閉功能、人機控制界面，操作和控制方式落后。

2 升級改造的主要內容

為了更好地適應大秦線運煤專列2萬t/列自動化、網絡化裝車需要，2009年4月，集團公司首先以四臺礦為試點，對落后的裝車系統進行升級改造。改造內容為：電控系統、定量稱重系統、液壓系統，這3部分是裝車系統的核心部分。

2.1 控制系統改造

①采用美國AB（Allen-Beadlry） 公司PLC高端CPU1756作為控制系統和美國ABB公司等國外知名廠商低電壓部件，集成形成了裝車工序的數字式自動化控制系統。

②配置了Logix5555控制軟件，具有良好的人機對話界面，實現了整個工藝流程的全面監控。例如故障報警、設備狀態、煤流狀態、中文故障顯示等集控信息，都應在計算機屏幕及時顯示，實現定量裝車系統的自動、半自動和手動控制及裝車配煤的自動控制。

③配套了報表顯示、打印和傳輸功能設施，實現了裝車清單（包括車號、物料重量） 實時自動打印功能及交付工序。

④進行了原系統的一些重要檢測、控制設施（如煤位檢測、開關柜、操作臺等） 的更新。

2.2 定量稱重系統改造

將舊定量稱重系統KF8841改造為梅特勒-托利多XK3123稱重系統。

舊系統裝載原精度為12%，元件老化后降低到21%，不能滿足客戶和鐵路部門要求。新系統裝載精度為0.1%，保證了裝載量的準確，滿足了用戶和鐵路部門的要求。

2.3 液壓控制系統改造

液壓系統執行著緩沖倉閘門、定量倉閘門、裝車溜槽的開閉操作。舊液壓系統由于控制閥、密封元件老化，經常發生故障，影響裝車工作進行。新系統采用高壓大流量泵+蓄能器+電磁卸荷閥設計。雙電機雙泵、良好的冗余設計，具備完善的液壓系統壓力、液位、溫度、堵塞等檢測功能，增加了閘門自動關閉保護，提高了設備的可靠性。

3 新系統的性能特點

①自動化程度高，可實現車號識別、自動稱重、報表統計和輸出，降低了勞動強度。

②裝車速度快。實現連續裝車，每節車裝載時間38 s～42 s。

③裝車精度高。采用新技術型和不銹鋼稱重傳感器，壽命長。每節車載重量誤差±0.1%以內，累計誤差±0.05%以內。

④良好的人機操作界面。實現了設備運行狀態顯示、煤流狀況顯示。

4 改造前后的效益對比

技術升級和改造后，裝車穩定性好、可靠性高、系統噪音小。

四臺礦裝車系統改造前，系統故障多，不僅倉閘門關閉不嚴造成灑煤，裝車噸位也不能滿足客戶和鐵路部門要求，而且經常影響裝車時間，曾經最多一次被鐵路部門罰款10萬元。改造后，完善了保護功能，設備運行穩定可靠，維護工作量大幅降低，裝載量也滿足了客戶和鐵路部門要求。2010年1月～3月，四臺礦完成煤炭外運102.7萬t，超計劃10萬t；特別是3月份，外運突破38萬t，創下了該礦煤炭外運最好成績。

5 建議

四臺礦定量裝車系統升級改造后，運行至今效果一直較好，能夠滿足礦原煤外運的要求。但新舊系統的融合仍存在一些問題，以后也有可能成為制約生產的因素，建議使用單位今后對其進行相應的改造。

①緩沖倉到定量倉之間的卸煤閘板油缸老化，對信號捕捉反應慢，無傳感器，集控系統無法對油缸的動作情況做出監控。

②卸煤溜槽為搖擺式，存在平煤效果不好，冬天防凍性能差等諸多不足，應更換為更為先進的筒式溜槽。

6 結語

根據升級改造前后對比及集團公司的現狀，許多礦井的定量裝載設備都存在著與四臺礦定量裝車系統類似的問題。基于四臺礦改造后的成功經驗，集團公司又先后在馬脊梁、云岡等礦進行了推廣和應用。新的系統不僅提高了定量裝載設備的水平，滿足外運要求，而且使用安全可靠，大大降低了勞動強度。總之，及時對集團公司各礦裝車系統進行升級和改造，對于適應高產高效的現代化礦井要求是非常必要的。

Upgrade and Transformation of the Quantitative Loading System above Two Million Tons

Song Xiaoyu

This article introduces the background of the updating and transformation of quantitative loading system which is applied in Datong Coal Mine Group.It discusses the main contents and characteristics of the transformation of the new system，and proposes some suggestions according to circulating present condition.

quantitative loading system;quality sensor;controlling system core

TD56

B

1000-4866（2011）02-0025-02

宋曉宇，男，1972年4月畢業于太原理工大學，現在大同煤礦集團公司機電管理處工作，工程師。

2011－01－12

2011－01－26