大型電爐配套用CFG180型廢鋼料籃運輸車

摘 要：介紹了大型電爐配套用的CFG180型廢鋼料籃運輸車的工位、特點、技術參數、結構、計算、運行情況及市場前景等。

關鍵詞：廢鋼料籃車；概述；工位

1 概述

CFG180型廢鋼料籃車（以下簡稱廢鋼料籃車）是秦皇島秦冶重工有限公司研制的大型電爐配套用軌道運輸車輛。該車用于冶金鋼鐵企業，在電爐冶煉作業中，爐內需要兌入定量廢鋼，廢鋼由料籃裝載及投料，廢鋼料籃車是運輸重載料籃的專用車輛設備。

2 工位

廢鋼料籃車運輸空料籃至廢鋼加料跨，電磁起重機將廢鋼料吊起，空投入料籃中，當裝載到定量廢鋼后，運輸至電爐工位進行爐內兌料作業。

3 主要特點

3.1 由于廢鋼懸空投入料籃，充分考慮作業中的沖擊載荷，廢鋼料籃車采用彈簧機構緩沖，降低車體所受沖擊，延長車輛使用壽命。

3.2 考慮電爐兌料定量化，采用車上稱量技術，在裝料過程中實時顯示裝料重量，從而實現電爐定量兌料。

3.3 走行驅動裝置采用集成化的“三合一”減速電機，便于安裝及維護。

3.4 車輛定位方式為機械觸碰式限位開關，保證車輛能夠準確停在各工作位。

4 主要技術參數

技術參數表

載重-180t；行程-70m；速度-3-30m/min（變頻調速）；軌距-3000mm；輪壓-60t；傳動方式-電動自行式、分散驅動；稱量方式-銷軸式稱重傳感器；稱量量程-0～180t；稱量精度-3‰；供電方式-力矩電機式電纜卷筒（地面安裝）

5 主要結構

5.1 走行驅動裝置

走行驅動裝置由“三合一”減速電機和驅動輪組組成。減速電機外掛于車輪組傳動軸上，靠鎖緊盤緊固，要求電機為冶金起重專用變頻電機，減速機為硬齒面結構，制動器帶手動釋放裝置。此種減速電機將傳統的電機、聯軸器、制動器、減速機等傳動零部件集成在一起，易于安裝及維護。

5.2 緩沖輪組

緩沖輪組由車輪組和彈簧緩沖裝置組成，此部分的設計是CFG180型廢鋼料籃車的技術創新點，此處采用橫向彈簧緩沖裝置。傳統車輛（如高爐鐵水罐運輸車等）的彈簧緩沖機構通常是受力方向與彈簧軸線方向一致，即彈簧豎直安裝，而此車引入較先進的設計理念，將彈簧橫向安裝，在起到緩沖作用的同時還能有效降低整車高度，從而提高車輛運行的安全性。

5.3 車架

車架為低碳鋼焊接的結構件，承載梁及連接梁均為箱型結構，具有較高的強度和剛度。

5.4 稱量裝置

稱量裝置主要由稱量傳感器、無線發射機、無線數傳機、無線接收機、現場顯示器、稱量電氣系統等組成。稱量傳感器采用四個銷軸式傳感器，置于車架與稱量平臺中間。銷軸傳感器的安裝布置與車輛走行方向呈45°，使銷軸式稱量傳感器能夠在走行慣性力作用時受力均勻，有效起到保護傳感器的作用。稱量數據傳輸方式為無線傳輸，采用FM調頻信號，傳輸距離可達200米。稱量地面儀表接收傳感器實時信息并輸出數據至車輛現場大屏幕顯示器，稱量結果即可在顯示器上讀取，同時地面儀表也輸出4-20mA信號接入煉鋼主控室PLC系統顯示數據。稱量裝置的精度可以達到3‰。

5.5 稱量平臺

稱量平臺同車架一樣為低碳鋼焊接的箱型梁結構件。

5.6 事故牽引裝置

事故牽引裝置設置在地面，是由定滑輪及地面旋轉支架組成的。它的設定是為了在車輛走行驅動裝置出現故障時能夠借助車間內天車將車輛拖到檢修位，以避免影響其它工作正常進行。

5.7 機械限位開關裝置

為保證車輛準確停在各工作位，車輛設有限位開關裝置，考慮工位工況條件較差，采用的限位開關為機械觸碰式，停位精度為±15mm。

5.8 其余機械附件

電纜引進臂裝置安裝在車架一側，用于卷筒電纜引進車體，將電纜用U形螺栓固定在引進裝置上，此裝置可在車輛走行過程中有效的防止電纜磨損。

清軌器安裝于兩端車架下方，用于在車輛走行時將軌道上的鐵塊或其它雜物清理掉，防止此類雜物對車輪的損傷。

潤滑配管，車輪組、彈簧緩沖裝置等有軸承的部位需定期維護潤滑，采用注油塊分油路的集中潤滑方法方便加油潤滑。

車輛兩端安裝有緩沖器，它與地面撞柱共同作用，在地面限位開關失效后起到防止車輛脫軌的作用，它能吸收掉車輛與地面撞柱撞擊時產生的能量，保護車體。

供電卷筒的設置是為了將地面電源引到車上，供電卷筒能夠在車輛走行時靠自身力矩電機完成卷盤電纜的收放，力矩可調，電纜會松緊適度。

聲光報警器的設置是為了在車輛走行時有警示聲音，降低車輛工作中事故發生的可能。

5.9 電控系統

電控系統布置在地面，主要由變頻控制柜，配電柜、操作臺、接線箱及電氣管線等部件組成。系統采用先進的變頻器調速控制，可根據負載大小改變啟動和停車的時間長短，實現“軟啟動及軟停止”功能，有效緩解車輛啟動及停止時的沖擊載荷，延長傳動零部件使用壽命。變頻器還可以實現其它多種保護功能，如過壓欠壓保護、短路保護、過溫保護、失速保護、接地故障保護等等。另外變頻技術也是一種節能技術，節電率一般在20%～60%之間，節能效果相當可觀。

6 計算

主要對走行驅動裝置電機功率、車架及稱量平臺結構件強度、緩沖彈簧的選型進行了計算。經過計算，兩臺驅動電機功率為15Kw[1]，減速機安全系數1.8，車架及稱量平臺的安全系數均在2.5以上[2]，緩沖彈簧為四件共同作用，單件緩沖彈簧自由高度為420mm，剛度為3.051kN/mm，重載時負荷為152.6kN[3]。

7 運行情況

CFG180型廢鋼料籃車從2011年7月交付使用后，至今已有兩年時間，運行狀況良好。

8 市場前景

煉鋼主要分為轉爐煉鋼及電爐煉鋼。相比轉爐煉鋼，電爐煉鋼的優勢主要體現在以下幾點：

其一，工藝流程短，前期投資低，約節省50%基礎建設費用；其二，生產成本低，約降低60%能源消耗；其三，消耗大量廢鋼作為原材料，對促進節能環保事業有著積極作用。

目前我國大型電爐普及率較低，主要是受到廢鋼年產量的制約，但從九十年代我國已一躍成為世界鋼產量第一的國家，按鋼材的回收期計算近年來廢鋼產量會大幅增加，電爐項目也必然會迅速發展。CFG180型廢鋼料籃車是專為大型電爐配套的冶金車輛，市場前景良好。

參考文獻

[1]張質文.起重機設計手冊[M].北京.中國鐵道出版社，1997.

[2]徐克晉.金屬結構[M].北京.機械工業出版社，1982.

[3]成大先.機械設計手冊.第五版[M].北京.化學工業出版社，2008.

作者簡介：茹殿鯤（1985-），助理工程師，工學學士學位，主要從事冶金車輛設計與研發工作。