翻車機空車調車機摘鉤改造探討

張曉博

（廣東粵電云河發電有限公司，廣東 云浮527328）

0 引言

翻車機是火車的主要機械化卸車設備，隨著鐵路部門對車輛安全關注度的提高，對翻車機的要求也越來越高。在中華人民共和國原鐵道部運輸局，運裝貨車［2010］908號文附件《鐵路貨車翻車機和散裝貨物解凍庫檢測實施細則》第六章第8條中規定：推送車輛時，推送部位應為車鉤或車輪踏面，禁止采用推車軸推車器和沖撞處于閉鎖位的鉤舌；禁止采用重車撞擊空車的作業方式；禁止采用摘掉鉤舌或用方鐵直接撞擊車鉤的作業方式；空／重車調車機推送車輛應以車鉤連掛狀態實現，禁止采用翻車機摘鉤平臺對C70型車輛進行摘鉤作業；空車調車機上應安設車鉤開、閉鎖位自動檢測和聯鎖裝置，推送速度應≤5 km／h；空／重車調車機、重車鐵牛車鉤與車輛車鉤連掛及移動時，其高度差應≤75 mm。在該文發布之前，有不少翻車機在設計空車調車機時缺少提銷裝置及鉤舌檢測裝置，無法滿足鐵路部門對翻車機的技術要求，須對空車調車機進行改造。

1 設備簡介

廣東粵電云河發電有限公司翻車機為蘭州宏祥電力技術開發有限責任公司生產的C型單車翻轉式卸車機，適用車輛：C60～C70型，2010年底投運。空車調車機推車臂為焊接結構件，其頭部裝有推送車輛的車鉤（無鉤舌），頭部內部腔內裝有緩沖器，在調車機與車輛接鉤時起減振和緩沖作用。

2 改造方案

空車調車機頭部改造分鉤頭改造、檢測裝置改造以及執行機構改造3部分。其中，鉤頭改造須完善車鉤以及鉤銷提鏈、提銷臂、鉤舌開啟助力彈簧等；檢測裝置須增加接近開關和光電開關；執行機構為提鉤銷和落鉤銷的動力機構，動力來源有液壓推桿、電液推桿、電動推桿可選擇。考慮到液壓站控制復雜［1］、成本較高以及電液推桿易漏油等問題，本次改造采用電動推桿，選用型號：DTI30015，推力300 kg，行程15 cm，功率550 W。

控制過程：空車調車機在原位時需滿足鉤銷落且鉤舌打開條件，然后開始低速前行準備接車。在空車調車機前行碰觸到遷車臺上的車輛并連掛后，空車調車機將由低速轉為正常速度推車前行，到推車近程位置后開始減為低速推整列車輛。空車調車機在推車減速位置和推車到位位置之間，由PLC系統控制電動推桿自動執行提銷動作并將鉤銷自動提起。空車調車機返回時，鉤舌打開，并脫離車輛。在返回過程中，安裝在空車調車機上的提銷到位接近開關、鉤開到位接近開關和光電開關等三重保險檢測方式將全程檢測有無車輛被帶回。這三重保險檢測方式，只要其中之一檢測到有車輛被帶回，空車調車機都會立即自動停止運行，如果檢測沒有車輛被帶回，空車調車機會轉為高速返回。當到達返回減速位置時降為低速運行，直到返回到位位置停車，完成一個循環。

3 改造關鍵點

3．1 機械部分

在無鉤舌的鉤頭內加裝鉤舌、鉤舌銷、鎖提銷、鉤舌推鐵和鉤鎖鐵，完成一個完整的車鉤。為實現自動摘鉤功能，電動推桿伸縮動作須帶動90°提銷臂，推桿通過杠桿原理把水平運動轉化成豎直運動，以達到自動提落銷的目的。另外，為了能夠保證車鉤提銷后，鉤舌自動打開，在車鉤上還須安裝鉤舌開啟助力彈簧（圖1）。

圖1 助力彈簧布置圖

3．2 電氣控制部分

電氣控制重點是對電機進行正反轉控制，且電機正反轉開始與停止須和提鉤到位信號、落鉤到位信號感應傳感器進行反饋控制。為了防止空車與調車機連接不能完全脫開而拖拽至牽車臺地坑內的隱患，在空車調車機推車臂合適位置加裝光電開關，以檢測空車調車機與空車皮的距離。電氣接線圖如圖2所示。

3．3 邏輯部分

（1）空車調車機推車到達空車推車減速位時，延時12 s后，進行空車調車機提鉤操作，該時間設定要能確保空車在即將停止但未完全停止前提鉤，防止車輛停止后鉤銷無法提起。

（2）因本次改造采用電動推桿，在提鉤銷過程中如出現卡澀等現象，為了保護推桿電機，除了需串接就地鉤停止、程控手動鉤停止、提鉤到位延時條件外，還需串接延時定時器，設時間為6 s，當串接中的任一條件滿足時，中斷提鉤操作。

（3）空車調車機開始后退，延時5 s后，再判斷鉤舌打開狀態以及空車光電反饋信號，若檢測到鉤舌完全打開且空車調車機與空車完全分離，則空車調車機可繼續返回，否則停止返回。

（4）翻車機卸車后，空車前后鉤均有不同程度的偏移或鉤舌呈現未完全打開狀態，為了保證卸車后的空車能夠與空車調車機、其他空車車輛良好地對接，在空車卸車回正后，需要人工對空車前后鉤進行扶正及鉤舌完全打開檢查。由于翻車機出口位置正鉤人員，受視覺限制，不能很好地監控到重車調車機的運行狀態，為了保證操作人員的安全，在翻車機出口位置附近增加空車正鉤完畢按鈕，該按鈕信號接入重車調車機推車聯鎖程序，只能由操作人員現場手動操作。

圖2 電氣接線圖

（5）在程控畫面及就地加裝轉換開關、指示燈和操作按鈕，在自動運行出現故障時，操作人員可通過軟操或就地按鈕手動提銷、落銷。

4 結論

（1）對空車調車機車鉤的自動化改造，除了采用液壓站控制、電液推桿控制外，采用電動推桿也是可行的。改造后，能夠很好地實現空車調車機對空車的鉤頭連接，提高了作業安全性，減少了對鐵路車輛的損害。

（2）采用電動推桿作為提落鉤動力源時，必須在程序中加入對推桿電機的保護。

（3）空車調車機改造后，為保證卸車后的空車能與空車調車機及空線車輛良好對接，須人工對卸車回正后的空車前后鉤進行扶正及鉤舌完全打開檢查。

（4）翻車機出口位置附近要增加正鉤完畢按鈕，確保正鉤人員的人身安全。

［1］李瑞春．煤礦翻車機推車機改造設計［J］．煤礦機械，2011（2）