擺動溜嘴可調式限位保護控制系統

婁海波

（山鋼股份濟南分公司煉鐵廠，山東濟南250101）

信息化建設

擺動溜嘴可調式限位保護控制系統

婁海波

（山鋼股份濟南分公司煉鐵廠，山東濟南250101）

針對預防擺動溜嘴與魚雷罐罐口對位問題，采用一種擺動溜嘴可調式限位保護控制系統，包括電機、減速機、推桿和擺動溜嘴，通過調節接近體伸縮長度設定溜嘴擺動運動最大角度位置，具有制動迅速、定位精準等優點。該系統應用后，有效地解決了擺動溜嘴因慣性運動對機械式限位的損壞，使擺動溜嘴定位在預定角度位置，且不會超過最大設定角度。

擺動溜嘴；限位保護；控制系統；罐口

1　前言

現代高爐生產出的鐵水一般由魚雷罐經鐵道儲運，鐵水出爐后經由擺動溜嘴流入魚雷罐，出鐵時若因擺動溜嘴與魚雷罐罐口對位不準確而使鐵水外溢，易造成鐵水熔化鐵軌、甚至爆炸等安全事故，給企業生產造成巨大損失。以前采用行程開關等機械限位開關定位裝置，因擺動溜嘴慣性很大，電機斷電后溜嘴靠慣性繼續帶動減速機運行，經常出現行程開關被擠壓壞，擺動溜嘴失控，產生聯鎖反應，鐵水外溢事故頻發，如不能及時發現，將發生重大惡性生產安全事故。因此，針對預防擺動溜嘴與魚雷罐罐口對位問題，采用一種擺動溜嘴可調式限位保護控制系統。

2　系統組成及原理

擺動溜嘴可調式限位保護控制系統能夠實現擺動溜嘴精確定位，通過手動調節接近體伸縮長度來設定溜嘴擺動最大角度位置，具有制動迅速、定位精準等特點。該系統主要包括電機、減速機、推桿和擺動溜嘴，電機通過電機法蘭盤直連接于減速機高速軸，減速機的低速軸一端通過推桿驅動機構連接于推桿的一端，推桿的另一端通過擺動溜嘴驅動軸承與擺動溜嘴相連。低速軸的另一端連接可伸縮式扇形接近體及擺動溜嘴位置指示針，可伸縮式扇形接近體及擺動溜嘴位置指示針通過固定件與低速軸同軸連接。可伸縮式扇形接近體左、右兩側各設置有一支接近開關，接近開關連接于電機控制回路。系統組成見圖1。

圖1　擺動溜嘴可調式限位保護控制系統

電機的內部設有電機制動裝置，制動裝置設置于電機內部的尾側，可以在電機斷電后強行使電機停止。而可伸縮式扇形接近體可通過調節其伸縮距離實現不同角度時靠近接近開關，以達到擺動溜嘴運行在該傾斜角度時停止的功能，這個角度即為擺動溜嘴可傾斜的最大角度。通過調節伸縮距離，進而實現其與接近開關接觸時擺動溜嘴運行的最大角度，以滿足不同傾斜角度需求。

該可調式限位保護裝置的擺動溜嘴原理簡單易實現，其中可伸縮式扇形接近體的應用增大了擺動溜嘴可控角度范圍，該可伸縮式扇形接近體與傳動機構的傳動軸同軸連接，并實現同步轉動，在驅動裝置的驅動下，推桿推動溜嘴本體擺動。在可伸縮式扇形接近體的兩端分別設有1個接近開關，且這2個接近開關與控制裝置點連接，當可伸縮式扇形接近體隨傳動機構的傳動軸同步轉動并觸碰到相應一側的接近開關時，溜嘴本體擺動至最大角度，該接近開關將接收到的位置信號轉換為電信號并發送給控制裝置，控制裝置控制驅動裝置停止，使溜嘴本體傾倒鐵水，這樣能使擺動溜嘴在所需最大角度位置時安全停止，避免其到達最大保護角度位置繼續運動，造成鐵水外溢。

電動機控制系統由空氣開關、接觸器、熱繼電器組成的電動機正反轉控制回路。為了適應實際現場生產連續性需求，將該系統動力改造成雙路供電，即雙路電源給電動機供電，并且可相互切換，確保在某一路電源故障的情況下保證系統正常運行。

3　實際應用

該扇形接近體為普通鐵性材質，中間帶有凹槽滑軌，便于接近體長度的伸縮調整，接近體的伸縮操作簡便快捷，在實際生產中操作者可以根據擺動溜嘴的實際工作角度隨時進行精確調整。

為了增強系統的可靠性，以220 V常閉點接近開關為電氣控制原件，加以電氣互聯鎖控制回路做保護，可精準高效地將擺動溜嘴定位在工作所需角度位置，并保證其不超過最大保護角度，徹底解決了以往擺動溜嘴機械式限位易被擠壓損壞失靈，有效地保證了系統穩定可靠以及出鐵的安全。同時對接近開關分別設有應急轉換開關，用于在接近開關損壞或更換時屏蔽對應接近開關，保證電機控制回路正常，使擺動溜嘴運動可控，安全出鐵。

實際使用時，選擇雙路電源其中一路電源為電機供電，操作啟動按鈕后，電機高速旋轉并將動力通過高速軸傳輸給減速機，經過減速機減速，轉速調整為相對很低的一個轉速，此時減速機通過低速軸一側設置的推桿驅動機構將其動力傳輸給推桿，推桿推動擺動溜嘴轉動。當擺動溜嘴轉動到提前設定所需最大保護角度時，可伸縮式扇形接近體靠近接近開關，接近開關閉點斷開，此時電機停止運轉，與此同時電機內設置的電機制動裝置啟動，強行使電機靜止。

4　結語

帶有可伸縮式接近體的擺動溜嘴控制系統控制靈活、制動迅速、損壞率低，應用實際生產后，有效地解決了擺動溜嘴因慣性運動對機械式限位的損壞，使擺動溜嘴能夠定位在預定角度位置，且不會超過最大設定角度，可避免因擺動溜嘴與魚雷罐罐口對位不準而引發的鐵水外濺的事故發生，減少了生產過程中的生產安全隱患。

Abstrraacctt：Aiming at the match subject of swinging spout with torpedo tank position，a swinging spout possessed adjustable limit protection control system is made，that included motor，speed reducer，push rod and swinging spout.It can achieve precise positioning of swinging spout by adjusting the length of the close body，and also has the advantages of rapid braking，accurate positioning and so on.After the application of this system，it effectively solves the mechanical limit damage problem，and achieves swinging spout at a predetermined angle without exceeding the maximum set angle.

Key worrddss：swinging spout；limit protection；control system；tank position，

《山東冶金》征稿簡則

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7層次標題一般分3層，用阿拉伯數字連續編號，如“1”，“2.1”，“3.1.1”……，后空2格排標題；應簡短明確，不易過長（不超過15個字）。

8文中的圖表采用阿拉伯數字順序編號，先見文，后見圖表。圖表題名應簡明確切。表的結構要簡潔，圖要精選，內容不得與文字或表格內容重復。照片要求清晰、層次分明；金相及TEM、SEM等照片應有放大倍數和比例尺。

9使用國家法定計量單位及符號；名詞術語應統一；一篇文章中一種符號只能代表一種含義，變量符號用斜體；正確標注所用符號的大小寫、上下標。

Swinging Spout with Adjustable Limit Protection Control System

LOU Haibo
（The Ironmaking Plant of Jinan Branch of Shandong Iron and Steel Co.，Ltd.，Jinan 250101，China）

TF321

A

1004-4620（2016）03-0061-02

2016-01-11

婁海波，男，1987年生，2012年畢業于吉林大學自動化專業。現為山鋼股份濟南分公司煉鐵廠助理工程師，從事電氣自動化工作。