1 概况
热力厂翻车机系统由翻车机、重调机及轨道装置、空调机及轨道装置、迁车台、夹轮器、洒水除尘装置、止挡器等组成。
为了叙述方便, 将前一个工作循环中停放在翻车机内的空车编号为1#车, 即将翻卸的为2#车, 与2#车联挂的为3#车。翻车机及调车设备的一个工作循环如下:
重调机牵引整列车慢速前进, 将3#号车的前转向架上4个车轮置于夹轮器工作范围内;利用人工摘钩将2#、3#车联挂车钩打开, 夹轮器夹紧;重调机牵引2#车前进, 与1#车联接;重调机牵引2#车在翻车机内定位;重调机与2#车自动摘钩;重调机推送1#车在迁车台内定位;同时, 翻车机进行翻车, 然后回原位;重调机与1#车自动摘钩;迁车台向空车线前进, 并与空车线对位;同时重调机大臂抬起, 并高速返回定位点;空调机将空车推出迁车台, 在空车线上集结成列, 迁车台返回重车线;重调机大臂下降, 然后低速后退与3#车前钩联挂。至此一个工作循环完毕。
2 原四计轴系统存在的缺陷
2.1 四计轴系统作用说明
四计轴系统用来检测迁车台上有无车皮, 通过接近开关对火车轮的检测计数实现, 四计轴系统计数为4, 表明迁车台上有车皮;四计轴系统计数为0, 表明迁车台上无车皮。
在“联锁自动”模式下, 翻车机回翻到零位后, 靠板回退到位、压车梁松压到位、迁车台重车线对准, 这时就需要四计轴来判断迁车台上有无车皮。如果迁车台上有车皮, 翻车机自动控制程序将终止, 重调车机不会将空车皮推送到迁车台内, 待操作人员手动在“解锁手动”模式下将迁车台上车皮牵走并且迁车台重车线对准后, 操作人员才能将系统切换到“联锁自动”模式继续运行;在正常作流程中, 迁车台上无车皮, 重调车机将空车皮推送到迁车台内, 四计轴系统依次检测火车轮, 直至计数为4, 即表明火车皮已在迁车台上, 自动控制程序继续运行。
2.2 原四计轴系统设计缺陷及其后果
原四计轴系统, 采取两个车轮检测接近开关“二取二”的工作方式, 两个接近开关分别安装在迁车台两侧, 以检测火车两侧车轮。当两个接近开关同时检测到4个车轮, 即计数为4时, 才判断为迁车台上有车皮。如果一台接近开关故障, 将无法检测到“迁车台有车皮”, 导致两车相撞事故发生。
2015年1月6日, 四热力翻车机系统发生了一起空车皮相撞事故。经分析后发现, 当时翻车机系统运行在“联锁自动”模式下, 重调车机推送空车皮到迁车台时, 一台四计轴接近开关故障无动作, 计数为0。由于没有检测到“迁车台上有车皮”信号, 导致迁车台没有动作, 其上保留了4#空车皮;同时由于四计轴判断迁车台无车皮, 重调车机推送1#空车皮入迁车台, 致使两车相撞, 造成重大后果。造成这次事故的主要是原设计存在缺陷:
其一, 接近开关的安装位置不合理。四热力翻车机系统所选用的接近开关为P+F的电感式传感器, 用于检测金属物体, 有效感应范围在0.2~100mm。经测定, 接近开关的实际安装位置与火车轮间的有效距离为90mm左右, 处于感应范围的边缘, 如果空车皮入迁车台时的振动比较大, 会超出接近开关感应范围, 从而发生四计轴系统不计或漏计数的问题。
其二, 接近开关采取“二取二”的方式检测“迁车台有车”, 不满足设备安全要求。接近开关露天安装, 日晒雨淋, 会导致接线老化;现场有大量煤粉尘, 会腐蚀接线;迁车台运行时有强烈振动, 会导致接线松动。在这些客观因素存在的条件下, 接近开关的可靠性大大降低, 故障率上升。现有的“二取二”逻辑中, 只要有一台接近开关故障, 就会致使四计轴系统失效。
3 系统优化
3.1 优化接近开关的安装位置
原接近开关的支架焊接在迁车台上, 接近开关通过螺栓固定在支架上, 无法调节距离火车轮的位置。为了实现调节距离的目的, 在原底座上加装了一个水平底座, 在该底座上预留出100mm长的定位槽, 接近开关通过螺栓固定在水平底座上, 并可以在定位槽内调整位置。经过调试, 接近开关固定在距离火车轮50mm的位置, 保证其处于有效感应范围内。
3.2 优化四计轴程序组态
将接近开关的工作方式改为“二取一”。当一台接近开关计数为4, 或两台接近开关同时计数为4时, 判断为迁车台上有车皮。当一台接近开关发生故障后, 四计轴系统不会失效, 降低了风险。
3.3 增加光电开关保护
经过上述优化措施后, 四计轴失效的风险依然存在, 两台四计轴接近开关有同时故障的可能性。为了进一步降低四计轴系统失效的风险, 在迁车台上加装了一台P+F的反射板型光电开关, 光电开关与反射板分别位于铁轨的两侧。在原有的“迁车台无车皮”组态中加入一个“迁车台车皮检测光电开关”的条件, 即当四计轴系统检测条件成立后, 还需要满足迁车台车皮检测光电开关不被遮挡的条件, 才能判断为迁车台上无车皮。这样, 四计轴接近开关故障后, 维修人员可以及时对故障接近开关进行处理, 而不会影响设备和人员安全。
4 结语
经过对四计轴系统的优化后, 四热力翻车机系统运行正常。这次优化, 有效的消除了迁车台上有无车皮检测方面存在的缺陷, 将事故产生的隐患降到了最低, 使翻车机整体的可靠性和安全性得到大幅度的提高。
摘要：本文介绍了翻车机系统的设备组成与工作流程, 针对四热力翻车机系统发生的迁车台上两车相撞事故, 通过分析, 指出原四计轴系统的设计存在缺陷。为消除设计缺陷, 重新定位安装了接近开关, 优化四计轴系统的控制逻辑, 并加装了光电开关, 检测迁车台上有无车皮, 作为四计轴系统的保护逻辑, 以降低四计轴系统失效的风险。
关键词：翻车机,四计轴,优化