0 引言
目前?在工業(yè)廠(chǎng)礦生產(chǎn)作業(yè)中移動(dòng)機械設備的供配電通常采用型鋼式滑觸線(xiàn)或軟電纜懸掛于吊索、滑軌上移動(dòng)的方式進(jìn)行。雖然這些方式較為經(jīng)濟、簡(jiǎn)單?但存在著(zhù)對使用環(huán)境要求較高?移動(dòng)距離有限?電能損耗較大?安全性較低?故障率較高?日常檢修維護困難等弊端?特別是在室外露天的工況條件下。
隨著(zhù)新技術(shù)、新材料的發(fā)展?安全型滑觸線(xiàn)因其具有安全、節能、供電質(zhì)量高?運行可靠?使用壽命長(cháng)?安裝檢修維護方便?外形美觀(guān)緊湊的明顯優(yōu)勢?被逐步廣泛推廣應用。
在一新建的大型工業(yè)露天原料堆場(chǎng)工程中?工藝系統要求:數臺大型移動(dòng)設備供配電和控制信號必須連續、可靠?物流輸送設備間需進(jìn)行電氣聯(lián)鎖控制?且工作運行環(huán)境條件惡劣(露天、雨季、高溫、多塵)。針對該要求的特殊性?經(jīng)多方案比選后?我們設計分別采用單極、多極導管式安全型滑觸線(xiàn)為上述移動(dòng)設備提供電能及控制信號傳輸?實(shí)現電氣 PLC 系統控制信號的動(dòng)態(tài)采集和實(shí)時(shí)交換功能?完成對料場(chǎng)工藝過(guò)程的自動(dòng)控制。
1 工程概況及工藝
該露天原料堆場(chǎng)為一新建日產(chǎn)550t 活性石灰生產(chǎn)線(xiàn)配套的原料(石灰石礦)儲運系統。占地面積7680m2?堆料設計高度8m?總儲料量可達2?78萬(wàn) t。堆場(chǎng)主要采用高架式輸送設備(標高+11?30m的 T 型皮帶通廊?上裝氣墊式皮帶輸送機?其中1# 機長(cháng)度為116m?5# ~8# 機長(cháng)度為100m)。堆場(chǎng)工藝設備平面布置如圖1所示。工藝流程:生產(chǎn)原料(石灰石礦)由火車(chē)運至堆場(chǎng)一側?經(jīng)專(zhuān)用鏈斗式卸車(chē)機將料卸到1#皮帶機上?再經(jīng)2#皮帶機輸送至中間料倉。通過(guò)控制中間料倉內電動(dòng)閘板閥選擇不同料流去向:(1)經(jīng)3#旋轉皮帶機?進(jìn)入1# 原料過(guò)渡倉?經(jīng)11# 皮帶機將料直接輸向加工生產(chǎn)線(xiàn);(2)經(jīng)3# 旋轉皮帶機?進(jìn)入2#原料過(guò)渡倉?經(jīng)9#皮帶機將料輸送到儲料罐系統(原有)?據生產(chǎn)需要?再取出投入加工生產(chǎn)線(xiàn);(3)經(jīng)3#旋轉皮帶機?將料送入原料堆場(chǎng)的4#皮帶機?由其卸料小車(chē)按堆場(chǎng)監控的結果?分別將料輸至5?!?#皮帶機上?通過(guò)各機的卸料小車(chē)向指定的料場(chǎng)卸料點(diǎn)進(jìn)行布料堆存。
2 輸電裝置的設計選型及安裝按工藝要求?整個(gè)原料堆場(chǎng)系統的生產(chǎn)過(guò)程需要實(shí)現計算機監控及自動(dòng)控制。由于該堆場(chǎng)的主要輸料設備均為移動(dòng)式?即鏈斗式卸車(chē)機、帶卸料小車(chē)(三臺雙向卸料?二臺單向卸料)的氣墊式帶式輸送機。生產(chǎn)過(guò)程中不僅要完成對帶式輸送機的走行、卸料傳動(dòng)和氣箱風(fēng)機傳動(dòng)電動(dòng)機的供配電?還需為計算機監控、PLC 控制系統提供準確可靠的檢測信號(包括小車(chē)定位、卸料點(diǎn)料高、皮帶機帶速、打滑和跑偏等)?所以?對于上述移動(dòng)設備供配電、控制信號的傳輸方式和方法就成為該控制系統能否滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)過(guò)程設計要求?實(shí)現自動(dòng)化功能的關(guān)鍵要點(diǎn)。
2?1 設計選型
為滿(mǎn)足上述工藝系統的控制要求?根據各單機系統負載總功率、接電持續率?需傳輸的控制信號量等條件?經(jīng)對多種現有輸電方式的反復比選后?*后確定采用單極導管式滑觸線(xiàn)實(shí)現移動(dòng)設備的供配電;采用多極導管式滑觸線(xiàn)實(shí)現移動(dòng)設備的控制信號傳輸?且各移動(dòng)的氣墊式皮帶輸送機均配置兩組8極導管式滑觸線(xiàn)輸電裝置。其中?單極導管式滑觸線(xiàn)為生產(chǎn)廠(chǎng)標準型號?僅按各設備的額定電壓、額定電流選取即可;多極導管式滑觸線(xiàn)則需對基本符合要求的 DHG 系列產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)性改進(jìn)。在經(jīng)雙方技術(shù)交流、反復研討設計、研制后?定型為 DHGFJ-8-15/80。其特點(diǎn)如下:
(1)導管外殼采用鋁合金新型材料?防護等級達 IP34。
(2)導管內注塑固定模塊嵌入對稱(chēng)的4×2組通長(cháng)銅導軌?構成輸電母線(xiàn)。
(3)集電器滑塊采用對應極數數量的、錯位排列的壓縮式電刷?用之滑動(dòng)導電。
(4)集電器小車(chē)與集電器滑塊構成一體?緊湊、靈活。
(5)移動(dòng)設備移動(dòng)時(shí)?拖動(dòng)集電器小車(chē)同時(shí)移動(dòng)?集電器在導管內經(jīng)電刷與通電的導軌滑動(dòng)接觸?有效地控制接觸電弧和串弧現象?將電能信號可靠輸送至受電設備。
(6)多極母線(xiàn)集成一體?運輸、安裝、調試檢修均十分簡(jiǎn)便。
(7)主要技術(shù)性能指標見(jiàn)表1。
2?2 安裝設計
根據該工程高架式皮帶通廊的土建結構形式?安裝設計必須滿(mǎn)足滑觸線(xiàn)固定可靠、施工便捷;正常工作安全、運行平穩;日常維修方便的要求。設計要點(diǎn)是:(1)安裝位置的確定;(2)滑導懸吊方式的選擇;(3)設定全線(xiàn)校直基準點(diǎn);(4)接地方式的確定等?具體設計如圖2所示。施工中特別應注意滑導全線(xiàn)運行軌道中心線(xiàn)平行度、直線(xiàn)度均不大于1?5mm/m 的調校?以保證全線(xiàn)與移動(dòng)用電設備軌道的平行度。
3 結束語(yǔ)
整個(gè)原料堆場(chǎng)各皮帶輸送機的導管式滑觸線(xiàn)裝置通過(guò)單機調試、料線(xiàn)聯(lián)調、系統聯(lián)調及帶負荷生產(chǎn)運行?實(shí)現了移動(dòng)設備的安全供配電?完成了為 PLC 系統提供所需的控制、檢測信號功能?達到了設計的預期要求和目的。
在實(shí)際運行過(guò)程中?因料線(xiàn)頻繁啟、停運行?曾出現個(gè)別滑線(xiàn)段接觸**?信號丟失或掉電故障。為此?將料線(xiàn)各組控制信號的滑觸線(xiàn)均分別加裝一組集電器即構成每組(條)滑觸線(xiàn)由兩套集電器并聯(lián)方式運行?增加了信號傳輸的接觸點(diǎn)?使得信號傳輸更為可靠和準確。