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南京港煤码头翻车机送车工艺设计与回顾

作者: 来源: 发布时间:2018/2/11 16:12:47  点击数:429
港口煤码头采用翻车机卸车效率高,成本低,比其它机械卸车方式环保指标好, 已渐成为人们的共识。
1959年笔者曾主持设计和建设南京港37#煤码头工程,提出要采用翻车机。但选用什么样 的送车工艺成了一个难题。因为当时我国港口只有一个30年代由日本建造的大连港甘井子 煤码头。在调查研究的基础上,我们决定采用驼峰溜放式的翻车机送车工艺方案,并于1963 年建成投产。1985年在设计35#煤码头中时,采用了一种新的平面慢送工艺方案(即整列重 载煤车不停止,始终保持慢速向前运行)。现将两种翻车机送车工艺方案简介如下。
1 37#煤码头翻车机送车工艺方案
这是一种将重载车辆铁路线与空车铁路线做成高低倾斜状,使其具有各种坡度形式的工艺方 案。它使车辆能在路轨上自动溜放滑行,类似铁路车站的驼峰调车场。它所形成的不同坡 度驼峰,使无论是重载车辆,还是经翻车机卸空后的车辆,均能在驼峰线上自动溜放滑行。 整个 送车工艺布置如图1所示。


图1 37#煤码头翻车机送车工艺平 面及立面布置示意图
1.翻车机 2.铁牛 3.重车 4.空车 5.15‰下坡重车 线 6. 110‰上坡推车线
7.55‰下坡线 8.35‰上坡线 9.空车集结线 10.铁牛推车 点
从平面上看,设有两股重车线以停放重载煤车。这两股线均可向翻车机溜放重车。从立面上 看,此重车线具有15‰的坡度,使重车能顺利下滑至推车点。在推车点,设计了一台推重车 铁牛。
驼峰溜放方案的优点是动力装置简单,只需一台重车铁牛即可。重车及空车均靠驼峰自动滑 行而无需动力,在地形及地质条件受限制的地方仍可建造翻车机。但从37#煤码头这三十 多年的使用经验来看,存在的缺点也不少。
1) 原设计的15‰坡度重车线,当一辆重车松刹后,应该自动下滑至推车点,但实际上能 在 松刹后自动下滑的车辆,只占总数的10%左右,即绝大部分车辆在松刹后原地不动,不能自 动下滑。于是原配置的松刹工人,必须用一根橇棍动一下车轮,帮助启动才能使车辆下滑。 因此原设计确定的15‰坡度,似乎是一个临界值,若能再大一点,可能所有车辆均可自行下 滑。
2) 原设计认为重车下滑时有一个制动工人跟车进行手工制动即可使车辆准确地停止 在规定 的推车点,而实际上这种可能性很小,绝大部分车辆不能准确地停止在推车点。为此需一名 工人在铁牛推车点用手置铁鞋制动,帮助车辆准确停止定位。
3) 空车滑行速度偶有失控。虽有一名制动工跟车用手工制动减慢车速,在滑行至需要与前 一空车对接点时,进行停止制动,以使车辆缓慢连接, 避免两车之间碰撞速度过大,但碰撞 仍时有发生。这是由于车辆内的制动器并不都是百分之百的完好, 遇上制动器损坏的车辆时,将使滑行的速度失控。虽然在空车线上设有铁鞋置放点及脱鞋器,但空车碰撞仍时有发生 。
4) 需要制动工跟车滑行作业,在炎夏及寒冬工人作业条件艰苦。
解决上述问题较简便的方法,是在驼峰线上加设在铁路车站的驼峰调车场普遍使用的减速顶 ,它能将溜放滑行的车辆减慢速度。根据在线路上所要求的减速状态而分别设置数量不等的 减速顶,就可以不用工人跟车制动,并减少车辆碰撞事故。但由于37#煤码头的铁牛送车 工艺已使用了三十多年,人们习已为常,再加上增设减速顶需要资金,因此还未作改变。
2 35#煤码头翻车机送车工艺方案
笔者在设计35#煤码头翻车机送车工艺方案时,结合场地地形及地质条件,开发了一种新 的平面慢送工艺方案。
采用平面慢送的理由,一是地形地质条件允许,可以把翻车机基础挖得很深,因而铁路可 以平面布置,无须再设置驼峰;二是避免了车辆的溜放作业,从而使车辆碰撞及工人作业条 件艰苦等问题不复存在;三是经翻车机卸空后的车辆,可以采用定型配套产品,如重车台、 空车铁牛等,无须再自行设计制造;四是尽可能提高重车送车效率,降低重车送车装置的 功率 及能耗;五是尽可能做到重车送车设备轻巧简单,投资少,能够本港自行设计制造,对土建 无特殊要求等。
35#煤码头翻车机送车工艺布置如图2所示。

图2 35#煤码头翻车 机送车工艺平 面及立面布置示意图
1.翻车机 2.变距铁牛 3.牵车台 4.空车铁牛槽 5. 进车推车器
6.重车线 7.空车线 8.重车 9.变距铁牛槽
在翻车机前方是单股重车线,长350 m(受地形限制)供停放重车用,而重车送车 铁牛(由卷扬机 驱动的钢丝绳牵引)则躲在距翻车机约350 m的地下牛槽内,待全部重载煤车从铁牛 槽上通过 停稳后,铁牛即从牛槽内爬升至地面,并沿火车轨道行走(无须另建铁牛轨道),将整列车辆 向前推送,如图3。其行进的速度缓慢,待靠近翻车机的第一辆重车进入到一个重车推车器( 一个位于轨道中的小型推车器,只推一辆重车)的工作区时,此重车推车器即自动将第一辆 车快速推送入翻车机(此处有一工人摘除车钩)。 车辆进入翻车机平台后利用惯性滑行前进 ,并由翻车机内的定位器制动后准确地停止在指定位置上。

图3 铁牛从牛槽内爬升至 地 面推重车
经翻车机卸空的车辆,由放在翻车机平台上的出车器推送出翻车机后,车辆靠惯性滑行进 入牵车台。在牵车台上也有一同样的电动定位器,将车辆制动停稳,然后牵车台横向移动至 空车集结线,并与空车线轨道对准,而设在空车线上的空车铁牛将车辆推送至空车线集结 。待全部车辆均卸空集结后,整个卸车作业完毕。
这种送车工艺方案所使用的设备,除重车铁牛外,牵车台、空车铁牛等均是成套定型产品。 因此笔者仅自行设计了变距式重车送车铁牛,如图4。该设计已获得国家专利。所谓“变距”,即改变铁牛行走轮的轨距,当要推送重车时,它的 轮 距就扩张至火车的标准轨距1 435 mm,然后在火车轨道上运行推车前进。在作业完毕后即退 回 牛槽,并将轮距缩回原位,以便使整个牛身躲入铁路轨顶线以下的牛槽内,使下一列重车能 顺利通过牛槽进入重车线,进行下一次卸车作业。

图4 变距式推重车铁牛
所谓“慢送”就是在铁牛推送整列重车行进后即不再停止,并保持等速缓慢前进, 直至全部重车卸完,而后再快速退回至牛槽内。但由于运行速度缓慢,且无每推一辆车均要 执行启动及制动操作,因此所需电动机功率很小(40 kw),能耗大为降低。
慢送推车方式的另一特点是能够满足翻车机的及时进车要求,只要翻车机翻完一辆重车并把 空车推出后,第二辆重车即可进入翻车机,而无须等待重车铁牛送车。从该系统运行 10余年的实践来看,达到了原设计目的。与驼峰溜放方式相比,不但送车效率提高了一倍, 而且所需机械设备简单,作业工人减少,工人劳动强度小,能耗 大为降低。
3 结束语
南京港的37#和35#两个煤码头,采用了两种不同的翻车机送车工艺方案。驼峰溜放工艺 方案适合特定的地形与地质条件,对于基础深层地质条件差,地基承载能力弱的地方也可以 建造翻车机。它使用动力设备少,只需一台重车铁牛,因而设备的维护费用少。但使用工 人多,工人作业条件艰苦,尤其在炎夏寒冬,工人跟车制动作业,劳动强度大,当碰上车 辆制动器有故障时,还会发生车辆彼此碰撞事故,这是此种工艺方案的最大缺陷。
平面慢送工艺方案完全避免了驼峰溜放工艺方案的缺点,它使在进入翻车机前的整列重车以 极慢的速度缓缓前进而不停止,因而重车铁牛没有频繁的启动及制动过程,牵引功率较小, 卸车效率高,只要翻车机卸完第一辆重车时,第二辆重车即可 立即进入翻车机。而驼峰送车方案需要等待重车铁牛返回推车点后,才能再推第二辆重车进 翻车机,因而时间长得多。
慢送方案的不足之处是,在重车线位置不能连续送第二列重车停在重车线上,必须 在 第一列重车全部卸完后,等待重车铁牛返回起始点牛槽内时,第二列待卸重车才能送进重车线。

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