蔡淋霖
秦皇岛港股份有限公司第九港务分公司
摘 要：针对取料机走行机构SEW制动器使用后期故障频繁、维修费用高的问题，阐述了夹轮器制动力的计算及制动方案的改进，采用国产夹轮器对行走制动系统进行了改造，降低了维修成本与设备故障率。
关键词：取料机； 制动器； 夹轮器
因连续十多年的高负荷运转，某公司8台煤炭取料机出现不同部位不同程度的疲劳和磨损。受维修费用以及原厂备件价格昂贵等因素的影响，取料机的绝大部分行走制动器长期处于强制打开的状态而得不到有效的修复，给生产和设备安全带来很大的隐患，因此对取料机行走制动系统的改造势在必行。
行走制动器对取料机来说十分重要，当1台取料机上强制打开过多的行走制动器时，将会出现以下故障及安全隐患：
(1)由于不能有效制动，当取料机在垛场两头作业或者同线双取距离较近时，容易受横风的影响，造成溜车与建筑物碰撞或两机碰撞。
(2)行走制动力不足会造成大臂做回转取料时，大车受相反方向的力作用而反向移动，影响垛位的取料进车量，降低取料效率。
(3)取料机在做往返运动时，由于制动力不足会造成大机不能及时停稳，如果在大机还没有停稳时就开始反向运行，将对大机行走机械结构以及电气元件造成冲击，影响设备使用寿命。
(4)大风恶劣天气需要设备锚定时，制动力不足将会造成大车移动，造成锚固器与锚坑碰撞而产生机械损伤。
除去上述隐患外，由于每台取料机的制动器数量较多，容易在作业过程中发生制动器空开跳闸及制动器打开不到位等故障，严重耽误正常的取料作业，造成皮带机空载，影响节能指标的完成。
鉴于上述情况，对R14-1取料机的行走制动器进行了改造，将原有28台行走制动器取消，改为4台夹轮器，型号为DLBZ40-140-DKII-4F。
3.1 机械部分的改造
3.1.1 夹轮器制动能力验算
拆除28台行走制动器后，改为安装4台夹轮器，实际使用证明完全满足制动要求，但仍然需要进行理论验算。经计算，在最大速度(V0=30 m/min=0.5 m/s)时停止电机，6 s后4台夹轮器开始上闸制动,设备滑行距离为105 mm，满足使用要求；设备在停止状态下4台夹轮器制动时，设备防风抗滑行阻力大小Fzj=166.668 kN，大于取料机设计风压值Ffy=135 kN，符合设计要求。
3.1.2 安装方案
选择具备安装空间的从动车轮安装夹轮器，两侧2个从动轮各安装2台，在安装夹轮器的台车架焊接安装座板，增设安装连接支座，通过连接支座将夹轮器与安装座板连接起来(见图1)。
图1 夹轮器安装图
3.2 电气部分改造方案
电器部分的改造主要是增加夹轮器的相关控制，包括夹轮器控制柜的安装，线路的布置以及与主机信号的联接3部分。
3.2.1 夹轮器电控柜的安装
选取电控柜安装位置时主要考虑以下因素：
(1)尽量减少布线的长度，布线路径要合理。
(2)布线时尽量不经过回转中心孔，以免增加施工周期。
(3)安装位置空间相对合理，以方便后期维修保养。
(4)安装位置尽量避风避雨。
针对以上考虑因素，将电控柜安装位置选择在取料机控制缆卷缆平台上，与回转下部接线箱并排安装，并充分利用回转下部接线箱内的备用电缆，从而避免从回转中心孔布线。
3.2.2 电缆布置方式
电控柜电源、启动信号、反馈信号电缆，利用回转下部接线箱内的备用电缆，不用重新敷设，只需要在电气室与电控箱之间重新校验即可。夹轮器驱动及制动器信号反馈电缆，需要重新敷设。敷设电缆时尽量利用原有电缆桥架进行布线，没有桥架的部分穿套金属平包塑软管配合铁管的方式布置，用角铁制作支架并使用抱箍固定金属软管及铁管。使用金属接头将金属平包塑软管与电控柜、分线盒、接线盒联接。
3.2.3 与主机信号的联接
对电控柜、PLC柜进行线路连接与改造，使之能够通过PLC输出模块来控制夹轮器的起停，实时检测夹轮器的制动状态，并能实现信号反馈故障时的报警与停车。司机在发出行走请求指令时，夹轮器能马上打开，当检测到夹轮器限位全部打开后变频器开始启动；当行走请求使能条件取消时，夹轮器延时6 s之后断开，制动器延时释放落下。
对R14-1取料机的行走制动器进行夹轮器的改造之后，对其进行了长期的观察与检验，证明夹轮器使用效果良好，表现在：
(1)制动器打开比较迅速，4台制动器无打开不同步的现象。
(2)制动器延时落下，落下速度均匀，对行走轮逐渐施加制动力，制动平稳。
(3)制动力矩大，斗轮取料时，随着大臂的回转，大机能比较稳定地固定在原地，不再有晃动的现象。
(4)电机解除制动时的时间短、功率小，并且可通过电磁保持器可实现单向逆止、分离功能，制动器在长时间解除制动时无需耗能，节能比较明显。
(5)具有掉电延时制动功能，当行走过程中突然发生掉电情况时，电控箱内的电容通过逆变单元给电控柜提供临时电源，通过柜内自带的西门子PLC来进行控制，实现4组夹轮器分批次逐点成对释放，能减少对设备造成的冲击。
经过实际应用，自夹轮器安装以来，近半年多时间内未出现故障，此型号夹轮器运行稳定可靠，故障率低，可在同行业内推广使用。
参 考 文 献：
[1] 周明华，李林华. 电子机械式轮边制动器在岸边集装箱起重机防风改造中的应用[J]. 港口装卸，2014(5)：22-24.
[2] 熊鲲，仝照国，周伟. 翻车机夹轮器控制系统改进方案[J]. 港口装卸，2013(5)：54.
[3] 吴峰崎，许海翔，姚文庆，张进，周建波. 夹轮器抗风防滑能力试验动态仿真研究[J]. 制造业自动化，2013(11)：77-79.
[4] 王东升，刘如定. 液压夹轮器改造[J]. 港口装卸，2011(5)：29-30.
[5] 吴伟明. 岸桥大车夹轮器液压系统优化调整方案[J]. 集装箱化，2012(12)：35-37.
蔡淋霖： 066000，河北省秦皇岛市海港区河北大街东段2号
Reconstruction ofWheel Gripper Braking Scheme for the Reclaimer
Cai Linlin
Qinhuangdao Port Co., Ltd. No.9 Branch
Abstract：The SEW brake system of the ship-loading reclaimer walking mechanism frequently breaks down and cause a high maintenance cost in the later stage. In order to reduce the maintenance cost and the fault rate, domestic brake wheel system is used to reconstruct the walking brake system. In the paper, the wheel gripper braking force calculation process and its reconstruction are specifically described.
Key words：reclaimer; brake; wheel gripper
收稿日期：2017-02-16
DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2017.03.011
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