粉料、固体物料快速定量装车系统在张集选煤厂的应用
摘要：介绍粉料、固体物料快速定量装车系统的结构和特点，以及在张集选煤二厂的应用。
张集选煤二厂是一座大型矿井型动力煤选煤厂，2005年7月投产，年设计处理能力400万t。每年通过火车外运的商品煤量达300万t以上。为保证矿井煤炭及时外运，提高装车速度，减少装运误差，张集选煤二厂头个引进了美国Kanawha公司的快速装车系统。
1 快速定量装车系统的结构及特点
1.1 结构
该装车系统是集机械、控制、液压于一体的设备，由头部区域、缓冲仓及给料闸门、定量仓及卸料闸门、测试砝码、撞车溜槽、控制系统、采样系统等组成。
1.2 技术参数
装车系统的主要技术参数，见表1。
表1 装车系统技术参数
装载速度 | 5000～6000t/h | 测试砝码重量 | 10t |
单车装载速度 | 40s/节 | 缓冲仓容积 | 300t |
装载速度 | 3/1000 | 定量仓容积 | 100t |
储能器 | 5只 | 系统压力 | 1800～2200PIS （12.6～15.25MPa） |
液压油缸 | 17个 | 储能器压力 | 900PIS（6.3MPa） |
荷载传感器 | 4个 | 荷载传感器精度 | 1/10000 |
1.3 结构特点
粉料、固体物料快速定量装车系统结构设计简单而实用，液压系统的**和统一性，称重系统的科学安排，以及自动采样系统，使其具有传统的装车系统无法比拟的特点：1采用缓冲仓、定量仓和手动装车的三重装车程序，并在缓冲仓安装两个物位传感器，定量仓安装四个荷载传感器，用来实时监测煤的重量，使其装车精度达到*高。2液压系统、计量系统、配料、闸门的打开与关闭均有PLC控制。设备运行状态、数据的传送及装车报表数据的处理等工作由计算机处理，人工动手操作少，装车过程操作简单。3缓冲仓、定量仓、测试砝码及装车溜槽用同一个液压源，系统中配备了油加热器和油冷却器，由控制器检测液压油油温。系统可以自动检测高、低压回路压力、泵出口压力和油质。当系统压力较低时，计算机上会出现低压报警提示，这时，检修人员会根据提示内容进行检修。4装车溜槽可直接起到平煤器的作用，将车皮内的煤扫平，节省一道操作程序。
2 工作过程
物料由配套的皮带输送到缓冲仓里，当储存到一定量后，给PLC信号，给料闸门打开，物料进入定量仓，当定量仓的物料量达到定额后（一般设定为60t），荷载传感器给出信号，人员在操作台控制，打开卸料闸门，物料通过装车溜槽落在车皮中，火车向前行走，溜槽将车皮中的煤扫平。此时，缓冲仓中物料继续输送，卸料闸门关闭，物料通过给料闸门进入定量仓，继续下一个循环。
3 运行状况及优点
3.1 运行状况
从2005年7月投入运行以来，粉料、固体物料快速定量装车系统运行状况良好，完全适用于张集选煤二厂的火车外运现状。现在就粉料、固体物料装车系统和选煤一厂的调度绞车系统做个比较，见表2。
表2 装车系统对比
装车系统型号 | 单位 | 进站时间 | 对位时间 | 装车时间 | 装完时间 | 出站时间 | 2007年均装车时间/min·50车皮 | 2007年均装车时间/s |
| | | | | | | | |
4JDM-30 | 张集一厂 | 7：02 | 7：35 | 7：58 | 9：51 | 10：48 | 226 | 271.2 |
| | | | | | | | |
粉料、固体物料 | 张集二厂 | 7：14 | 7：22 | 7：46 | 8：38 | 8：43 | 89 | 106.8 |
（1） 处理量大，装车循环速度快，一般情况下处理量可达5000t/h，循环速度不超过50s，针对二厂的单车道现状，完全可以满足矿井的生产要求，*多时，1天装了7列火车，367节车皮，22020t。
（2） 高精度称重，其特别研制的双端剪切式荷载传感器具有自我线形校正特点，精度可控制在3/1000以内，一般状态下每车皮60t在±200kg内，现在根据经验，可控制在±50kg以内。
（3） 装车系统采用的是滑动式无尘闸门，容易安装，容易维修，控制灵敏。物料从皮带的传入到装入火车皮都在全封闭的环境下作业，系统作业环境整洁无污染。
（4） 系统自备了实验法吗，操作简便，可随时随地进行校验，如发现问题，可通过清理定量仓闸门口的积煤或调整荷载传感器改正。
（5） 系统中所有的动力操作都是通过一个液压站来实施的，采用双系统液压站，单台有故障不影响其正常运转，保证了工作的可靠性。系统中有17个液压油缸。其中，缓冲仓给料闸门8个，定量仓卸料闸门2个，称重系统2个，采样系统2个，溜槽升降2个，溜槽移动移出1个。系统中有5个储能器，它的高压端和低压端之间都是连通的。在内部，下端高压回路相通，储存液压油，上端是氮气。储能器起着补充能量的作用，当使用较多高压油时，泵出的油不能满足系统所需时，储能器将释放所储液压油来补充系统所需用油。
（6） 系统自带了一个注油泵，用于给液压油缸加润滑剂，降低了事故率。
（7） 结构简单，系统维修量小，职工的劳动强度低。
4 存在问题及注意事项
（1） 液压系统是需要周期性检查维护的，包括回油池油位；系统的工作压力；液压管路是否损坏；液压缸密封和接口螺纹处是否漏油等。根据近2年的经验，对有些地方进行了改进。1闸门在运行过程中容易走偏，闸门关闭不严密，因此，液压缸底座螺栓必须紧固到位，同闸板也必须在一个水平面上，在闸板下方接口处加焊一组槽钢做平衡器，效果很好。2液压缸与闸板接头处有一个锁紧螺栓，容易松动脱落，有几次造成液压缸与闸板脱节，给生产带来了一定的影响，在锁紧螺栓位置增加了一个定位螺栓，解决了此问题。3液压系统中曾多次出现过不响应或缓慢及单个油缸不响应或运行缓慢问题。在对系统进行检查之后，都是由于溢流阀阀芯动作较缓慢，还有液压油被空气中灰尘污染，油质有些变化。为保证油质，在液压站的回油路上，加了一道过滤器，没有再发生过上述问题。
（2） 控制台上操作手柄的灵活程度直接影响装车的速度和**。2005年曾发生过火车的车速和装车速度不一致导致溜槽撞到火车皮变形并损坏液压缸的事故。为保护好装车溜槽，防止操作手柄的突然性故障，在溜槽前再加了一道碰撞提升保护装置。
（3） 在煤潮时，定量仓卸料闸门容易积煤，对装车精度和装车速度都有影响。因此，要经常打开卸料闸门清理。
（4） 在对液压系统进行检修时，一定要先将储能器所储存的压力油放完才行，以免造**身及设备伤害。
（5） 装车溜槽是由2个溜槽升降和一个溜槽移动共3个液压缸来控制的。溜槽在这里同样起着平煤器的作用，溜槽升降液压缸会逐渐出现变形并连带到支撑梁，下一步要加固溜槽升降液压缸和上面的支撑梁。
5 结语
该定量装车系统在张集选煤二厂投入应用2年多来，现场使用效果很理想，全年发运煤量占矿井外运商品煤量的90%以上。该系统具有操作简便，高称重精度、液压系统快速响应等优点，并且事故率低，维修量少，适合于新建的大型选煤厂的装运系统应用。