第1章 系統(tǒng)簡介
1.1 現(xiàn)場概述
翻車機也叫鐵路貨車翻卸機，翻車機卸車線成套設(shè)備是以翻車機為主機，配以不同的輔機組成的一條高效低耗機械化卸車作業(yè)線?？煞惰F路敞車所裝載的散粒物料，廣泛應(yīng)用于大型火力發(fā)電廠，港口，化工廠，水泥廠和冶金企業(yè)的燒結(jié)廠、焦化廠，以及煤炭行業(yè)的洗煤廠，用來翻卸裝載原煤、精煤、焦碳、礦石、糧食等散類貨物的高邊敞車、煤車或?qū)Ｓ贸ㄜ?。由于我國煤炭和鐵礦石的運輸以鐵路運輸為主，運輸距離長,通用車輛多，因此避免車輛排空，提高運輸效率是運輸部門首要考慮的問題；運輸物料多，卸車工作量大，要由效率高的卸車機械來完成，這是現(xiàn)代企業(yè)的需要。翻車機卸車線能很好的滿足上述要求，因而，翻車機卸車線已被卸車工作繁重的企業(yè)所選用；翻車機卸車線是提高生產(chǎn)效率，節(jié)約勞動力，改善勞動條件以及使卸車作業(yè)完全實現(xiàn)機械化和自動化的途徑。
推車機和撥車機是翻車機卸車系統(tǒng)中要求自動化程度比較高的輔機之一，撥車機（重車調(diào)車機）用來撥送各種鐵路敞車進(jìn)入翻車機，并將翻卸完畢的空車推出翻車機；推車機（空車調(diào)車機）用來將空車推出遷車臺，并將空車在空車線上集結(jié)成整列；遷車臺是用在翻車機卸車線上，將正常卸料的車輛從重車線移送至空車線上的設(shè)備。下圖中撥車機從A點到B點、遷車臺從C點到D點和推車機從E點到F點往復(fù)運動過程中均需要精確定位控制，只有這些設(shè)備實現(xiàn)自動化才能更好提高作業(yè)效率。
圖示1：1=撥車機、2=鐵路敞車、3=翻車機、4=遷車臺、5=推車機
1.2 目前采用的定位方式
目前撥車機和推車機位置檢測采用的大多是光電編碼器裝置（光碼盤）和檢測齒輪、行走限位開關(guān)。光電編碼器裝置，整套裝置安裝在驅(qū)動電機前部的一個金屬殼體內(nèi)，由盤狀齒輪與定位車齒條嚙合，通過驅(qū)動軸驅(qū)動編碼器。盤狀齒輪的圓周與定位車驅(qū)動小齒輪的圓周相同。編碼器由傳動齒輪自下而上通過減速機、聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動，實現(xiàn)定位車的位置控制。這三種檢測位置的方式均存在一定缺陷，具體表現(xiàn)如下：
1) 光電編碼器裝置在車輪打滑就會形成累計誤差, 相對定位的機械接觸工作方式；
2) 檢測齒輪雖然檢測準(zhǔn)確但對走行輪踏面磨損不超過5mm，行走齒輪齒厚磨損不大于15%，傳動齒輪與齒條副齒相平行的條件，本體要求比較高，否則測量也存在誤差；
3) 行走限位開關(guān)由于是點定位，對連續(xù)性位置檢測存在盲區(qū)；
故這三種傳感器在檢測位置時多數(shù)為機械式、靈敏度低、壽命短、故障率高、可靠性低，操作繁鎖，而且存在溜放環(huán)節(jié)(即失控區(qū))，致使半自動操作難以可靠穩(wěn)定運行。由于翻車機系統(tǒng)均是較大的設(shè)備，其慣性較大，在啟動和停止時也是硬性的，所以翻車機系統(tǒng)在工作過程中會產(chǎn)生很大的撞擊和震動，噪音污染嚴(yán)重，嚴(yán)重影響其安全性和有關(guān)零部件的壽命，易于損壞設(shè)備，由此設(shè)備精確位置控制顯得尤為重要。
1.3 本系統(tǒng)采用的定位技術(shù)
本系統(tǒng)采用在推車機、撥車機和遷車臺上加裝刻度標(biāo)尺精確定位系統(tǒng)的檢測技術(shù)，實現(xiàn)推車機、撥車機和遷車臺的位置精確檢測。刻度標(biāo)尺檢測到的推車機、撥車機和遷車臺位置精度高，信號穩(wěn)定可靠。在車輛狀態(tài)良好的情況下，采用翻車機系統(tǒng)全聯(lián)機自動運行方式，即只要滿足啟始條件，按下自動啟動按鈕，系統(tǒng)將全部自動運行，操作人員只起監(jiān)控作用，當(dāng)發(fā)生機械故障或意外情況時，按自動停止或急停按鈕，解除自動程控操作。
第2章 刻度標(biāo)尺精確定位系統(tǒng)
2.1 刻度標(biāo)尺系統(tǒng)簡單說明
刻度標(biāo)尺精確定位系統(tǒng)包括一臺地面電氣柜（含刻度分析儀等）、一臺車載電氣柜（含刻度生成儀等）、刻度標(biāo)尺以及游尺指針等。其中刻度標(biāo)尺是由扁平狀的PVC合成材質(zhì)外殼材料和內(nèi)部按照格雷碼規(guī)律編制的芯線構(gòu)成，類似一把有刻度的標(biāo)尺，一般安裝在沿移動機車運行軌道單側(cè)邊，或者沿運行軌跡鋪設(shè)在地面上，亦或安裝在軌道旁的柵欄立柱上均可，需要檢測多長的位移就鋪設(shè)多長的刻度標(biāo)尺；游尺指針安裝在機車上，用于識別本機車所在的位置。游尺指針相對刻度標(biāo)尺平行非接觸移動，游尺指針指向的刻度即是當(dāng)前位置值，可以在車上或地上得到位移量，無需初始參考點，定位精度5毫米，分辨率2毫米；可以斷續(xù)或連續(xù)檢測，尤其適用于軌道不平整的大車或環(huán)形運動機械位移檢測。防水、防油、防塵、耐酸堿，適用于冶金、礦山、水利、港口碼頭堆場、倉儲、化工等條件比較惡劣的環(huán)境。
2.2 刻度標(biāo)尺系統(tǒng)原理
刻度標(biāo)尺精確定位系統(tǒng)采用電磁感應(yīng)原理來檢測移動設(shè)備的位移量，當(dāng)游尺指針線圈中通入交變電流時，在游尺指針附近會產(chǎn)生交變磁場?？潭葮?biāo)尺近似處在一個交變的、均勻分布的磁場中,每對刻度標(biāo)尺芯線會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。刻度生成儀信號通過電磁耦合方式傳送到刻度標(biāo)尺的感應(yīng)環(huán)線上。刻度分析儀對接收到的信號進(jìn)行相位比較。交叉線的信號相位與平行線的信號相位相同，地址為“0”；交叉線的信號相位與平行線的信號相位相反，地址為“1”，這樣感應(yīng)的地址信息是格雷碼排列，由此確定游尺指針在刻度標(biāo)尺長度方向上的位置。
2.3 刻度標(biāo)尺技術(shù)指標(biāo)
移動機車地址測量精度：≤5mm，分辨率：2毫米，測量范圍：任意定制；
工作環(huán)境溫度：系統(tǒng)工作溫度：-20℃— +70℃，
刻度標(biāo)尺工作溫度：不加防護(hù)套：-40℃—+85℃，
加防火套： -40℃—600℃，高溫時耐熱時間約80秒；
非接觸間隙：150mm±50mm(根據(jù)需要可達(dá)500毫米)，左右偏擺容差：±50mm；
重量：刻度標(biāo)尺重量：1.5Kg/m，外形尺寸：100mm×10mm×長度；
游尺指針重量：≤2.5Kg，外形尺寸：400mm×400mm×30mm（特殊可定制）；
通信誤碼率：＜10-7；
刷新速度：20HZ；
適應(yīng)速度：≤350M/min；
標(biāo)準(zhǔn)信號輸出：RS232/RS485，可擴展其它信號；
信號傳輸距離：≤1200米（485信號輸出）；
刻度標(biāo)尺和游尺指針防護(hù)等級：普通IP67，最高IP69（水下工作）；
輸入電源：220VAC±10%；
耗電：地面電氣柜<100w 車載電氣柜<100w。
2.4 刻度標(biāo)尺功能特點
系統(tǒng)中的刻度生成儀（兼函數(shù)信號發(fā)生）按一定的周期發(fā)出地址載波信號，經(jīng)游尺指針發(fā)射至刻度標(biāo)尺，地面站的刻度分析儀接收到信號后，解碼還原出機車所處刻度標(biāo)尺處的絕對地址，經(jīng)控制器處理后由RS232或者RS485輸出。
無磨損的非接觸式位置檢測，使用壽命長；
可以斷續(xù)或連續(xù)檢測，測距長達(dá)2公里，位移檢測長度可以根據(jù)需要定制；
耐污染能力超強，可用在水下、防蒸汽、耐酸堿；
安裝簡單更換方便（無需改變現(xiàn)場環(huán)境），免維護(hù)；
高穩(wěn)定性、高可靠性、多種信號輸出方式選擇；
具有反向極性保護(hù)功能、防雷擊、防射頻干擾、防靜電；
無需參考點的位移量絕對型輸出，不怕掉電；
位置的取樣時間和測量長度沒有關(guān)系；
可以用在環(huán)形運動機械位置檢測。
刻度標(biāo)尺可以埋在水泥地面內(nèi)，方便安裝和防護(hù)，不影響作業(yè)環(huán)境。
2.5 刻度標(biāo)尺單套設(shè)備結(jié)構(gòu)圖（一維檢測）
1) 車載子系統(tǒng)：由游尺指針、車載電氣柜（內(nèi)含刻度生成儀、開關(guān)電源等）。
2) 地面子系統(tǒng)：由地面電氣柜組成（內(nèi)含刻度分析儀、開關(guān)電源、網(wǎng)關(guān)、標(biāo)尺引線轉(zhuǎn)換器等）。
3) 刻度標(biāo)尺子系統(tǒng)：由專用刻度標(biāo)尺、CN箱、EN箱、普通電纜以及各種用于刻度標(biāo)尺安裝、固定、防護(hù)機構(gòu)組成。
第5章 系統(tǒng)實現(xiàn)功能特點
可以實現(xiàn)推/撥車機/遷車臺位置實時檢測，及半自動控制和全自動操作；
實現(xiàn)數(shù)字化、可視化、定位裝卸自動化，大幅度提高翻車機裝卸效率；
減少與車鉤的劇烈碰撞，降低翻車機的維修工作量和費用；
實現(xiàn)行走速度穩(wěn)定、定位精準(zhǔn)、位置檢測無盲區(qū)等；
減輕運行人員的勞動強度，杜絕了人為操作事故的發(fā)生，節(jié)約勞動力，改善勞動條件。
結(jié)合變頻器及PLC控制來調(diào)節(jié)翻車機卸車啟停及快慢速切換時間，可實現(xiàn)電機的軟啟和軟停。使車達(dá)到啟動、制動平衡，減少了啟動電流對電機、電網(wǎng)的沖擊，減少對機械設(shè)備的磨損，并起到可靠的緩沖作用，延長了機械設(shè)備的使用壽命，降低了噪音污染和環(huán)境污染，使運行人員的操作環(huán)境大為改善，且節(jié)電效果非常明顯。
第6章 系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域
主要用于散狀物料處理，如礦山系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)、港口碼頭系統(tǒng)、化工系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、水泥系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)、輕工系統(tǒng)、軍工系統(tǒng)、石油系統(tǒng)、機械系統(tǒng)等有軌搬運設(shè)備精確定位和自動控制，如：大型火力發(fā)電廠、港口、化工廠、水泥廠和冶金企業(yè)的燒結(jié)廠、焦化廠，以及煤炭行業(yè)的洗煤廠，用來翻卸裝載原煤、精煤、焦碳、礦石、糧食等散類貨物的高邊敞車、煤車或?qū)Ｓ贸ㄜ嚨姆嚈C系統(tǒng)。：推撥車機遷車臺位置檢測系統(tǒng)，推撥車機行走定位控制裝置，翻車機系統(tǒng)定位控制裝置，空重調(diào)車機位置檢測系統(tǒng)，推撥車機位置檢測系統(tǒng)等。
第7章 聯(lián)系方式
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