万寨港翻车机技术改造
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摘 要：在对徐州港务集团万寨港现有翻车机设备老化的原因进行深入研究的基础上，分析介绍了改造的思路和方法，并结合实际的使用效果，阐述此次改造在港口装卸设备改造中的意义。
关键词：港口；翻车机；改造
江苏徐州港务（集团）有限公司万寨港作业区原有两台KFJ-3型转子式翻车机，1987年制造，1990年1月投产运行，到2012年已使用20多年。由于长时间使用，翻车机主体结构已经多处出现损坏及其他故障，已经严重影响设备的安全运行，且该型号翻车机已不能满足新车型安全生产要求。
1 问题分析
由于这两台KFJ-3型转子式翻车机是上个世纪八十年代翻车机的一种主要机型，自九十年代采用液压固车的新型翻车机出现后，KFJ-3型翻车机便不在生产并逐步淘汰。特别是在铁路推出70吨级车辆以后，对翻车机的要求更加严格，KFJ-3型翻车机的更新改造已是必然趋势。经过对存在问题的分析，这两台KFJ-3型转子式翻车机的技术状况基本一致，分析鉴定如下：①就现行统计的情况，在国内煤炭港口使用的翻车机一般寿命都不超过十五年。而万寨港区的这两台翻车机自1990年使用至今已经二十余年时间，主要承载结构已经达到预期使用寿命，结构出现破坏是必然的和正常的。其次，由于翻车机作业环境恶劣，严重的锈蚀也大大降低钢结构和连接部分的承载能力。②KFJ-3型转子式翻车机是基于60吨级铁路车辆设计的机型，自2006年开始，60吨级车辆便不再生产，铁路大量推出70吨级车辆，即翻车机实际上是在超负荷作业，必然加剧结构的破坏，严重影响设备安全生产。③KFJ-3型转子式翻车机在翻卸作业中存在严重的冲击过程，结构的破坏多数属于疲劳破坏，采用局部补焊的方式修复破坏之处，往往效果不佳，甚至会加剧结构的破坏。联系梁、月牙槽、压车梁的破坏均属于此种情况，端环腹板的开裂更为危险严重。④KFJ-3型转子式翻车机给予车辆作用力等各项指标不能满足铁路检测要求，这种机型属于铁路强令整改的机型。
综上所述，这两台KFJ-3型转子式翻车机主体结构已经不能满足翻卸C70安全生产作业要求，存在安全隐患，有必要进行技术改造。
2 项目方案
2.1 改造方案设计要求 本着充分利旧和降低改造费用的原则，改造方案整体设计要求包括：更换翻车机的转子部分，采用新型的液压固车的O型转子，承载能力和接受车辆的外形尺寸按照接卸C60-C80设计，并且不增加基础荷载；托轮装置和传动装置完全利用原有设备；针对翻车机增加一套独立的PLC控制系统，和原系统的PLC通讯以实现整个翻车机系统的联动作业。
2.2 改造方案 依据方案的设计要求，方案设计如下：①更换整个转子，采用新型的钢结构、液压靠车和液压压车机构。转子（主体钢结构）由两端环、平台、前梁、后梁通过高强度螺栓连接组成。端环采用完整的箱形结构，有利于增加端环的横向刚度，避免长期工作产生横向偏摆，但增加了端环的重量和制造难度。平台、前梁、后梁均为箱形结构。转子具有良好的抗扭强度和刚度，取消传动装置的同步轴。靠车装置由靠车板、撑杆、油缸、横向止挡装置、纵向止挡装置组成。将原翻车机托车梁上的橡胶板安装于新的靠车板上。夹紧装置是由夹紧梁、液压缸等组成。倾翻侧与非倾翻侧各有两个夹紧装置，倾翻侧的夹紧装置与后梁铰接，非倾翻侧夹紧装置与前梁铰接，每个夹紧装置由两个液压缸驱动，绕铰点作上、下摆动，夹紧装置与车帮接触的部位安装橡胶缓冲垫，使车帮受力均匀，减小冲击。按照可翻卸铁路当前最高车C80设计。当没有C80车时，夹紧梁不必升起到最高位。排车装置为双臂推车器推车方式。 ②增加液压系统。液压系统的动力站置于平台上，每个油缸均带有独立的锁闭阀组，保证系统安全可靠。③保留原来出车端的两组托辊装置，更换进车端的两组托辊装置，新托辊轮缘与轨道单边侧隙5mm，通过加过渡梁实现转子中心高的变化。④传动装置更换变频电机和联轴器，其余利用原设备，拆除同步轴。新转子安装后，要对各部分进一步调整。⑤翻车机本体电控系统增加PLC 输入输出模块，通过PLC扩展机架与原有系统的PLC融合为完整的控制系统。⑥翻车机本体则增加囊式除尘装置。
囊式自动给水装置的功用主要是储存水的压力能。在蓄水器中气体和水由皮囊隔开，利用气体的压缩和膨胀来储存、释放压力能。在翻车机循环作业中，当不需要喷雾除尘时，可将水泵打出来的水先储存在囊式蓄水器中，当需要时再由蓄水器快速释放给系统。在短时间内供应大量压力水，以求获得更好的喷雾效果。囊式自动给水装置附带压力控制器，能显示囊内压力并控制进水量，当囊内压力超过1.5MPa时，压力控制器工作，发出电信号使水泵停止向囊内供水，当囊内压力小于1.5MPa时，压力控制器发出电信号，使水泵向囊内供水，直至压力为1.5MPa。囊式除尘装置在翻车机操作室下层。
2.3 改造后的翻车机主要技术参数
新型翻车机型号为FZO1-3型，主要技术参数如下：
额定载重量：100t，最大载重量：110t。
回转角度：正常工作：165°，最大：175°。
转子回转速度：1.12 r/min ，转子直径：φ7600mm。
转子回转驱动功率：2×55kW。
靠车装置：靠出时间：2s 缩回时间：2s。
夹紧装置：夹紧时间（最矮车）：8s 松开时间：7s。
排车装置：采用双臂推车器，推车行程：10m。
推车速度：0.75m/s ，推车驱动功率：11kW。
液压系统：电机功率：30kW 主动工作压力：50bar，被动压力：160bar。
囊式除尘装置：电机功率：15 kW 水泵流量：12m3/h，水泵扬程：150m。
囊式给水装置工作压力：0.6-1.5MPa，充气压力：0.44MPa，容积：1.56 立方米，布置形式：地面三排，机上一排。
3 实施效果
两台翻车机通过以上方案先后经技术改造，到目前为止，已运行一年多时间，设备故障率大幅下降，设备完好率和卸车效率大大提高；改造后的FZO1-3型翻车机较KFJ-3结构更科学，各部件布局合理，维修方便，提高了设备的可维修性；靠车压车装置采用液压系统取代原有的纯机械机构，增强了作业的安全可靠性，消除了对车辆的损坏现象；改造后的系统增加了除尘功能，大大改善了作业区域的作业环境。可以看出，此次改造完全达到了预期效果，值得借鉴与推广。
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