為了解決翻車機(jī)靠車板在推出、縮回過程中因油缸不同步導(dǎo)致的故障問題，本文首次采用磁致伸縮位移傳感器進(jìn)行位置檢測，顯著提高了設(shè)備的可靠性和安全性。

FZ3-3 型 O 形轉(zhuǎn)子三車翻車機(jī)主要由翻車機(jī)轉(zhuǎn)子鋼結(jié)構(gòu)、翻車機(jī)壓車裝置、翻車機(jī)靠板裝置、托輥裝置、緩沖裝置、驅(qū)動(dòng)裝置等組成。

靠車板用于在翻車機(jī)翻車時(shí)鎖緊車皮，其控制工藝非常重要，如果控制不當(dāng)會(huì)造成車皮掉道、壓車梁壓下時(shí)刮損車皮、靠車板刮碰機(jī)車車頭及靠車板推出機(jī)構(gòu)損毀等嚴(yán)重機(jī)損事故。

翻車機(jī)靠車板采用液壓驅(qū)動(dòng)方式，由 4 根油缸實(shí)現(xiàn)其推出、縮回驅(qū)動(dòng)，原有系統(tǒng)采用磁性限位檢測其推出縮回位置，但是由于每組靠車板的 4 根油缸推出、縮回不能保證完全同步，在設(shè)備運(yùn)行過程中，靠車板出現(xiàn)左右和上下方向無規(guī)律、幅度不同的擺動(dòng)現(xiàn)象，從而使限位刮碰磁鐵，造成磁鐵架的變形。

磁鐵架一旦出現(xiàn)變形，限位就無法正常檢測操作臺(tái)將報(bào)出靠車板限位故障（但是實(shí)際已經(jīng)到位），此時(shí)翻車機(jī)故障，不能進(jìn)行翻車作業(yè)，必須予以調(diào)整：（1）磁鐵架變形恢復(fù)，需使用電焊、氣焊；（2）推出、縮回兩限位的位置調(diào)整，由于靠車板存在上下和左右無規(guī)律擺動(dòng)，磁鐵與限位的距離不能靠得太近，而限位感應(yīng)范圍有限，又要求限位和磁鐵保持在一定距離之內(nèi)，因此很難調(diào)整到合適的位置，處理起來相當(dāng)困難，而且費(fèi)時(shí)；（3）由于煤炭中含有鐵屑，磁性限位吸附鐵屑后會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作，從而造成定位不準(zhǔn)，導(dǎo)致發(fā)生機(jī)損事故。經(jīng)研究決定磁致伸縮位移傳感器對其進(jìn)行改造。

磁致伸縮傳感器及其在靠車板控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

具有高可靠性和高精度的磁致伸縮位移傳感器已經(jīng)有成千上萬的應(yīng)用實(shí)例，該傳感器采用了磁鐵和敏感元件不直接接觸的非接觸技術(shù)，因此可以在油漬、溶液、塵?；蚱渌廴镜葮O其惡劣的工業(yè)、軍事環(huán)境下使用。此外，傳感器更能適應(yīng)高溫、高壓和高振蕩的環(huán)境。由于敏感元件與其他部位是非接觸的，所以就算感測過程不斷重復(fù)，也不會(huì)對傳感器造成任何磨損，根據(jù)美國太空署的計(jì)算，磁致伸縮位移傳感器的敏感元件的平均無 故障時(shí)間為 23a。最后，傳感器輸出信號(hào)為絕對數(shù)值，不需要零點(diǎn)檢測和連續(xù)的監(jiān)測，所以即使電源中斷之后重新上電，也不會(huì)造成任何的數(shù)據(jù)丟失，并且無須每次都進(jìn)行零位復(fù)位。

為了實(shí)現(xiàn)靠車板 4 根油缸的同步控制，以及推出、縮回位置的可靠性檢測，降低故障率，提高設(shè)備可靠性，對原有系統(tǒng)在液壓和電氣控制方面進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。

（1）采用磁致伸縮位移傳感器來檢測靠車板推出、縮回位置，測量精度可達(dá)到 2μm，輸出為標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)，由于傳感器安裝在油缸內(nèi)，隨油缸一起動(dòng)作，不會(huì)出現(xiàn)采用磁性限位檢查時(shí)磁鐵與限位刮碰及其支撐架變形的情況，也不會(huì)受煤塵、鐵屑、 油潰的污染而導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確；傳感器采用的是非接觸測量，傳感器本身不會(huì)磨損，可靠性非常高。

（2）由于車皮形狀、機(jī)械結(jié)構(gòu)磨損、機(jī)械備件更換等因素，需要靈活調(diào)整靠車板推出、縮回位置，為便于電工檢修，采用了菲尼克斯 MCR 模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量閾值模塊，將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號(hào)，進(jìn)入 PLC 輸入點(diǎn)。

（3）為實(shí)現(xiàn)靠車板推出同步控制，為靠車板推出油路設(shè)計(jì)了兩通常開電磁閥，通過磁致伸縮傳感器 測得的位移信號(hào)，將靠車板油缸推出位置等分成 5 份，動(dòng)作時(shí)，將靠車板同時(shí)推出，檢測是否都到達(dá)第 1 個(gè)位置，如果 4 根油缸有不到位的，就將到位的兩通常開電磁閥動(dòng)作，關(guān)斷其油路，停止該油缸推出，等待其他油缸到位，再同時(shí)打開兩通常開電磁閥，4 根油缸繼續(xù)同步推出，依次類推直到 MCR 顯示靠車板推出到位，這樣就實(shí)現(xiàn)了 4 根油缸同步推出。

結(jié)語

本文首次采用磁致伸縮位移傳感器進(jìn)行靠車板位置檢測，設(shè)計(jì)了翻車機(jī)靠車板液壓和控制系統(tǒng)，解決了靠車板同步推出及推出、縮回位置檢測故障率高等問題，通過 2a 多的實(shí)際檢驗(yàn)，證明由于此類問題出現(xiàn)的故障率基本為零，提高了設(shè)備的可靠性，避免了重大機(jī)損事故的發(fā)生。

審核編輯 黃宇