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水泥装车机电气改造探讨

内容提要

袋装水泥装车机运行环境水泥粉尘重，在使用中故障频率较高，有不少需要改进的地方，本文以提高生产效率为目的，从减少电气故障的角度对现有装车机进行改造，效果显著。

01引言

袋装水泥装车机出现以前，袋装水泥采用人工装车，装车用工多、生产成本高、劳动强度大、工作效率低，导致发货时效性差，多次倒运会导致水泥包装袋破损率高，粉尘污染重，对装车工人身体伤害大。

袋装水泥装车机的应用，减少了装车劳动力的使用，减少了破袋现象，提高了装车的效率，是现代水泥企业必备的重要设备。但是，装车机作业存在现场粉尘较重、装车机动作频繁、连续作业时间较长等问题，导致水泥装车机在运行中故障率居高不下，严重制约了装车机作业生产的连续性。现以我公司目前在用的ZCL-650型移动式水泥袋装装车机为例，探讨从电气进度对装车机的改造。

02装车机工作原理

袋装水泥装车机主要由悬臂梁、进料输送机、出料输送机、行走机构几大部分组成。袋装成品件经转弯溜槽滑落到水泥装车机的进料输送机输送带上，经过进、出料输送机的输送，到达出料输皮带末端部位卸袋装车。站在车厢内的操作工人，一手扶住输送带出料末端并操控设在其外侧的电气控制按钮，调整悬臂梁出料端口的垂直高度和前后水平位置，用另一只手对滑落的密封水泥袋落点进行微调，次第堆码整齐，确保车厢严实，即完成袋装水泥的装车作业。

03现有装车机的缺陷

由于袋装水泥装车作业现场粉尘较重，装车机前后行走、悬臂梁升降等操作频繁，装车机运行时振动大，导致装车机故障频发，现场环境恶劣，检修难度大，检修用时长，最严重时故障停机检修时长高达十多天甚至一个月，严重制约了水泥装车效率以及生产的连续性。

04装车机的改造

水泥装车机常见的故障现象主要有：电动机及减速机易损、整机运行振动大、电源电缆线拖拽开路、接触器异响发卡、以及电气元件易损坏等。通过近年的观察、思考和探索，现有解决方案初见成效。

4.1主控接触器改造

原电机主控为交流接触器，而装车作业现场粉尘重，交流接触器的结构非常容易进灰，从而吸合不好，接触器的接触不良导致电机缺相故障甚至烧坏，或因粉尘过多接触器出现卡死，设备无法停机。从网上了解到固态继电器是一种无机械触点的电子开关，且具有短路保护、过载保护等功能，三相固态继电器在工作时没有机械运动，无活动部件，不存在进粉尘的可能，非常适合于当前工作环境。在2016年首先尝试改造了一台，使用半年，没有再出现过因接触器故障导致的电机损坏，于是随后我们陆续改造了其余五台，改造后运行良好。

4.2?减振改造

原来设计的装车机所有电机控制都为接触器，行走电机操作频繁，电机全压启动，机械冲击比较大，加上行走轨道安装不规范，装车机整体振动大，造成安装在装车机上的控制箱内电气元件易受损。针对振动，在4#装车机上作了两点改造，一是将行走电机的控制方式由接触器控制改为变频器控制，利用变频器的缓启缓停功能，减少电机的启动机械冲击，以减少振动；二是将控制箱与装车机的连接用减振柱支撑，进一步减轻振动对电气元件的损伤。

4.3电源电缆改造

原装车机电源电缆是使用滑线设计，因为环境灰尘重，使用中经常出现滑车不灵活，电缆被强行拖拽，使得电缆短路或断线，造成电动机不通电甚至缺相烧毁。经咨询现场装车操作人员，装车机最大前后行走距离为6米，实测装车机距离楼顶净高为3.4米，受到卷尺弹簧式伸缩的启发，我们采用弹簧式电缆卷筒，其结构简单，安装维修方便，我们在装车机行走区域中心点正上方楼板下装设了电缆卷筒，装车机运行时，电缆着摆针运动，有余量的线缆由电缆卷筒张紧不下垂。如下图所示。这样，直接避开了电缆滑车不滑动的问题。同时，将以前使用的普通电缆改为带钢丝的圆形行车专用电缆，进一步增加了可靠性，见图1。

图1移动电缆的改造示意

4.4增加装车机电动葫芦升降控制

在装车道临近厂房立柱上安装了无线遥控手柄，与装车机上按钮同时控制出料输送带出料端口的垂直高度。这样，运输车辆空车进入装车道时，装车作业人员在地面就可也调整出料输送带出料端口的垂直高度，不再需要反复上下车厢操作控制按钮调整。

05结束语

4#装车机从2022年4月改造至今，已连续运行3个月，未再出现故障。

水泥装车工作现场处于高粉尘环境，粉尘污染是导致设备故障的重要因素，须提高现场除尘效果，保持作业现场各项设备的清洁，降低故障率。

本次对装车机电气系统的改造，解决了一些常见问题隐患，降低了故障频率，降低了维护成本，提高生产利润空间。