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摘要：翻车机系统是以翻车机为主机，由重车调车机、空车调车机、摘钩平台、迁车台等辅助设备组成，是目前大型焦化厂铁路来煤的主要卸煤设备，其运行的可靠性直接关系到焦化厂的正常供煤，对发电机组的安全性和经济性有着重要作用。
关键词：翻车机卸车效率;措施
前言
翻车机系统综合卸车效率是一个非常重要的参数，它全面体现了该系统的技术性。能、质量、可靠性及系统工艺布置的综合水平。综合卸车效率是指翻车机系统在1h时间里翻卸的车辆数，有的地方也以每小时翻卸物料的重量来描述。通过对翻车机系统的作业流程的分析，可以发现在每一个设备的每一个工作环节与系统整体性能是否匹配。这样就可以有针对性地对不能满足系统要求的工艺布置或设备参数进行调整和改进，在分析过程中还可以发现某些环节可能超过了系统整体性能的要求，出现了性能和质量的过剩，那么就可以将它适当下调，以降低成本和工艺难度。
一、我公司翻车机现状
翻车机是一种非常专业化的散状物料卸料系统，它用于火车装载的散状物料的翻卸，其机械化程度高，生产能力大，便于翻卸系统的自动化，它具有卸车能力高，设备简单，维修方便，工作可靠，节约能源，无损车辆和减轻劳动强度等优点，为实现卸车机械化和自动化提供了条件。我公司1#翻车机于2006年建成并投产使用，位于公司5道、6道铁路线的最北端，2#翻车机于2010年建成并投产使用，位于公司10道，11道铁路线的最北端。紧邻公司3号门西南侧，是我公司各生产车间的起始岗位。翻车机系统是由拨车机、翻车机、迁车台、推车机、夹轨器、洒水装置、止挡器组成。其生产工艺流程是解决大批量火运来煤的卸车工作，当火车皮对入重车线，并由列检工检车完毕后，通过拨车机牵引将车皮牵入翻车机进行翻车作业，之后再由拨车机推空车入迁车台并转移到空车线，最后由推车机将空车皮推出。在由清车底人员把车皮里剩料清理干净，外观整理，列检检查无问题后通知信号楼拉走空车。
二、影响卸车效率的原因分析
1.外部因素。由于煤炭市场供求关系波动较大，据焦化厂运行人员反应，焦化厂在煤炭供应紧张时实际煤源比设计煤种差很多，主要由于水分较设计煤种大大增加（采取铁水联运时更为明显），从而导致翻车机后续卸煤系统堵煤现象经常发生，为降低生产成本，又不得不采取了人工混煤措施，增加了翻车机卸车的等待时间，直接影响了翻车机卸车效率;再者由于利益趋使，出现在煤炭供运环节的掺假现象也时有发生，这些因素往往导致焦化厂实际燃煤发热量下降，直接使得焦化厂日卸煤量有所增加，一定程度上加重了翻车机系统的负荷。另外，车辆型式的影响也不可小觑，我国铁路车辆型号众多，尺寸不一，有时车钩打不开或挂不上，车辆的调入、调出、摘风管、松闸瓦、列检等各环节都花费了大量时间;此外，煤炭中含有的大块、树枝、草绳等杂物较多，经常堵塞煤蓖，都影响了卸车效率。
2.工艺布置是否合理。该因素对翻车机系统综合卸车效率的影响十分巨大，焦化厂的翻车机系统中，工艺系统的布置均由各设计院确定，在前期方案设计中可能存在与设备供应商沟通脱节、方案优化不足的现象，主要原因并不是设备能力不足，而是因为对系统工艺参数研究不够。通过查阅上述焦化厂翻车机系统的各工艺布置及参数可以看出：夹轮器与翻车机的距离、翻车机与迁车台的距离、重车线与空车线之间的距离的长和短都极大地影響着系统效率。而这些往往受到各设计院的重视程度、工艺布置与土建结构处理的矛盾、生产厂家是否充分说明等因素的影响，该问题近几年已得到了各设计院一定程度的重视。翻车机后续卸煤系统相关设备的影响，如振动煤蓖子、给煤机、皮带机等同步运行的设备的故障或性能不匹配都会影响实际效率。有的焦化厂在重车调车机前配置了煤采样机，其效率更是大打折扣。
3.本体设备性能及作业时间。主要指各设备运行的速度、启制动时间、所需安全距离和某些动作衔接的时间等。如翻车机翻转的角速度、重车调车机牵引整列从静止到额定速度时所需的启动和加速时间等都极大地影响到系统的综合效率，且重车调车机对连接列车的车钩的冲击力不能太大，否则易损坏车钩和车厢，甚至出现车辆掉轨现象，所以启动及制动时间均不能太短。这里要十分关注一个现象，目前部分业主为了保证效率，无限地要求提高设备配置和参数，实际上这是进入了一个误区。有些参数虽然可以得到提高，但是较大地增加了成本，甚至增加了成本对提高效率也无济于事，因此，在分析综合卸车效率时，要以全面、客观和平衡的观念进行，不能盲目地要求所有的参数都达到最高，而是要抓住影响效率的关键因素有的放矢地进行。
4.循环周期固定。即翻车机系统根据负载最重时的情况设计，每个循环的用时是固定的，而没有考虑负载的变化。这种设计方式在重载时能保证系统可以正常运行，但在轻载时，效率低。实际上翻车机系统的重车调车机在每一列车的循环过程中，第一个循环的负载最重（整列重车），然后每个循环递减一节，最后一个循环负载仅为一节重车，负载不断变轻;空车调车机的负载情况则相反，第一个循环的负载是一节空车，第二个循环的负载是两节空车，然后每个循环负载增加两节空车，直至负载最重;翻车机的负载不变化，每次都是一节重车。
三、提高翻车机卸车效率的措施
1.优化工艺系统布置。（1）合理对车：根据实际情况生产情况，列检对进院的重车检查情况（是不是水车，车皮外观是不是影响翻卸车）。主控决定对来车是需要对1号翻车机还是对2号翻车。还有来车比较特殊情况需要对9道人工卸车。（2）提高检车效率：为了提高翻车机效率现在是要求列检对6道检车时提前把车皮钩销铁丝拆除。这样提高翻车机岗位摘重钩岗位提钩效率，对车皮外观加固物影响翻卸车的提前拆除。对车皮外观粘煤杂物比较多的需要联系清车底人员提前处理从而提高5道空车排车效率。5道空车检查如车皮里剩煤比较多的（冬天粘底比较严重的可以考虑直接进解冻库解冻在重新清车底）后续重车比较多，可以拉道9道人工料场清车底。从而达到提高翻车机卸车效率。（3）翻车机岗位提高操作效率：提钩紧凑，避免空仓现象。对翻车机篦子出现杂物及时清理。发现掉落到仓里及时告知主控通知相关岗位避免影响设备运行。加强巡检避免故障停机，对卸车线路设备加强巡检，保证卸车顺畅。 2.缩短作业时间。翻车机本体翻车时间几乎与理论时间相同，人工操作部分实测数据与设计数据略有差别，但大部分人工操作时间翻车机本体作业时间相重叠，并没有对翻车机系统效率产生较大影响。而在牵引列车、重车上台、空车上迁车台等环节实际耗时均大于设计耗时，因此缩短作业时间尤其是重车调车机的作业时间，是提高翻车机系统卸车效率的重要手段。我们对翻车机系统改造时提出更换重车调车机变频器、电机减速机及固定减速机螺栓等部件，将重车调车机行走速度提升至0.6m/s，设备的可靠性有时和效率是相互矛盾的，如何取舍和平衡？如设备启停的安全距离的设置、设备由停止到启动和由低速到高速（或由高速到低速）的加速度的整定、动作间延时时间的整定等，在处理以上矛盾时都应该充分理解具体情况，在保证安全可靠的前提下提高效率。不同的联锁条件对系统综合卸车效率影响较大。这在我们国内工程中是一直不敢采用的，因为如果重车调车机已开始往前牵引车辆到位，而翻车机因为某种原因仍未回到零位，一旦重车调车机停车动作失灵，设备和车辆将与翻车机相撞，后果不堪设想。在我们设计的工程中的联锁条件是：翻车机回翻至零位、迁车平台回重车线并对位准确，重车调车机才允许往翻车机方向牵引车辆。这两种流程设置，对系统效率影响极大。前提一是设备本身必须是可靠的，二是联锁信号必须可靠，三是应急手段必须可靠，四是监控手段必须完善。
3.本体设备性能优化。在翻车机系统中调速手段是靠调节变频器来实现的，调车机的速度、斜坡均采用總线控制方式，但速度、斜坡的给定还是采用固定值给定的方式，每个循环的斜坡值都是固定的，运煤技术翻车机系统翻卸能力研究不能够根据负载的轻重调整运行参数。造成轻载时加速运行和制动时间过长，直接影响翻车流程的时间;重载时设备启动停止又过快，对设备的冲击过大，影响设备的使用寿命。建议设备供应商可以研究实时的更改加减速时间值的可能性。在重载时，给定一个长的加速时间和减速时间，使加速度变小，启动停止柔和;在轻负载时，给定一个短的加速时间和减速时间，使加速度变大，快速启动和制动，循环周期变短，系统效率得到提高，减小对机械设备的冲击。据了解，该项改造工作在秦皇岛港煤二期翻车机已经全部完成，设备已投入正常运行，达到了预定目标。
结束语
在充分优化调车机系统布置方案和提高运行管理水平的前提下，更科学地考核卸车系统的效率，根据客观条件合理改变过去落后低效的作业模式，以减少卸车各个环节的作业时间和列车在厂等待时间，将是今后焦化厂在生产、保产运输各个环节上实现降低成本，提高企业效益的重要手段。
参考文献
[1]丁树模.机械工程学[M].北京：机械工业出版社，2019.63-95
关键词：翻车机卸车效率;措施
前言
翻车机系统综合卸车效率是一个非常重要的参数，它全面体现了该系统的技术性。能、质量、可靠性及系统工艺布置的综合水平。综合卸车效率是指翻车机系统在1h时间里翻卸的车辆数，有的地方也以每小时翻卸物料的重量来描述。通过对翻车机系统的作业流程的分析，可以发现在每一个设备的每一个工作环节与系统整体性能是否匹配。这样就可以有针对性地对不能满足系统要求的工艺布置或设备参数进行调整和改进，在分析过程中还可以发现某些环节可能超过了系统整体性能的要求，出现了性能和质量的过剩，那么就可以将它适当下调，以降低成本和工艺难度。
一、我公司翻车机现状
翻车机是一种非常专业化的散状物料卸料系统，它用于火车装载的散状物料的翻卸，其机械化程度高，生产能力大，便于翻卸系统的自动化，它具有卸车能力高，设备简单，维修方便，工作可靠，节约能源，无损车辆和减轻劳动强度等优点，为实现卸车机械化和自动化提供了条件。我公司1#翻车机于2006年建成并投产使用，位于公司5道、6道铁路线的最北端，2#翻车机于2010年建成并投产使用，位于公司10道，11道铁路线的最北端。紧邻公司3号门西南侧，是我公司各生产车间的起始岗位。翻车机系统是由拨车机、翻车机、迁车台、推车机、夹轨器、洒水装置、止挡器组成。其生产工艺流程是解决大批量火运来煤的卸车工作，当火车皮对入重车线，并由列检工检车完毕后，通过拨车机牵引将车皮牵入翻车机进行翻车作业，之后再由拨车机推空车入迁车台并转移到空车线，最后由推车机将空车皮推出。在由清车底人员把车皮里剩料清理干净，外观整理，列检检查无问题后通知信号楼拉走空车。
二、影响卸车效率的原因分析
1.外部因素。由于煤炭市场供求关系波动较大，据焦化厂运行人员反应，焦化厂在煤炭供应紧张时实际煤源比设计煤种差很多，主要由于水分较设计煤种大大增加（采取铁水联运时更为明显），从而导致翻车机后续卸煤系统堵煤现象经常发生，为降低生产成本，又不得不采取了人工混煤措施，增加了翻车机卸车的等待时间，直接影响了翻车机卸车效率;再者由于利益趋使，出现在煤炭供运环节的掺假现象也时有发生，这些因素往往导致焦化厂实际燃煤发热量下降，直接使得焦化厂日卸煤量有所增加，一定程度上加重了翻车机系统的负荷。另外，车辆型式的影响也不可小觑，我国铁路车辆型号众多，尺寸不一，有时车钩打不开或挂不上，车辆的调入、调出、摘风管、松闸瓦、列检等各环节都花费了大量时间;此外，煤炭中含有的大块、树枝、草绳等杂物较多，经常堵塞煤蓖，都影响了卸车效率。
2.工艺布置是否合理。该因素对翻车机系统综合卸车效率的影响十分巨大，焦化厂的翻车机系统中，工艺系统的布置均由各设计院确定，在前期方案设计中可能存在与设备供应商沟通脱节、方案优化不足的现象，主要原因并不是设备能力不足，而是因为对系统工艺参数研究不够。通过查阅上述焦化厂翻车机系统的各工艺布置及参数可以看出：夹轮器与翻车机的距离、翻车机与迁车台的距离、重车线与空车线之间的距离的长和短都极大地影響着系统效率。而这些往往受到各设计院的重视程度、工艺布置与土建结构处理的矛盾、生产厂家是否充分说明等因素的影响，该问题近几年已得到了各设计院一定程度的重视。翻车机后续卸煤系统相关设备的影响，如振动煤蓖子、给煤机、皮带机等同步运行的设备的故障或性能不匹配都会影响实际效率。有的焦化厂在重车调车机前配置了煤采样机，其效率更是大打折扣。
3.本体设备性能及作业时间。主要指各设备运行的速度、启制动时间、所需安全距离和某些动作衔接的时间等。如翻车机翻转的角速度、重车调车机牵引整列从静止到额定速度时所需的启动和加速时间等都极大地影响到系统的综合效率，且重车调车机对连接列车的车钩的冲击力不能太大，否则易损坏车钩和车厢，甚至出现车辆掉轨现象，所以启动及制动时间均不能太短。这里要十分关注一个现象，目前部分业主为了保证效率，无限地要求提高设备配置和参数，实际上这是进入了一个误区。有些参数虽然可以得到提高，但是较大地增加了成本，甚至增加了成本对提高效率也无济于事，因此，在分析综合卸车效率时，要以全面、客观和平衡的观念进行，不能盲目地要求所有的参数都达到最高，而是要抓住影响效率的关键因素有的放矢地进行。
4.循环周期固定。即翻车机系统根据负载最重时的情况设计，每个循环的用时是固定的，而没有考虑负载的变化。这种设计方式在重载时能保证系统可以正常运行，但在轻载时，效率低。实际上翻车机系统的重车调车机在每一列车的循环过程中，第一个循环的负载最重（整列重车），然后每个循环递减一节，最后一个循环负载仅为一节重车，负载不断变轻;空车调车机的负载情况则相反，第一个循环的负载是一节空车，第二个循环的负载是两节空车，然后每个循环负载增加两节空车，直至负载最重;翻车机的负载不变化，每次都是一节重车。
三、提高翻车机卸车效率的措施
1.优化工艺系统布置。（1）合理对车：根据实际情况生产情况，列检对进院的重车检查情况（是不是水车，车皮外观是不是影响翻卸车）。主控决定对来车是需要对1号翻车机还是对2号翻车。还有来车比较特殊情况需要对9道人工卸车。（2）提高检车效率：为了提高翻车机效率现在是要求列检对6道检车时提前把车皮钩销铁丝拆除。这样提高翻车机岗位摘重钩岗位提钩效率，对车皮外观加固物影响翻卸车的提前拆除。对车皮外观粘煤杂物比较多的需要联系清车底人员提前处理从而提高5道空车排车效率。5道空车检查如车皮里剩煤比较多的（冬天粘底比较严重的可以考虑直接进解冻库解冻在重新清车底）后续重车比较多，可以拉道9道人工料场清车底。从而达到提高翻车机卸车效率。（3）翻车机岗位提高操作效率：提钩紧凑，避免空仓现象。对翻车机篦子出现杂物及时清理。发现掉落到仓里及时告知主控通知相关岗位避免影响设备运行。加强巡检避免故障停机，对卸车线路设备加强巡检，保证卸车顺畅。 2.缩短作业时间。翻车机本体翻车时间几乎与理论时间相同，人工操作部分实测数据与设计数据略有差别，但大部分人工操作时间翻车机本体作业时间相重叠，并没有对翻车机系统效率产生较大影响。而在牵引列车、重车上台、空车上迁车台等环节实际耗时均大于设计耗时，因此缩短作业时间尤其是重车调车机的作业时间，是提高翻车机系统卸车效率的重要手段。我们对翻车机系统改造时提出更换重车调车机变频器、电机减速机及固定减速机螺栓等部件，将重车调车机行走速度提升至0.6m/s，设备的可靠性有时和效率是相互矛盾的，如何取舍和平衡？如设备启停的安全距离的设置、设备由停止到启动和由低速到高速（或由高速到低速）的加速度的整定、动作间延时时间的整定等，在处理以上矛盾时都应该充分理解具体情况，在保证安全可靠的前提下提高效率。不同的联锁条件对系统综合卸车效率影响较大。这在我们国内工程中是一直不敢采用的，因为如果重车调车机已开始往前牵引车辆到位，而翻车机因为某种原因仍未回到零位，一旦重车调车机停车动作失灵，设备和车辆将与翻车机相撞，后果不堪设想。在我们设计的工程中的联锁条件是：翻车机回翻至零位、迁车平台回重车线并对位准确，重车调车机才允许往翻车机方向牵引车辆。这两种流程设置，对系统效率影响极大。前提一是设备本身必须是可靠的，二是联锁信号必须可靠，三是应急手段必须可靠，四是监控手段必须完善。
3.本体设备性能优化。在翻车机系统中调速手段是靠调节变频器来实现的，调车机的速度、斜坡均采用總线控制方式，但速度、斜坡的给定还是采用固定值给定的方式，每个循环的斜坡值都是固定的，运煤技术翻车机系统翻卸能力研究不能够根据负载的轻重调整运行参数。造成轻载时加速运行和制动时间过长，直接影响翻车流程的时间;重载时设备启动停止又过快，对设备的冲击过大，影响设备的使用寿命。建议设备供应商可以研究实时的更改加减速时间值的可能性。在重载时，给定一个长的加速时间和减速时间，使加速度变小，启动停止柔和;在轻负载时，给定一个短的加速时间和减速时间，使加速度变大，快速启动和制动，循环周期变短，系统效率得到提高，减小对机械设备的冲击。据了解，该项改造工作在秦皇岛港煤二期翻车机已经全部完成，设备已投入正常运行，达到了预定目标。
结束语
在充分优化调车机系统布置方案和提高运行管理水平的前提下，更科学地考核卸车系统的效率，根据客观条件合理改变过去落后低效的作业模式，以减少卸车各个环节的作业时间和列车在厂等待时间，将是今后焦化厂在生产、保产运输各个环节上实现降低成本，提高企业效益的重要手段。
参考文献
[1]丁树模.机械工程学[M].北京：机械工业出版社，2019.63-95