一种装车楼牵车防碰撞组合装置及方法与流程

本发明涉及一种装车楼牵车防碰撞组合装置及方法，属于港口机械与电气技术领域。

背景技术：

为了响应国家环保政策，全国各港口逐步实施“公转铁”战略，即矿石疏港由公路转为铁路运输。铁路运输具有能耗低、污染小的优势，符合环境保护发展的趋势，因此，装车楼在各港口兴建。铁牛为装车系统中牵引火车的装置，其质量重、牵引力大，其制动停机为安全生产的必要环节。已有技术的牵车系统后限位采用单个拨杆限位控制，现场使用多次发现因牵车制动距离过长，导致牵车超出限位保护范围，偶有限位失效的现象，可能造成铁牛出轨、钢丝绳脱槽等事故。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种装车楼牵车防碰撞组合装置及方法，设备结合巧妙，布局合理，多重安全保护装置组合，能够最大限度保证牵车系统安全停止，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种装车楼牵车防碰撞组合装置，设置在铁牛运行系统上，包含限位触碰杆、第一道拨杆限位、第二道拨杆限位、铁牛端机械缓冲器、弹簧检测限位、停止支架端机械缓冲器和激光限位；铁牛在轨道上运行，牵引钢丝绳连接在铁牛上，轨道旁依次设有第一道拨杆限位和第二道拨杆限位，在轨道的停止位置设有停止支架，停止支架上设有停止支架端机械缓冲器和激光限位，铁牛上设有与停止支架端机械缓冲器相匹配的铁牛端机械缓冲器；在第二道拨杆限位与停止支架之间设有弹簧检测限位，铁牛下部设有限位触碰杆，限位触碰杆与第一道拨杆限位、第二道拨杆限位及弹簧检测限位均相匹配。

所述第一道拨杆限位和第二道拨杆限位的间距为3米，激光限位安装在停止支架上，弹簧检测限位距离停止支架的距离是1.5米。如果第一道拨杆限位和第二道拨杆限位均失效，铁牛触碰第二道拨杆限位时，激光限位开启。此时铁牛继续后退至触碰弹簧检测限位或激光限位检测到铁牛距离停止支架小于3米时，均会给出停止信号，防止铁牛出轨。

所述停止支架由工字钢制作，安装于铁牛后退终点位置，下方固定于轨道上，表面喷涂黄黑相间斜线用来警示巡视人员。激光限位安装在停止支架中间位置，停止支架给激光限位提供稳定的底座，安全可靠。

所述停止支架端机械缓冲器安装在停止支架中间、激光限位下方位置，且停止支架端机械缓冲器的水平伸出长度大于激光限位水平伸出长度，若铁牛与停止支架碰撞，可防止损坏激光限位。铁牛端机械缓冲器安装在铁牛中间位置，与停止支架端机械缓冲器中心线同心。停止支架端机械缓冲器和铁牛端机械缓冲器采用弹簧形式缓冲，如果上述各安全限位均失效，在铁牛与停止支架碰撞时可将能量转换为弹簧压缩势能，减轻损坏程度。

所述牵引钢丝绳设置在多个托绳辊上，多个托绳辊排列布置在轨道旁。

本发明涉及的第一道拨杆限位、第二道拨杆限位、弹簧检测限位和激光限位都是本领域公知公用的限位机构。

所述防碰撞组合装置还包含电气控制电路，该控制电路由手动按钮s3、脉冲继电器r1、脉冲继电器r2、继电器k23、继电器k28、第二道拨杆限位的动开关s1、弹簧检测限位的动开关s2和激光限位的传感器o1构成，手动按钮s3是电源动断复位总开关，第二道拨杆限位的动开关s1与脉冲继电器r1串联构成拨杆限位回路，脉冲继电器r1的常开触点、激光限位的传感器o1、脉冲继电器r2和继电器k23构成激光检测回路，脉冲继电器r2的常开触点与弹簧检测限位的动开关s2并联后串接继电器k28构成执行回路；继电器k23的常开触点作为铁牛司机室操作手柄零位指令开关，该触点闭合后强制停止牵引钢丝绳的牵车系统运行；继电器k28的常开触点作为铁牛司机室操作面板急停开关，该触点闭合后牵引钢丝绳的牵车系统总急停，停止所有动作。

第一道拨杆限位的动开关与已有技术的控制方式相同。

一种装车楼牵车的防碰撞方法，采用上述防碰撞组合装置，包含如下步骤：

在铁牛运行时，通过安装于下部的限位触碰杆使第二道拨杆限位的动开关s1动作；当第二道拨杆限位的动开关s1动作时，继电器k23吸合，作为铁牛司机室操作手柄零位指令开关的继电器k23常开触点闭合，后强制停止牵引钢丝绳的牵车系统运行；同时启动脉冲继电器r1给激光限位的传感器o1供电，激光限位开始激光测距工作；

设定激光限位的激光测距距离为3米，当铁牛距离激光限位的传感器o1不足3米或者弹簧检测限位的动开关s2动作时，此时检测距离1.5米，激光限位的传感器o1输出电压启动脉冲继电器r2，脉冲继电器r2的常开触点接通后或者由弹簧检测限位的动开关s2直接启动继电器k28吸合，作为铁牛司机室操作面板急停开关的继电器k28常开触点闭合，牵引钢丝绳的牵车系统总急停，停止所有动作。

本发明作为已有技术第一道拨杆限位的补充，加入的激光限位可有效避免第一道拨杆限位被惯性冲过的问题，同时使用脉冲继电器锁定输出动作，进一步增加了停止指令持续输出的稳定性。

同时针对激光限位和脉冲继电器容易误动作的特点，增加第二道拨杆限位专门用于启动激光限位的测距系统并同时锁定铁牛司机室操作手柄输出指令，避免频繁误动作。

本发明的电气控制电路启动以后，铁牛将处于锁定状态。手动按下手动按钮s3屏蔽此电气控制电路，确认铁牛离开危险区域后恢复手动按钮s3，整个电气控制电路回复初始状态。

作为发生碰撞的补充，增加停止支架和铁牛端机械缓冲器及停止支架端机械缓冲器，将小概率的碰撞损伤程度降至最低。综合整体组合装置，使装车楼牵车系统安全使用。

本发明可有效解决因单个限位失效引起的铁牛出轨等问题，并且设置启动限位避免激光测距限位因天气或其他运动事物导致的误动作，提高设备运行稳定性和可靠性。

本发明的有益效果是：本发明可有效解决因单个限位失效引起的铁牛出轨等问题，并且通过第二道拨杆限位联锁启动激光限位，避免激光限位的激光测距限位因天气或其它运动物体导致的误动作，提高设备运行稳定性和可靠性。设备结合巧妙，布局合理，多重安全保护装置组合，能够最大限度保证牵车系统安全停止。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是本发明实施例中铁牛端缓冲器和拨杆限位示意图；

图3是本发明实施例中铁牛俯视图；

图4是本发明实施例中停止支架端缓冲器和激光限位示意图；

图5是本发明实施例的控制电气电路原理图；

图6是本发明装车实施例的控制流程图；

图中：限位触碰杆1、第一道拨杆限位2、第二道拨杆限位3、铁牛端机械缓冲器4、弹簧检测限位5、停止支架端机械缓冲器6、激光限位7、铁牛8、轨道9、牵引钢丝绳10、托绳辊11、轨道上表面12、轨道下表面13、轨道支撑梁14、挂钩15、停止支架16。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

一种装车楼牵车防碰撞组合装置，设置在铁牛8运行系统上，包含限位触碰杆1、第一道拨杆限位2、第二道拨杆限位3、铁牛端机械缓冲器4、弹簧检测限位5、停止支架端机械缓冲器6和激光限位7；铁牛8在轨道9上运行，牵引钢丝绳10连接在铁牛8上，轨道9旁依次设有第一道拨杆限位2和第二道拨杆限位3，在轨道9的停止位置设有停止支架16，停止支架16上设有停止支架端机械缓冲器6和激光限位7，铁牛8上设有与停止支架端机械缓冲器6相匹配的铁牛端机械缓冲器4；在第二道拨杆限位3与停止支架16之间设有弹簧检测限位5，铁牛8下部设有限位触碰杆1，限位触碰杆1与第一道拨杆限位2、第二道拨杆限位3及弹簧检测限位5均相匹配。

所述第一道拨杆限位2和第二道拨杆限位3的间距为3米，激光限位7安装在停止支架16上，弹簧检测限位5距离停止支架16的距离是1.5米。如果第一道拨杆限位2和第二道拨杆限位3均失效，铁牛触碰第二道拨杆限位时，激光限位7开启。此时铁牛继续后退至触碰弹簧检测限位5或激光限位7检测到铁牛距离停止支架小于3米时，均会给出停止信号，防止铁牛出轨。

所述停止支架16由工字钢制作，安装于铁牛后退终点位置，下方固定于轨道9上，表面喷涂黄黑相间斜线用来警示巡视人员；激光限位7安装在停止支架中间位置，停止支架给激光限位提供稳定的底座，安全可靠。

所述停止支架端机械缓冲器6安装在停止支架中间、激光限位7下方位置，且停止支架端机械缓冲器6的水平伸出长度大于激光限位7水平伸出长度，若铁牛与停止支架碰撞，可防止损坏激光限位。铁牛端机械缓冲器4安装在铁牛中间位置，与停止支架端机械缓冲器6中心线同心。停止支架端机械缓冲器6和铁牛端机械缓冲器4采用弹簧形式缓冲，如果上述各安全限位均失效，在铁牛与停止支架碰撞时可将能量转换为弹簧压缩势能，减轻损坏程度。

所述牵引钢丝绳10设置在多个托绳辊11上，多个托绳辊11排列布置在轨道9旁。

本发明涉及的第一道拨杆限位2、第二道拨杆限位3、弹簧检测限位5和激光限位7都是本领域公知公用的限位机构。

所述防碰撞组合装置还包含电气控制电路，该控制电路由手动按钮s3、脉冲继电器r1、脉冲继电器r2、继电器k23、继电器k28、第二道拨杆限位的动开关s1、弹簧检测限位的动开关s2和激光限位的传感器o1构成，手动按钮s3是电源动断复位总开关，第二道拨杆限位的动开关s1与脉冲继电器r1串联构成拨杆限位回路，脉冲继电器r1的常开触点、激光限位的传感器o1、脉冲继电器r2和继电器k23构成激光检测回路，脉冲继电器r2的常开触点与弹簧检测限位的动开关s2并联后串接继电器k28构成执行回路；继电器k23的常开触点作为铁牛司机室操作手柄零位指令开关，该触点闭合后强制停止牵引钢丝绳10的牵车系统运行；继电器k28的常开触点作为铁牛司机室操作面板急停开关，该触点闭合后牵引钢丝绳10的牵车系统总急停，停止所有动作。

第一道拨杆限位的动开关与已有技术的控制方式相同。

一种装车楼牵车的防碰撞方法，采用上述防碰撞组合装置，包含如下步骤：

在铁牛8运行时，通过安装于下部的限位触碰杆1使第二道拨杆限位的动开关s1动作；当第二道拨杆限位的动开关s1动作时，继电器k23吸合，作为铁牛司机室操作手柄零位指令开关的继电器k23常开触点闭合，后强制停止牵引钢丝绳10的牵车系统运行；同时启动脉冲继电器r1给激光限位的传感器o1供电，激光限位7开始激光测距工作；

设定激光限位7的激光测距距离为3米，当铁牛8距离激光限位的传感器o1不足3米或者弹簧检测限位的动开关s2动作时，此时检测距离1.5米，激光限位的传感器o1输出电压启动脉冲继电器r2，脉冲继电器r2的常开触点接通后或者由弹簧检测限位的动开关s2直接启动继电器k28吸合，作为铁牛司机室操作面板急停开关的继电器k28常开触点闭合，牵引钢丝绳10的牵车系统总急停，停止所有动作。

本发明作为已有技术第一道拨杆限位的补充，加入的激光限位7可有效避免第一道拨杆限位被惯性冲过的问题，同时使用脉冲继电器锁定输出动作，进一步增加了停止指令持续输出的稳定性。

同时针对激光限位7和脉冲继电器容易误动作的特点，增加第二道拨杆限位专门用于启动激光限位7的测距系统并同时锁定铁牛司机室操作手柄输出指令，避免频繁误动作。

本发明的电气控制电路启动以后，铁牛将处于锁定状态。手动按下手动按钮s3屏蔽此电气控制电路，确认铁牛离开危险区域后恢复手动按钮s3，整个电气控制电路回复初始状态。

作为发生碰撞的补充，增加停止支架和铁牛端机械缓冲器4及停止支架端机械缓冲器6，将小概率的碰撞损伤程度降至最低。综合整体组合装置，使装车楼牵车系统安全使用。

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