磁致伸缩位移传感器在靠车板系统的应用

　　FZ3-3 型O形转子三车翻车机主要由翻车机转子钢结构、翻车机压车装置、翻车机靠板装置、托辊装置、缓冲装置、驱动装置等组成。

　　靠车板用于在翻车机翻车时锁紧车皮，其控制工艺非常重要，如果控制不当会造成车皮掉道、压车梁压下时刮损车皮、靠车板刮碰机车车头及靠车板推出机构损毁等严重机损事故。

　　翻车机靠车板采用液压驱动方式，由4根油缸实现其推出、缩回驱动，原有系统采用磁性限位检测其推出缩回位置，但是由于每组靠车板的4根油缸推出、缩回不能保证完全同步，在设备运行过程中，靠车板出现左右和上下方向无规律、幅度不同的摆动现象，从而使限位刮碰磁铁，造成磁铁架的变形。磁铁架一旦出现变形，限位就无法正常检测操作台将报出靠车板限位故障（但是实际已经到位），此时翻车机故障，不能进行翻车作业，必须予以调整：（1）磁铁架变形恢复，需使用电焊、气焊；（2）推出、缩回两限位的位置调整，由于靠车板存在上下和左右无规律摆动，磁铁与限位的距离不能靠得太近，而限位感应范围有限，又要求限位和磁铁保持在一定距离之内，因此很难调整到合适的位置，处理起来相当困难，而且费时；（3）由于煤炭中含有铁屑，磁性限位吸附铁屑后会出现误动作，从而造成定位不准，导致发生机损事故。经研究决定磁致伸缩位移传感器对其进行改造。

　　磁致伸缩传感器及其在靠车板控制系统中的应用

　　具有高可靠性和高精度的磁致伸缩位移传感器已经有成千上万的应用实例，该传感器采用了磁铁和敏感元件不直接接触的非接触技术，因此可以在油渍、溶液、尘埃或其他污染等极其恶劣的工业、军事环境下使用。此外，传感器更能适应高温、高压和高振荡的环境。由于敏感元件与其他部位是非接触的，所以就算感测过程不断重复，也不会对传感器造成任何磨损，根据美国太空署的计算，磁致伸缩位移传感器的敏感元件的平均无 故障时间为23a。最后，传感器输出信号为绝对数值，不需要零点检测和连续的监测，所以即使电源中断之后重新上电，也不会造成任何的数据丢失，并且无须每次都进行零位复位。

　　为了实现靠车板4根油缸的同步控制，以及推出、缩回位置的可靠性检测，降低故障率，提高设备可靠性，对有原有系统在液压和电气控制方面进行了重新设计。

　　（1）采用磁致伸缩位移传感器来检测靠车板推出、缩回位置，测量精度可达到2μm，输出为标准模拟量信号，由于传感器安装在油缸内，随油缸一起动作，不会出现采用磁性限位检查时磁铁与限位刮碰及其支撑架变形的情况，也不会受煤尘、铁屑、 油溃的污染而导致测量不准确；传感器采用的是非接触测量，传感器本身不会磨损，可靠性非常高。

　　（2）由于车皮形状、机械结构磨损、机械备件更换等因素，需要灵活调整靠车板推出、缩回位置，为便于电工检修，采用了菲尼克斯MCR模拟量转数字量阙值模块，将模拟量转化为数字量信号，进入PLC输入点。

　　（3）为实现靠车板推出同步控制，为靠车板推出油路设计了两通常开电磁阀，通过磁致伸缩传感器 测得的位移信号，将靠车板油缸推出位置等分成5 份，动作时，将靠车板同时推出，检测是否都到达第1个位置，如果4根油缸有不到位的，就将到位的两通常开电磁阀动作，关断其油路，停止该油缸推出，等待其他油缸到位，再同时打开两通常开电磁阀，4根油缸继续同步推出，依次类推直到 MCR 显示靠车板推出到位，这样就实现了4根油缸同步推出。

　　结语

　　本文首次采用磁致伸缩位移传感器进行靠车板位置检测，设计了翻车机靠车板液压和控制系统，解决了靠车板同步推出及推出、缩回位置检测故障率高等问题，通过2a多的实际检验，证明由于此类问题出现的故障率基本为零，提高了设备的可靠性，避免了重大机损事故的发生。