煤矿铁路运销系统防冻液智能喷洒系统研究与应用

刘厚荣 崔含

摘 要：文章针对以往铁路运煤车防冻液喷洒存在的问题，借助先进的技术形式开发研究出一种新型防冻自动喷洒系统，文章现就新型防冻自动喷洒系统的组成、功能以及系统应用效果问题进行探究，旨在能够借助新型防冻自动喷洒系统来弥补以往铁路运煤车防冻喷洒问题。

关键词：煤矿铁路;运煤车;防冻喷洒系统;改进

冬季冻车现象是多年来煤炭对外运输时常面临的问题。这个问题的出现严重影响了煤矿企业的正常运输管理。为了能够减少煤炭对外运输的冻车现象，煤炭厂选择应用了人工喷洒防冻技术。在人工喷洒防冻技术的应用下虽然缓解了冬季冻车现象，但是由于是人工操作在具体实施的时候会出现数值不准确的问题，且会引发喷洒不均匀、防冻液局部喷洒等现象，无形中浪费了较多的防冻液，防冻效果不理想。基于这个问题，文章研究开发了铁路运煤车防冻自动喷洒系统，经过实践研究证明这个防冻喷洒系统运行效果良好，不仅有效防止了冬季煤炭外运的冻车现象，而且也解决了人工喷洒防冻液的问题，使得煤炭铁路运输取得了良好的效益。

一、以往铁路运煤车防冻液喷洒存在的问题

以往铁路运煤车防冻液喷洒选择的是人工操作的方式，会在精煤入仓胶带和列车的上方添加一个喷洒管，借助这个喷洒管来完成喷洒操作。但是从实际操作上来看，在喷洒的过程中会出现局部喷洒不均匀、列车过空挡喷洒的现象，无形中浪费了较多的防冻液，防冻效果不理想。

二、新型防冻自动喷洒系统的组成

（一）液流系统。新型防冻自动喷洒系统中的液流系统主要是为整个系统提供具备一定压力的防冻液，并在控制系统的作用下借助喷洒机构来对车厢内部表面和输送带上的煤炭进行喷洒。液流系统的构成零部件包含储液罐、过滤器、离心泵、止回阀、表阀、压力变动器、流量计、水表、球阀、电磁阀、运煤输送带、电磁阀前过滤器、转动喷嘴、软管、固定好的喷嘴等。

在整个液流系统中两台离心泵同时使用，在主泵出现系统故障的时候会及时切换到备用泵。

泵的出入口位置上都设置了法兰闸阀，出口位置上的法兰闸阀没有还设置了止回阀，会有效避免防冻液在主泵和备用泵管路形成循环，并在水泵停止工作的时候还能够避免防冻液对水泵的冲击。

一般性的圆锥喷嘴喷洒出的液体是圆锥体，在投射液体的时候会形成一个圆面，运煤车车厢和传送带在移动的时候喷洒面会出现重叠的现象，在这种情况下多个喷嘴组合之后会出现喷洒不均匀的问题。扇形喷嘴喷洒出来对液体是扁平扇形，在投射的时候会出现狭长的带状，在车厢和输送带均匀向前移动的时候喷嘴会成呈现出稳定的喷洒形状。

（二）喷洒机构。喷洒车厢的表面会设置喷洒机构，整个喷洒机构由于门架、喷头转向装置、固定喷嘴组成。门架会固定在铁路轨道上，门架的底部设置了固定转向喷头和喷嘴。喷头转向装置具体涉及到轴承、减速器、电机、摆动喷嘴。车厢内部设置的喷嘴有16个，由软管和输液管组合连接在一起，设置成两个小组工作，一个小组的四个喷嘴会被固定在喷头上，会随着转轴的转动而转动，之后实现对车厢前后的均匀喷洒。另外一组的喷嘴也被固定处理，能够对车辆左右两边的表面完成喷洒处理，在一个小组喷嘴完成小流量喷洒的时候，第二个小组的喷嘴就会加量喷洒。

（三）电气设备控制系统。控制系统结构如图一所示，PLC的CPU模块会借助专门的电缆连接到智能数字监控仪器设备上，CPU模块输入端子接旋钮、按钮、接近开关和光电开关元件，负责输出连接接触器、继电器和指示灯等。PLC模拟量输入模块负责控制温度变送器、压力变送器和电磁流量传感器。

电气设备控制系统应用了计算机远程控制系统、控制面板、人工控制模式，在这几个控制方式的作用下能够确保喷洒系统的安全性和可靠性，从而根据实际情况来调节防冻液的喷洒频率。在电气设备控制系统的作用下还能够自动识别车厢、车头的连接方向。

（四）监控系统。在监控系统的作用下操作人员可以实现对防冻液自动喷洒系统的远程控制。在系统控制操作的时候会出现七个画面，包含主监控画面、摆动电机监控画面、警报监视画面、变量监视画面、趋势图画面、变频器画面、报表输出画面。在进入监控系统之后主界面会自动显示液流系统的工作情况，进而实现对防冻液自动喷洒系统的远程控制。

三、新型防冻自动喷洒系统的功能

新型防冻自动喷洒系统的功能如下所示：第一，实现对气温、防冻液流量、液压系统压力的自动化控制，并根据周围环境温度变化来自动调节喷洒模式，实现对高温少喷、低温多喷喷洒模式的灵活使用。第二，在车厢进入喷洒区域时及时喷洒防冻液，在列车离开喷洒区之后，车厢内的挂钩空挡、火车头可以不喷洒防冻液。第三，新型防冻自动喷洒系统能够在露天环境下完成喷洒操作，且在喷洒操作的时候不会受到外界环境的影响。

四、新型防冻自动喷洒系统的应用效益

新型防冻自动喷洒系统在安装和调试后投入工业领域，经过生产实践研究证明整个系统的运行稳定、可靠、安稳，且在操作中的防冻液喷洒十分均匀，取得了良好的喷洒效果。

铁路运煤车防冻液自动喷洒系统投入运行之后会比原来的人工喷洒防冻液消耗量每吨降低0.41千克，如果按照冬季喷洒消耗比例计算，即煤炭运输量为116万吨，每千克防冻液2.1元计算，每年能够节约资金100万元。

铁路运煤车防冻液自动喷洒系统在正式投入之后降低了工人的劳动强度，节省了劳动力，并能够实现对车厢、车头的自动化识别，在不需要工人巡视的情况下就能够降低工人的劳动强度。新型防冻自动喷洒系统的运作能够保障产品的质量，防止冬季冻车事故的发生，从而而为选煤厂的运作创设良好的产品信誉，使得新型防冻自动喷洒系统获得更多市場。

结束语

综上所述，新型煤矿铁路运煤车防冻液自动喷洒系统在运作的时候克服了以往人工喷洒防冻液的局限，在运作的时候能够自动识别车厢、车头的连接空挡，且能够自动识别车辆的运动方向，在车头、车厢连接处于空挡的时候就会停止喷洒，从而能够减少防冻液的浪费。为了能够更好的发挥出新型防冻自动喷洒系统的作用，需要相关人员根据环境温度来自动调控防冻液的喷洒量，从而使其能够更好的适应不同温度对防冻喷洒量的要求，由此达到理想的喷洒效果。在技术的支持下自动喷洒防冻系统不仅能够满足冬季运煤车的防冻需要，而且还能够为矿粉企业、矿石企业的含水、易冻货物运输提供重要参考支持。

参考文献

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