高炉出铁牵引机车挂钩控制装置及牵引机车

摘要

本发明实施例提供一种高炉出铁牵引机车挂钩控制装置及牵引机车，该装置包括：PLC控制模块、液压站、液压推杆和挂钩；所述PLC控制模块设置于牵引机车上部车体内；所述液压站、液压推杆和挂钩设于牵引机车的头部和/或尾部；所述PLC控制模块连接所述液压站；所述液压站通过所述液压推杆连接所述挂钩；所述PLC控制模块用于接收用户输入的控制指令，并根据所述控制指令生成驱动信号，并将所述驱动信号发送至所述液压站；所述液压站用于接收所述驱动信号，并根据所述驱动信号控制所述液压推杆推动所述挂钩。本发明实施例可以提高牵引机车的挂钩和铁水罐对应的挂钩配件配对连接的效率。

说明书

技术领域

本发明实施例涉及钢铁技术领域，尤其涉及一种高炉出铁牵引机车挂钩控制装置及牵引机车。

背景技术

目前钢铁领域中大部分钢厂均用高炉炼铁，再利用刚出炉的高温铁水作为炼钢主原料在电炉中进行高附加值冶炼，但因高炉与电炉均占地范围较大，两套系统往往距离较远，因此需要采用内燃机车牵引驱动铁水罐并将其转运至钢厂电炉。但因高炉出铁是一个连续时间较长的过程，每完成一罐铁水罐的出铁后，需机车移动一次铁水罐，再等待十至十五分钟牵引下一罐铁水，此间需要内燃机车开机等待，以便紧急事件时快速响应。而内燃机车牵引驱动铁水罐是通过两者之间的挂钩牵引连接。

一般情况下，内燃机车牵引驱动铁水罐是在牵引之前通过人工的方式将内燃机车的挂钩和铁水罐对应的挂钩配件进行连接，而在完成牵引后，同样通过人工的方式将内燃机车的挂钩和铁水罐对应的挂钩配件断开连接。而这种通过人工的方式控制内燃机车与铁水罐之间的挂钩连接，效率较低。

发明内容

本发明提供一种高炉出铁牵引机车挂钩控制装置及牵引机车，用以解决现有通过人工的方式控制内燃机车与铁水罐之间的挂钩连接，效率较低的问题。

一方面，本发明提供一种高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，包括：

PLC控制模块、液压站、液压推杆和挂钩；

所述PLC控制模块设置于牵引机车上部车体内；所述液压站、液压推杆和挂钩设于牵引机车的头部和/或尾部；

所述PLC控制模块连接所述液压站；所述液压站通过所述液压推杆连接所述挂钩；

所述PLC控制模块用于接收用户输入的控制指令，并根据所述控制指令生成驱动信号，并将所述驱动信号发送至所述液压站；

所述液压站用于接收所述驱动信号，并根据所述驱动信号控制所述液压推杆推动所述挂钩。

进一步地，如上所述的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，所述控制指令包括：落钩指令和摘钩指令；

所述PLC控制模块还用于根据所述落钩指令生成对应的落钩驱动信号；所述液压站用于接收所述落钩驱动信号，并根据所述落钩驱动信号控制所述液压推杆推动所述挂钩挂在铁水罐对应的挂钩配件上，使所述挂钩与所述挂钩配件建立连接；

所述PLC控制模块还用于根据所述摘钩指令生成对应的摘钩驱动信号；所述液压站用于接收所述摘钩驱动信号，并根据所述摘钩驱动信号控制所述液压推杆推动所述挂钩脱离所述挂钩配件，使所述挂钩断开与铁水罐对应的挂钩配件的连接状态。

进一步地，如上所述的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，还包括：位置检测传感器；

所述位置检测传感器与所述PLC控制模块通信连接；

所述位置检测传感器用于检测所述牵引机车的位置信息，并将所述位置信息发送至所述PLC控制模块；

所述PLC控制模块还用于接收所述位置检测传感器发送的所述位置信息，并根据所述位置信息得到牵引机车当前牵引距离数据；将所述当前牵引距离数据与预设的牵引距离数据进行比较，以得到当前牵引机车的牵引进程，并输出所述牵引进程。

进一步地，如上所述的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，所述预设的牵引距离数据为高炉与电炉之间的距离数据。

进一步地，如上所述的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，所述PLC控制模块还用于若所述当前牵引距离数据与预设的牵引距离数据的差值小于预设的阈值，则生成对应的摘钩驱动信号，并将所述摘钩驱动信号发送至所述液压站，以使所述挂钩断开与铁水罐对应的挂钩配件的连接状态。

进一步地，如上所述的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，还包括：驱动柜；所述驱动柜与所述PLC控制模块通信连接；

所述PLC控制模块还用于在接收到用户输入的行进指令时，根据所述行进指令生成动力驱动信号，并将所述动力驱动信号发送至所述驱动柜；

所述驱动柜用于在接收到所述PLC控制模块发送的动力驱动信号时，驱动牵引机车的电机运转。

进一步地，如上所述的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，所述驱动柜包括两台变频器；所述变频器连接所述牵引机车的电机。

进一步地，如上所述的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，还包括：监控模块和显示模块；

所述监控模块设于所述挂钩的上方区域；所述监控模块与所述PLC控制模块通信连接；所述显示模块设于所述牵引机车上部车体内，并与所述PLC控制模块连接；

所述监控模块用于采集所述牵引机车运行时所述挂钩的运行图像信息，并将所述运行图像信息发送至所述PLC控制模块；

所述PLC控制模块还用于根据所述运行图像信息，生成对应的图像数据信号，并将所述图像数据信号发送至所述显示模块，以显示对应的图像。

另一方面，本发明提供一种高炉出铁牵引机车，包括如第一方面任一项所述的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置、电源系统和电机；

所述电源系统为所述高炉出铁牵引机车供电；所述高炉出铁牵引机车挂钩控制装置分别与所述电源系统和电机连接。

进一步地，如上所述的高炉出铁牵引机车，所述电源系统包括双电源系统，所述双电源系统的双进线线路分别接入不同的变电站。

本发明实施例提供的一种高炉出铁牵引机车挂钩控制装置及牵引机车，该高炉出铁牵引机车挂钩控制装置包括：PLC控制模块、液压站、液压推杆和挂钩；所述PLC控制模块设置于牵引机车上部车体内；所述液压站、液压推杆和挂钩设于牵引机车的头部和/或尾部；所述PLC控制模块连接所述液压站；所述液压站通过所述液压推杆连接所述挂钩；所述PLC控制模块用于接收用户输入的控制指令，并根据所述控制指令生成驱动信号，并将所述驱动信号发送至所述液压站；所述液压站用于接收所述驱动信号，并根据所述驱动信号控制所述液压推杆推动所述挂钩。本发明实施例通过PLC控制模块接收用户输入的控制指令，并根据所述控制指令生成驱动信号，从而通过将所述驱动信号发送至所述液压站。以使所述液压站根据所述驱动信号控制所述液压推杆推动所述挂钩，完成挂钩与铁水罐对应的挂钩配件建立连接或者断开连接的操作，进而可以提高牵引机车的挂钩和铁水罐对应的挂钩配件配对连接的效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明一实施例提供的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的高炉出铁牵引机车的结构示意图。

符号说明：

10、PLC控制模块；20、液压站；30、液压推杆；40、挂钩；50、牵引机车；60、位置检测传感器；70、监控模块；80、显示模块；100、高炉出铁牵引机车；110、高炉出铁牵引机车挂钩控制装置；120、电源系统；130、电机。

本发明实施例附图中，图1、图2为了清楚展示本发明实施例的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置外部环境，在附图中加入了实施例的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置与牵引机车50的位置关系，而本发明实施例的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置并不包括牵引机车50，特此说明。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

为了更好的理解本发明实施例的方案，首先将描述现有条件下实际的环境运作情况。在实际运作环境下，炼铁分厂一般共有4座高炉用于冶炼生铁，单炉日产铁水2000吨，该刚出炉的高温铁水是其他分厂(如高线、棒材、炼钢、宽厚板厂、五米板厂)的主要原料，所以每个高炉生产的铁水必须当即通过厂内铁路运送至各需要铁水的分厂进行进一步冶炼、浇铸、连铸等生产。而高炉炼铁方式生产的铁水是连续产生，每分钟出铁水3至6吨，在每个高炉底部有4至6个出铁口，每两个出铁口为一组，每组出铁口的下方均有两条并行的铁路运输轨道用于承接、运送高炉生产的高温铁水。出铁前利用内燃牵引机车将多个(4至12个)载有空铁水罐的车厢推送至将出铁的两条出铁轨道上，两条轨道上各存放一半左右数量的空铁水罐车厢，其中一条轨道上停放无动力的空铁水罐车厢，另一条轨道上存放的铁水罐车厢由内燃机车牵引并保持热备机状态，并保证两个出铁口正下方各有两个空罐车用于承接刚出炉的铁水。

当高炉出铁时先将铁水引流至有机车牵引的铁水罐中，流注铁水约12分钟左右即可加满一个铁水罐车箱。当加满一个铁水罐车后，高炉出铁口将利用一个摆动溜嘴将铁水引流至旁边那条无动力铁水罐车上，由无动力铁水罐车承接连续流出的铁水。

当铁水引流至无动力的铁水罐车后，内燃机车必须迅速将已装满铁水的车箱拖开并牵引另一个空罐车箱停在出铁下方准备下一罐铁水的承接。2分钟左右摆动溜嘴将再次摆回内燃机车拖动的出铁线路上来。如果更换铁水罐车厢在2分钟左右不能完成，连续生产将被迫中断，出现生产事故甚至安全事故！

为确保生产正常连续，牵引机车与铁水罐之间的高效率连接断开将尤为重要。

图1为本发明一实施例提供的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置的结构示意图，如图1所示，本实施例中，高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，可以包括：PLC控制模块10、液压站20、液压推杆30和挂钩40。

PLC控制模块10设置于牵引机车50上部车体内。液压站20、液压推杆30和挂钩40设于牵引机车50的头部和/或尾部。

其中，PLC控制模块10连接液压站20。液压站20通过液压推杆30连接挂钩40。

同时，PLC控制模块10用于接收用户输入的控制指令，并根据控制指令生成驱动信号，并将驱动信号发送至液压站20。

液压站20用于接收驱动信号，并根据驱动信号控制液压推杆30推动挂钩40。

本实施例中，铁水罐为装运铁水的罐体，在炼钢罐的两端设有与牵引机车挂钩对应的挂钩配件，从而在需要装运铁水时，与牵引机车50建立连接。

本实施例中，PLC(英文为：Programmable Logic Controller，中文为：可编程逻辑控制器)。液压站20与PLC控制模块10之间可以设有数模信号转换装置，从而提高液压站20与PLC控制模块10之间的通信效率。

本实施例中，液压站20、液压推杆30和挂钩40可以设置在牵引机车50的车头或者车尾处，液压站20也可以与车头或者车尾处相隔一段距离，也可以按照实际需求进行设置，本实施例对此不作限定。

本实施例中，牵引机车50分为上部车体，下部车体、车头和车尾部分。上部车体主要包括控制相关的系统，如PLC控制模块10、继电器控制器等，下部车体主要包括动力相关系统如电机、驱动装置等。

本实施例中，用户可以在需要牵引机车50与铁水罐建立连接时，输入落钩指令，从而使PLC控制模块10控制液压站20，以驱动液压推杆30推动挂钩40与铁水罐对应的挂钩40配件建立连接。

用户可以在需要牵引机车50与铁水罐断开连接时，输入摘钩指令，从而使PLC控制模块10控制液压站20，以驱动液压推杆30推动挂钩40与铁水罐对应的挂钩配件断开连接。

本实施例的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，该高炉出铁牵引机车挂钩控制装置包括：PLC控制模块10、液压站20、液压推杆30和挂钩40。PLC控制模块10设置于牵引机车50上部车体内。液压站20、液压推杆30和挂钩40设于牵引机车50的头部和/或尾部。PLC控制模块10连接液压站20。液压站20通过液压推杆30连接挂钩40。PLC控制模块10用于接收用户输入的控制指令，并根据控制指令生成驱动信号，并将驱动信号发送至液压站20。液压站20用于接收驱动信号，并根据驱动信号控制液压推杆30推动挂钩40。本发明实施例通过PLC控制模块10接收用户输入的控制指令，并根据控制指令生成驱动信号，从而通过将驱动信号发送至液压站20。以使液压站20根据驱动信号控制液压推杆30推动挂钩40，完成挂钩40与铁水罐对应的挂钩40配件建立连接或者断开连接的操作，进而可以提高牵引机车50的挂钩40和铁水罐对应的挂钩配件配对连接的效率。

图2为本发明另一实施例提供的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置的结构示意图，如图2所示，本实施例提供的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，在上一实施例提供的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置的基础上，对其中的部件进行了进一步地细化，则本实施例提供的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置还包括以下技术方案。

可选地，本实施例中，控制指令包括：落钩指令和摘钩指令。

其中，PLC控制模块10还用于根据落钩指令生成对应的落钩驱动信号。液压站20用于接收落钩驱动信号，并根据落钩驱动信号控制液压推杆30推动挂钩40挂在铁水罐对应的挂钩配件上，使挂钩40与挂钩配件建立连接。

PLC控制模块10还用于根据摘钩指令生成对应的摘钩驱动信号。液压站20用于接收摘钩驱动信号，并根据摘钩驱动信号控制液压推杆30推动挂钩40脱离挂钩配件，使挂钩40断开与铁水罐对应的挂钩配件的连接状态。

本实施例中，落钩指令指使挂钩40与挂钩配件相互之间紧密连接的指令，摘钩指令指挂钩40与挂钩配件相互之间脱离连接状态的指令。

可选地，本实施例中，还包括：位置检测传感器60。

其中，位置检测传感器60与PLC控制模块10通信连接。

位置检测传感器60用于检测牵引机车50的位置信息，并将位置信息发送至PLC控制模块10。

PLC控制模块10还用于接收位置检测传感器60发送的位置信息，并根据位置信息得到牵引机车50当前牵引距离数据。将当前牵引距离数据与预设的牵引距离数据进行比较，以得到当前牵引机车50的牵引进程，并输出牵引进程。

本实施例中，位置检测传感器60可以设置在牵引机车50的多个位置，如下部车体底层的中间区域、两端区域等等，也可以按照需求设置在其他区域，本实施例对此不作限定。

本实施例中，可以理解的是，通过位置检测传感器60检测当前牵引机车50的位置，可以使用户或者操作人员知晓当前牵引机车50的位置变化情况，从而实时知晓牵引机车50与铁水罐的运行情况。

可选地，本实施例中，预设的牵引距离数据为高炉与电炉之间的距离数据。

本实施例中，通过将位置检测传感器60检测的位置信息与预设的牵引距离数据之间进行比较，当预设的牵引距离数据设为高炉与电炉之间的距离数据时，可以使牵引机车50直接从高炉处运行至电炉后，暂停运行。

可选地，本实施例中，PLC控制模块10还用于若当前牵引距离数据与预设的牵引距离数据的差值小于预设的阈值，则生成对应的摘钩驱动信号，并将摘钩驱动信号发送至液压站20，以使挂钩40断开与铁水罐对应的挂钩配件的连接状态。

本实施例中，当预设的牵引距离数据设为高炉与电炉之间的距离数据时，若当前牵引距离数据与预设的牵引距离数据的差值小于预设的阈值则代表牵引机车50运行到了目的地，可以进行摘钩的处理。

可选地，本实施例中，还包括：驱动柜。驱动柜与PLC控制模块10通信连接。

PLC控制模块10还用于在接收到用户输入的行进指令时，根据行进指令生成动力驱动信号，并将动力驱动信号发送至驱动柜。

驱动柜用于在接收到PLC控制模块10发送的动力驱动信号时，驱动牵引机车50的电机运转。

本实施例中，驱动柜可以驱动牵引机车50的电机运转以提供牵引的动力。

可选地，本实施例中，驱动柜包括两台变频器。变频器连接牵引机车50的电机。

可选地，本实施例中，还包括：监控模块70和显示模块80。

监控模块70设于挂钩40的上方区域。监控模块70与PLC控制模块10通信连接。显示模块80设于牵引机车50上部车体内，并与PLC控制模块10连接。

监控模块70用于采集牵引机车50运行时挂钩40的运行图像信息，并将运行图像信息发送至PLC控制模块10。

PLC控制模块10还用于根据运行图像信息，生成对应的图像数据信号，并将图像数据信号发送至显示模块80，以显示对应的图像。

本实施例中，可以通过监控模块70和显示模块80的相互配合，使操作人员可以更直观的查看挂钩40与挂钩配件之间的连接关系。

本实施例的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置，通过设置PLC控制模块10、液压站20、液压推杆30和挂钩40。通过PLC控制模块10与液压站20、液压推杆30之间的配合运作，可以自动的控制挂钩40与挂钩配件的连接关系。同时，通过位置检测装置、监控模块70和显示模块80，可以让操作人员实时的查看牵引机车50的位置信息以及挂钩40与挂钩配件的连接状态。从而可以提高牵引机车挂钩与挂钩配件之间的连接效率，以及提高操作人员查看牵引机车50运行状态的效率。

图3为本发明一实施例提供的高炉出铁牵引机车的结构示意图，如图3所示，本实施例中，高炉出铁牵引机车100，包括：高炉出铁牵引机车挂钩控制装置110、电源系统120和电机130。

电源系统120为高炉出铁牵引机车100供电。高炉出铁牵引机车挂钩控制装置110分别与电源系统120和电机130连接。

可选地，本实施例中，电源系统120包括双电源系统，双电源系统的双进线线路分别接入不同的变电站。

本实施例中，通过双电源系统的双进线线路分别接入不同的变电站可以提高牵引机车的应急安全性能。

本实施例提供的高炉出铁牵引机车100中，高炉出铁牵引机车挂钩控制装置的结构与功能与本发明上述实施例一或实施例二提供的高炉出铁牵引机车挂钩控制装置的结构和功能类似，在此不再一一赘述。

本实施例的高炉出铁牵引机车100，通过高炉出铁牵引机车挂钩控制装置110完成挂钩与铁水罐对应的挂钩配件建立连接或者断开连接的操作，从而可以提高牵引机车的挂钩和铁水罐对应的挂钩配件配对连接的效率。

本实施例中对高炉出铁牵引机车的控制方式可以设置为三种常用的控制方式，对应在牵引机车上设置三组控制设备：主柜显示屏、现场操作箱、遥控装置。

主柜显示屏位于牵引机车内，用于工作人员在牵引机车内对牵引机车进行控制操作。此种方式适用于工作人员处于牵引机车内部时，实时控制牵引机车。

现场操作箱位于牵引机车外，用于工作人员在牵引机车外对牵引机车进行控制操作。此种方式适用于工作人员在牵引机车外的现场操作箱旁时，实时控制牵引机车。

遥控装置包括遥控器与遥控接收器，遥控接收器位于牵引机车上，遥控装置用于工作人员使用遥控器对牵引机车进行控制操作，此种方式灵活性较高，适用于工作人员在遥控范围内的任意位置实时控制牵引机车。

牵引机车还设有继电器控制器，牵引机车可以通过PLC控制模块和继电器控制器控制驱动柜中的变频器驱动装置驱动电机，从而带动轮对的运动。可编程控制器采用西门子可编程控制器作为控制中心，配置双变频驱动装置作为电机驱动控制器，配置相应控制回路作为驱动系统的电控系统。本实施例中还包括两个变频器驱动装置与两个电机，从而组成两组驱动电路。初始时，两组驱动电机均投入使用，即控制器通过控制两个变频器驱动装置驱动各自对应的电机。当其中一组驱动电路出现故障(其中一个变频器驱动装置和/或对应电机出现故障)时，工作人员将该故障驱动电路关闭，此时另一组未发生故障的驱动电路单独投入使用，由于驱动装置为变频驱动装置，此时仍可满足牵引机车的正常工作。通常一个变频器能够实现的牵引力大于牵引机车工作中的最大牵引力的两倍。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。