阅读说明：本技术 混铁车倾动装置的状态检测装置及方法 (State detection device and method for tilting device of torpedo hot metal mixer car ) 是由 王祥龙 叶林 相恒龙 李林 葛光 于 2018-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种混铁车倾动装置的状态检测装置及方法,包括倾动装置检测装置(1)、检测控制和数据处理装置(2)、车号读取装置(3)、显示屏(4)、3G信号发送装置(5)及3G网络接收和数据处理服务器(6)；倾动装置检测装置通过混铁车倾动转接箱连混铁车倾动装置,倾动装置检测装置、显示屏及车号读取装置连检测控制和数据处理装置,3G信号发送装置连检测控制和数据处理装置及3G网络接收和数据处理服务器；倾动装置检测装置、检测控制和数据处理装置、显示屏及3G信号发送装置连电源(9)。本发明检测并记录混铁车倾动装置状态,有效掌握设备状态,防止设备故障和现场事故发生,保障安全生产。(The invention discloses a state detection device and a state detection method of a tilting device of a torpedo hot metal mixer car, which comprise a tilting device detection device (1), a detection control and data processing device (2), a car number reading device (3), a display screen (4), a 3G signal sending device (5) and a 3G network receiving and data processing server (6); the tilting device detection device is connected with the tilting device of the hot metal mixer through a tilting transfer box of the hot metal mixer, the tilting device detection device, the display screen and the car number reading device are connected with the detection control and data processing device, and the 3G signal sending device is connected with the detection control and data processing device and the 3G network receiving and data processing server; the tilting device detection device, the detection control and data processing device, the display screen and the 3G signal sending device are connected with a power supply (9). The invention detects and records the tilting device state of the torpedo hot metal mixer car, effectively masters the equipment state, prevents equipment faults and field accidents from happening, and ensures safe production.)

混铁车倾动装置的状态检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种电器控制和测量装置及方法，尤其涉及一种混铁车倾动装置的状态检测装置及方法。

背景技术

混铁车作为现代冶金工业不可或缺的铁水运输及贮存设备，在冶金企业中起着重要作用，倾动装置用于氧气顶吹转炉炼钢设备中炉体的平稳倾动及准确定位，并完成转炉兑铁水、出钢、加料、修炉等一系列工艺操作，因此，倾动装置是实现转炉炼钢生产的关键设备之一。

在实际运行中，混铁车的工位点较多，混铁车倾动装置经常发生各种问题：制动打不开、制动片异常磨损、混铁车与自动接电装置对接不良、倾动电机电流过载现象、混铁车倾动装置本身存在问题；由于混铁车倾动操作方为炼钢厂，对混铁车作业过程中的异常信息掌握较少，对混铁车及接电装置设备状态不能充分掌握信息，设备的状态难以控制。

混铁车主要承担铁水运输，混铁车的铁水装载量约为300吨，温度大于1000℃，由于作业环境比较恶劣，设备本身受到高温、灰尘、振动等各方面的影响较大，设备容易发生故障。在日常点检作业中，混铁车的倾动装置只能进行外观检查；由于炼钢工位点翻铁时，现场环境恶劣，不允许进入车上点检，设备动态状态难以掌握，一旦操作失误或设备发生故障，容易发生生产事故。因此，加强设备管理及检测手段是确保安全生产的重要保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混铁车倾动装置的状态检测装置及方法，能实时检测并记录混铁车倾动装置的状态，便于有效掌握设备状态，防止设备故障和现场事故的发生，保障了安全生产。

本发明是这样实现的：

一种混铁车倾动装置的状态检测装置，包括倾动装置检测装置、检测控制和数据处理装置、车号读取装置、显示屏、3G信号发送装置及3G网络接收和数据处理服务器；倾动装置检测装置的输入端通过混铁车倾动转接箱与混铁车倾动装置连接，车号读取装置的输出端与检测控制和数据处理装置的输入端连接，倾动装置检测装置及显示屏分别与检测控制和数据处理装置双向连接，检测控制和数据处理装置的输出端与3G信号发送装置的输入端连接，3G信号发送装置与3G网络接收和数据处理服务器双向连接；倾动装置检测装置、检测控制和数据处理装置、显示屏及3G信号发送装置分别连接电源。

所述的车号读取装置安装在每个工位点混铁车运行范围的地面上，并读取混铁车上对应的电子标签的信息，且车号读取装置与混铁车上的电子标签的距离≤15米。

每个工位点上分别对应设有混铁车倾动转接箱，每个混铁车倾动转接箱分别与进入相应工位点的混铁车倾动装置对应连接。

一种混铁车倾动装置的状态检测方法，包括如下步骤：

步骤1：混铁车进入工位点，车号读取装置读取混铁车上的电子标签信息，并将电子标签信息发送到检测控制和数据处理装置，检测控制和数据处理装置发送指令启动倾动装置检测装置。

步骤2：倾动装置检测装置对混铁车倾动装置的电机、制动器及油泵的工作电流进行检测，并将检测数据发送到检测控制和数据处理装置。

步骤3：检测控制和数据处理装置通过电流数据变化和电子标签信息判断混铁车倾动装置的工作状态、负载情况及操作人员的倾动过程操作方式，检测控制和数据处理装置发送数据到显示屏并显示，且在状态不正常时发出声光报警和不正常运行提示。

步骤4：3G信号发送装置通过检测控制和数据处理装置实时同步倾动装置检测装置的数据，并在未同步到倾动装置检测装置的数据超过设定持续时间值后进行现场报警。

步骤5：3G信号发送装置通过3G通信网络将数据同步传输到3G网络接收和数据处理服务器。

步骤6：3G网络接收和数据处理服务器通过网络接收信息并存储在数据库中，进行数据查询和图表管理，对每个工位点上的混铁车的数据实施倾动管理。

在所述的步骤2中，倾动装置检测装置的检测数据为混铁车插头自动连接器与混铁车连接后的指标数据，包括：混铁车连接器与地面接电装置对接时混铁车连接器的两个接电端口，即第1端口与第14端口之间的接触电阻值，混铁车连接器与制动器对接后混铁车连接器的两个制动端口，即第2端口与第6端口之间的接触电阻值，倾动电机工作电流，保持电流，倾动装置主电机供电源A、B、C三相的实时运行电流。

所述的混铁车连接器的第1端口和第14端口通过短接线对接，且第1端口与第14端口的接触电阻值≥0.2Ω时，倾动装置检测装置记录本次结合状态不良。

所述的混铁车连接器的第2端口和第6端口通过制动器线圈对接，且第2端口与第6端口的接触电流值≤0.09A时，倾动装置检测装置记录本次运行中途无保持电流或保持电流过小。

所述的主电机供电源A、B、C三相的实时运行电流不平均度超过10％时，倾动装置检测装置记录本次运状况不正常，并发出声光报警及不正常运行提示。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明具有压力检测具有记忆功能，能记录对混铁车倾动装置的各项检测数据，便于跟踪检修。

2、本发明能掌握倾动装置的状态及性能，同时能及时发现一些因操作不良引起的故障或事故，以保障安全生产。

3、本发明适用于作业环境差的场合，同时也可以应用移动设备的工程机械方面应用。

本发明能实时检测并记录混铁车倾动装置的状态，便于有效掌握设备状态，防止设备故障和现场事故的发生，保障了安全生产。

附图说明

图1是本发明混铁车倾动装置的状态检测装置的连接示意图；

图2是本发明混铁车倾动装置的状态检测方法的流程图。

图中，1倾动装置检测装置，2检测控制和数据处理装置，3车号读取装置，4显示屏，5 3G信号发送装置，6 3G网络接收和数据处理服务器，7混铁车倾动转接箱，8混铁车倾动装置，9电源。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参见附图1，一种混铁车倾动装置的状态检测装置，包括倾动装置检测装置1、检测控制和数据处理装置2、车号读取装置3、显示屏4、3G信号发送装置5及3G网络接收和数据处理服务器6；倾动装置检测装置1的输入端通过混铁车倾动转接箱7与混铁车倾动装置8连接，车号读取装置3的输出端与检测控制和数据处理装置2的输入端连接，倾动装置检测装置1及显示屏4分别与检测控制和数据处理装置2双向连接，检测控制和数据处理装置2的输出端与3G信号发送装置5的输入端连接，3G信号发送装置5与3G网络接收和数据处理服务器6双向连接；倾动装置检测装置1、检测控制和数据处理装置2及显示屏4分别连接电源9。

所述的车号读取装置3安装在每个工位点混铁车运行范围的地面上，优选的，车号读取装置3可采用电子标签读卡器，并读取混铁车上对应的电子标签（BS-HD2013）的信息，且车号读取装置3与混铁车上的电子标签的距离≤15米，其频率范围满足：860-960MHz，可通过数据分析判断和掌握混铁车进入该工位点的时间及数量，确保对每一辆进入现场的混铁车进行有针对性的实时记录。

每个工位点上分别对应设有混铁车倾动转接箱7，每个混铁车倾动转接箱7分别与进入相应工位点的混铁车倾动装置8对应连接，对每个工位点上的混铁车倾动装置8分别检测和记录，便于数据的保存和分析。

优选的，3G信号发送装置5可采用工业手机，3G网络接收和数据处理服务器6可采用PC机，便于数据的同步通信。

请参见附图2，一种混铁车倾动装置的状态检测方法，包括如下步骤：

步骤1：混铁车进入工位点，车号读取装置3读取混铁车上的电子标签信息，并将电子标签信息发送到检测控制和数据处理装置2，检测控制和数据处理装置2发送指令启动倾动装置检测装置1。

步骤2：倾动装置检测装置1对混铁车倾动装置8的电机、制动器及油泵的工作电流进行检测，并将检测数据发送到检测控制和数据处理装置2。

步骤3：检测控制和数据处理装置2通过电流数据变化和电子标签信息判断混铁车倾动装置8的工作状态、负载情况及操作人员的倾动过程操作方式等，检测控制和数据处理装置2发送数据到显示屏4并显示，且在状态不正常时发出声光报警和不正常运行提示。

步骤4：3G信号发送装置5通过检测控制和数据处理装置2实时同步倾动装置检测装置1的数据，并在未同步到倾动装置检测装置1的数据超过设定持续时间值后进行现场报警，确保实时检测的可靠性。优选的，3G信号发送装置5的数据跟踪同步可采用低电平检测，电压范围约为0-1V，其跟踪同步的设定持续时间值大于0.5秒。

步骤5：3G信号发送装置5通过3G通信网络将数据同步传输到3G网络接收和数据处理服务器6。

步骤6：3G网络接收和数据处理服务器6通过网络接收信息并存储在数据库中，进行数据查询和图表管理，对每个工位点上的混铁车的数据实施倾动管理。对于每一次的初次倾动运行方向记录均可存储在数据库中，遇到特发事件时可作为检查依据。

在所述的步骤2中，倾动装置检测装置1的检测数据为混铁车插头自动连接器与混铁车连接后的指标数据，包括：混铁车连接器与地面接电装置对接时混铁车连接器的两个接电端口，即第1端口与第14端口之间的接触电阻值，混铁车连接器与制动器对接后混铁车连接器的两个制动端口，即第2端口与第6端口之间的接触电阻值，倾动电机工作电流，保持电流，倾动装置主电机供电源A、B、C三相的实时运行电流。优选的，倾动装置检测装置1可采用电路互感传感器进行电流等数据的检测。

混铁车连接器的第1端口和第14端口在结构上呈对角布置，若混铁车连接器的第1端口和第14端口通过短接线连通，即混铁车连接器与地面接电装置对接完成，混铁车连接器获取380V和220V电源，并分别为主电机（11KW三相交流电机）提供380V电源，为制动器、润滑系统提供220V电源。

所述的混铁车连接器的第1端口和第14端口通过短接线对接，且第1端口与第14端口的接触电阻值≥0.2Ω时，倾动装置检测装置1记录本次结合状态不良。

混铁车炉体倾翻时，制动器得电吸合，通过第2端口与第6端口接触使制动器缓解，主电机得电运转。所述的混铁车连接器的第2端口和第6端口通过制动器线圈对接，且第2端口与第6端口的接触电流值≤0.09A时，倾动装置检测装置1记录本次运行中途无保持电流或保持电流过小。混铁车连接器的第2端口和第6端口分别在混铁车制动器上的两端线圈连接。铁车倾动装置8的电磁制动装置在实际工作中有二种状态，初次作用时克服电磁铁回路加上空气间隙，磁阻较大，初次作用是要求功率较高，电流较大，作用时间在2秒左右；一旦电磁回路中间隙消除后，磁阻回路减小，需要电磁功率减少，电流较小时同样满足要求，该电流即为保持电流。初次动作时力矩大，保持动作时间长，保持电流能确保电磁制动器长期在大电流工况下工作时不易发热烧坏。

所述的主电机供电源A、B、C三相的实时运行电流不平均度超过10％时，倾动装置检测装置1记录本次运状况不正常，并发出声光报警及不正常运行提示。

倾动装置检测装置1可通过绘制图表的方式记录电流情况，查询混铁车倾动装置8的工作状态时，能确保每次查询的记录只包含一辆混铁车一次的记录。

优选的，显示屏4可采用触摸式显示屏，方便现场读取各项存储数据，及故障记录内容，可随时下载记录存储数据，可修改各项数据及指令。

实施例：

本发明安装运行后，倾动装置检测装置1检测混铁车倾动装置8是否运行正常；平均每天对15台次混铁车进行检测。通过混铁车倾动动态测试后；对混铁车倾动装置8的工作状态有一个量化记录，主轴承的供油及润滑情况，制动装置设备性能及状态进行实施跟踪，发生问题时可及时处理。每次倾动工作状态包括保持电流、倾动电机工作电流、倾动装置主电机供电源A、B、C三相的实时运行电流是否正常，混铁车进入工位点的时间、车号等信息，若工作状态不正常，发出声光报警和不正常运行提示。

混铁车倾动装置8由主电机带动，在正常工作时主电机工作电流在20-25A之间，其制动器工作电流在初次工作电流为2-3A，保持电流为0.1A。运行一段时间后，检测到91号混铁车时，其主电机工作电流40A，超过正常工作电流，发出报警。保持电流为0.1A，正常，分析主要原因是电磁制动装置初次大电流没有输出，造成电磁制动器没有打开。制动片模损情况发生，通知炼钢厂的操作及维护人员检查，发现控制室继电器故障，处理后正常。

进而通过对91号混铁车的电流检测数据进行分析，并对经过该工位点91号混铁车前及后作业车辆进行数据检查，分析以下车辆存在问题：22号、55号、90号、48号、79号、32号等磨损闸片车辆，结合现场人工检查，及时处理修复，消除隐患。

混铁车每次倾动时需要对倾动部位的润滑部件进行润滑，润滑时间约为2分钟，润滑油泵的工作电流为1.5A左右，根据混铁车倾动装置8检测数据进行数据分析。当润滑油泵的工作电流为0时，说明润滑油泵的保护开关作用或油泵电机工作，电流过大时，分析可能是油路堵塞等问题，进行报警和车辆点检跟踪处理。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明的保护范围之内。