CN103255254A - 铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置，属于冶金领域。所述对位控制装置包括：电源通断模块和对位控制模块。本发明通过上述对位控制装置实现了高炉出铁口与铁水罐车的对位状态控制，提高了铁水罐车的受铁效率，避免了受铁时铁水斜喷外溅，提高了作业人员的安全。

Description

铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置

技术领域

本发明属于冶金领域，特别涉及一种铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置。

背景技术

在冶金行业中，高炉出铁均采用铁水罐车受铁方式，例如莱钢1880m³高炉和3200m³高炉出铁。出铁时，在高炉的一个主出铁口下，机车牵引一列铁水罐车逐罐受铁，铁水罐车受铁时需满足铁水罐在主出铁口中心位置的下方，每罐满一罐，机车牵引铁水罐车前移，使另一铁水罐受铁。为了避免机车在前移期间铁水外漏，在机车前移期间，改由副出铁口出铁，由预先放置的一个辅助罐受铁。

在现有技术中，为了使铁水罐车受铁时铁水罐在主出铁口中心位置的下方，调车员在铁水罐车受铁的铁水罐到达主出铁口的中心位置下方附近时，发出停车指令，机车司机立即停车，但由于在此过程中，调车员和高炉平台上炼铁人员仅用眼睛观测判断，协同指挥以使受铁的铁水罐在主出铁口中心位置的下方，且机车停车时有惯性，机车车辆仍然继续前进一段距离才能停止，此时会使受铁的铁水罐与主出铁口中心位置发生偏差，有时超过±30cm，对位不准确，在铁水流进铁水罐内时会斜喷外溅，影响作业人员的安全。

同时，铁水罐车有多种型号，例如65t两轴转向架、140t三轴转向架，但高炉平台上没有显示铁水罐车型号的信号，不便于炼铁人员根据铁水罐车的具体型号出铁。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置。该对位控制装置包括：电源通断模块，设置于高炉平台的上方，用于通断电源和显示出铁口状态；对位控制模块，用于根据受铁的铁水罐车车轮轮缘的位置对对位状态进行判断，如果对位状态为准确，则产生驱动信号，否则不产生驱动信号；对位状态指示单元，用于在驱动信号的驱动下指示对位状态；其中，电源通断模块包括：电源通断单元和出铁口状态显示单元；电源通断单元包括：启动按钮、停止按钮、具有第一线圈和第一常开触点的第一继电器，停止按钮、启动按钮和第一线圈依次串联于电源的正负极之间，第一常开触点与启动按钮并联；出铁口状态显示单元用于根据电源通断单元的通电与断电指示出铁口的状态为出铁与不出铁；其中，对位控制模块包括：四个自复位主令开关、具有第二线圈和两个第二常开触点的第二继电器、和具有第三线圈和第一常闭触点的第三继电器，四个自复位主令开关为第一个自复位主令开关、第二个自复位主令开关、第三个自复位主令开关和第四个自复位主令开关；第一个自复位主令开关、第三个自复位主令开关、第一常闭触点和第二线圈依次串联于启动按钮和电源的负极之间；第一个第二常开触点与串联连接在一起的第一个自复位主令开关和第三个自复位主令开关并联；第二个第二常开触点与对位状态指示单元依次串联于启动按钮和电源的负极之间；第二个自复位主令开关、第四个自复位主令开关与第三线圈依次串联于启动按钮和电源的负极之间。

优选地，出铁口状态显示单元包括：与第一线圈并联的出铁口状态指示灯，出铁口状态指示灯的亮与灭分别代表出铁口状态为出铁与不出铁；对位状态指示单元为对位状态指示灯。

优选地，自复位主令开关包括：滚轮，用于与车轮轮缘触碰，产生驱动动力；具有摇杆和与车轮轮缘触碰接通的前进方向上的触点的摇杆自复位主令十字开关，摇杆在滚轮的驱动下倾斜，以使前进方向上的触点接通。

优选地，对位控制模块还包括：具有第四线圈和两个第三常开触点的第四继电器、具有第五线圈和第二常闭触点的第五继电器；第一个自复位主令开关、第二个自复位主令开关、第三个自复位主令开关和第四个自复位主令开关都还包括在机车倒退时与车轮轮缘触碰接通的倒退方向上的触点；第二个自复位主令开关倒退方向上的触点、第四个自复位主令开关倒退方向上的触点、第二常闭触点和第四线圈依次串联于启动按钮和电源的负极之间；第一个第三常开触点与串联连接在一起的第二个自复位主令开关倒退方向上的触点和第四个自复位主令开关倒退方向上的触点并联；第二个第三常开触点与对位状态指示灯依次串联于启动按钮和电源的负极之间；第一个自复位主令开关、第三个自复位主令开关与第五线圈依次串联于启动按钮和电源的负极之间。

优选地，对位控制装置还包括：型号指示模块，用于根据受铁的铁水罐车车轮轮缘的位置对铁水罐车的型号进行判断并显示；对位控制模块的第二继电器还具有第三个第二常开触点；对位控制模块的第四继电器还具有第三个第三常开触点；其中，型号指示模块包括：第三个第二常开触点和型号指示灯；第三个第二常开触点与型号指示灯依次串联于启动按钮和电源的负极之间；第三个第三常开触点与型号指示灯依次串联于启动按钮和电源的负极之间；型号指示灯与铁水罐车的型号相对应。

优选地，第二继电器和第四继电器为中间继电器。

优选地，出铁口状态指示灯为两个，两个出铁口状态指示灯并联，一个出铁口状态指示灯设置于高炉平台的上方以供炼铁人员观察，另一个出铁口状态指示灯设置于高炉平台的下方以供调车人员观察；对位状态指示灯为两个，两个对位状态指示灯并联，一个对位状态指示灯设置于高炉平台的上方以供炼铁人员观察，另一个对位状态指示灯设置于高炉平台的下方以供调车人员观察。

优选地，电源为220V交流电源，出铁口状态指示灯、对位状态指示灯和型号指示灯为白炽灯和LED灯中的至少一种。

优选地，出铁口状态显示单元包括出铁口状态指示语音播放模块，用于根据出铁口状态显示单元的通电与断电，通过播放语音以提示出铁口的状态为出铁与不出铁；对位状态指示单元包括对位状态指示语音播放模块，用于根据对位状态指示单元的通电与断电，通过播放语音以提示对位状态准确与不准确。

优选地，对位控制模块包括有N个，N个对位控制模块与对位的铁水罐车的型号一一对应；型号指示模块包括有N个，N个型号指示模块中的N个型号指示灯与铁水罐车的型号一一对应；其中，N个对位控制模块中的任两个并联，N为2以上的正整数。

本发明的有益效果如下：

通过设置铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置，实现了高炉出铁口下不同型号的铁水罐车的自动识别、对位状态控制，提高了铁水罐车受铁效率，避免了受铁时铁水斜喷外溅，提高了作业人员的安全。

附图说明

图1是本发明优选实施例提供的铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置的结构示意图；

图2是本发明优选实施例提供的能够应对两种铁水罐车型号的铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置的结构示意图；

图3是本发明优选实施例提供的铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置的安装结构示意图；

图4是图1中自复位主令开关的安装位置示意图；

图5是图2中自复位主令开关的安装位置示意图；

其中，图中符号说明如下：

S1启动按钮、S2停止按钮、JQ第一线圈、JQ1第一常开触点、

L11出铁口状态指示灯、L12出铁口状态指示灯、L21对位状态指示灯、L22对位状态指示灯、L31铁水罐车的型号指示灯、L32铁水罐车的型号指示灯、

A2第一个自复位主令开关倒退方向上的触点、B2第二个自复位主令开关倒退方向上的触点、C2第三个自复位主令开关倒退方向上的触点、D2第四个自复位主令开关倒退方向上的触点、

M2第二线圈、M21第一个第二常开触点、M22第二个第二常开触点、

M23第三个第二常开触点、

M3第三线圈、M31第一常闭触点、M32第一常闭触点、

M5第四线圈、M51第一个第三常开触点、M52第二个第三常开触点、

M53第三个第三常开触点、

M6第五线圈、M61第二常闭触点、M62第二常闭触点、

M1第六线圈、M11第一个第四常开触点、M12第二个第四常开触点、

M13第三个第四常开触点、

M4第七线圈、M41第一个第五常开触点、M42第二个第五常开触点、

M43第三个第五常开触点。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，本发明实施例提供了一种铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置，该对位控制装置包括：电源通断模块，设置于高炉平台的上方，用于通断电源和显示出铁口状态，出铁口状态包括出铁口出铁状态和出铁口不出铁状态；对位控制模块，用于根据受铁的铁水罐车车轮轮缘的位置对对位状态进行判断，如果对位状态为准确（符合偏差标准），则产生驱动信号，否则不产生驱动信号；对位状态指示单元，用于在驱动信号的驱动下指示对位状态。

其中，电源通断模块包括：电源通断单元和出铁口状态显示单元；电源通断单元包括：启动按钮S1、停止按钮S2、具有第一线圈JQ和第一常开触点JQ1的第一继电器，停止按钮S2、启动按钮S1和第一线圈JQ依次串联于电源的正负极之间，第一常开触点JQ1与启动按钮S1并联；出铁口状态显示单元包括：与第一线圈JQ并联的出铁口状态指示灯L1（如后面所述，在本优选实施例中以在炼铁厂人员一侧以及调车人员一侧各设置一个出铁口状态指示灯为例进行说明，即出铁口状态指示灯L1包括炼铁厂人员一侧的出铁口状态指示灯L11和调车人员一侧的出铁口状态指示灯L12），出铁口状态指示灯L1的亮与灭分别代表出铁口状态为出铁与不出铁。

在实际应用时，按下启动按钮S1，则第一线圈JQ通电，即第一继电器得电，此时使得第一常开触点JQ1闭合，第一继电器完成自锁，使电源与对位控制装置一直导通，出铁口状态指示灯L1被点亮，每个出铁口有相应的出铁口状态指示灯用于显示出铁口状态，如果出铁口相应的出铁口状态指示灯点亮则代表该出铁口出铁，否则不出铁。当按下停止按钮S2时，电源与对位控制装置不导通，对位控制装置没有电力来源，停止工作。本实施例不对出铁口状态显示单元进行限定，可以是出铁口状态指示灯，还可以是出铁口状态指示语音播放模块，用于根据出铁口状态显示单元的得电与断电，通过播放语音以提示出铁口的状态为出铁与不出铁。

其中，对位控制模块包括：四个自复位主令开关、具有第二线圈M2和两个第二常开触点（M21、M22）的第二继电器、和具有第三线圈M3和第一常闭触点M31的第三继电器，四个自复位主令开关为第一个自复位主令开关、第二个自复位主令开关、第三个自复位主令开关和第四个自复位主令开关；第一个自复位主令开关、第三个自复位主令开关、第一常闭触点M31和第二线圈M2依次串联于启动按钮和电源的负极之间；第一个第二常开触点M21与串联连接在一起的第一个自复位主令开关和第三个自复位主令开关并联；第二个第二常开触点M22与对位状态指示单元依次串联于启动按钮和电源的负极之间；第二个自复位主令开关、第四个自复位主令开关与第三线圈M3依次串联于启动按钮和电源的负极之间。

在实际应用时，当按下启动按钮S1后，对位控制装置得到电源，机车沿前进方向牵引铁水罐车受铁，当第一个自复位主令开关和第三个自复位主令开关都导通时，第二线圈M2通电，即第二继电器得电，此时第一个第二常开触点M21闭合，第二继电器完成自锁，使第二继电器一直有电，第二个第二常开触点M22闭合，使得对位状态指示单元通电，当对位状态指示单元优选为对位状态指示灯时，则此时对位状态指示灯点亮。由于机车未及时停止或需要换铁水罐时，导致第二个自复位主令开关和第四个自复位主令开关都导通，第三线圈M3通电，即第三继电器得电，此时第一常闭触点M31断开，第二继电器解除自锁，使第二继电器断电，第一个第二常开触点M21和第二个第二常开触点M22断开，此时对位状态指示灯没有电力来源，对位状态指示灯熄灭。第二继电器和第三继电器为互锁结构。本实施例不对对位状态指示单元进行限定，可以是对位状态指示灯，还可以是对位状态指示语音播放模块，用于根据对位状态指示单元的得电与断电，通过播放语音以提示对位状态准确与不准确。

为了便于在车轮轮缘的触碰下，自复位主令开关完成导通，该自复位主令开关优选地包括：滚轮，用于与车轮轮缘触碰，产生驱动动力；具有摇杆和与车轮轮缘触碰接通的前进方向上的触点的摇杆自复位主令十字开关，摇杆在滚轮的驱动下倾斜，以使前进方向上的触点接通，从而使第二继电器通电。

在实际应用时，自复位主令开关可以为包括滚轮的施耐德XD2-PA22CR型摇杆双向自复位主令十字开关，该摇杆双向自复位主令十字开关具有与车轮轮缘触碰接通的前进方向上的触点，还具有与车轮轮缘触碰接通的倒退方向上的触点，在实际中，该前进方向上的触点和该倒退方向上的触点可以被一个摇杆双向自复位主令十字开关包括，还可以是该前进方向上的触点被一个自复位主令十字开关包括，该倒退方向上的触点被另一个自复位主令十字开关包括，本实施例以摇杆双向自复位主令十字开关为例。由于施耐德XD2-PA22CR型摇杆双向自复位主令十字开关无滚轮，因此对其进行了改造，改造方法如下：取下摇杆双向自复位主令十字开关的摇杆头，加接一根直径比摇杆粗3-4mm、长200mm的塑料杆。先将塑料杆的一头用钻床挖深度20mm、直径稍大于摇杆直径的孔，孔内涂上万能胶，再将十字开关的摇杆插入孔内固定结实。在塑料杆的端部打一垂直于摇杆、并垂直于摇杆前后移动平面的螺丝孔，螺丝孔的直径3mm，孔的深度不超过摇杆的直径。螺丝孔内旋入一根直径3mm、长48mm的钢轴，在钢轴上安装一个一端挖凹的尼龙滚轮，其外径是10mm、长40mm；内经是4.5mm、长35mm，挖凹的一端安装在轴的外端，滚轮两端各加一个1mm厚的圆形垫片，钢轴端部用销子固定，滚轮能够自由转动，且滚轮转动时能带动摇杆倾斜以使触点接通。

在安装上述自复位主令开关时，第一个自复位主令开关、第二个自复位主令开关、第三个自复位主令开关和第四个自复位主令开关沿铁水罐车的前进方向依次设置于给铁水罐车提供导向的钢轨内侧的混凝土基座上，且第一个自复位主令开关和第二个自复位主令开关位于出铁口中心的一侧，第三个自复位主令开关与第四个自复位主令开关位于出铁口中心的另一侧，第一个自复位主令开关与第四个自复位主令开关关于出铁口中心呈中心对称，第二个自复位主令开关与第三个自复位主令开关关于出铁口中心呈中心对称，当前进方向上的车轮轮缘触碰第一个自复位主令开关与第三个自复位主令开关时，即第一个自复位主令开关的前进方向上的触点A1与第三个自复位主令开关的前进方向上的触点C1被车轮轮缘触碰接通，则对位准确，对位状态指示灯点亮，当前进方向上的车轮轮缘触碰第二个自复位主令开关与第四个自复位主令开关时，即第二个自复位主令开关的前进方向上的触点B1与第四个自复位主令开关的前进方向上的触点D1被车轮轮缘触碰接通，则对位不准确，对位状态指示灯熄灭。

参见图4，在实际安装时，首先确定安装位置，利用铅垂线测出出铁口中心在其下方铁路上的位置O点（两根钢轨的中间）（，该点就是铁水罐车应该停止的中心位置。用直尺或三角尺做经过O点并垂直于钢轨的直线，该直线与钢轨的交点O₁、O₂就是铁水罐车前后车轮在钢轨上的中心点。在O₁点沿钢轨延伸方向两边各长度为L距离处取两点X₁、X₂，在X₁点两边各长度为ΔL距离处取两点X₁₁、X₁₂,在X₂点两边各长度为ΔL距离处取两点X₂₁、X₂₂,X₁₁处安装第一自复位主令开关，X₁₂处安装第二自复位主令开关，X₂₁处安装第三自复位主令开关，X₂₂处安装第四自复位主令开关。在实际中，还可以在另一根钢轨上以O₂点为中心以上述相同的方法安装自复位主令开关。

其次，安装自复位主令开关，先将四个自复位主令开关分别安装在弓形钢板上，然后垂直于地面分别固定在钢轨的内侧混凝土基座上，滚轮轴要垂直于钢轨，其滚轮中心比车轮轮缘最底部高出约20mm，滚轮外侧离钢轨3mm，使铁水罐车经过时，车轮轮缘压迫自复位主令开关的滚轮，滚轮带动摇杆倾斜，使前进方向上的触点接通。各触点均用电缆线连接至继电器，继电器存放在控制柜内。

需要说明的是，L的取值根据实际中铁水罐车的型号确定，例如铁水罐车为65t两轴转向架，则L取值为2875cm；铁水罐车为140t三轴转向架，则L取值为3990cm。ΔL的取值根据实际中要求的铁水罐中心与出铁口中心的偏差标准确定，例如要求偏差标准为±15cm，则ΔL取值为15。本实施例不对L和ΔL的具体数值进行限定。“第一个”、“第二个”、“第三个”和“第四个”仅仅是文字上用以区分自复位主令开关，实际中可以任意称呼，例如“第二个自复位主令开关”可以称为“第一个自复位主令开关”。

由于机车司机在接收调车员的停车命令后，才开始停车，实际中机车具有惯性或者机车司机为及时停车，导致受铁的铁水罐超过了偏差标准，需要对铁水罐车进行倒车，以使铁水罐的中心与出铁口的中心的位置偏差重新符合偏差标准。对位控制模块还包括：具有第四线圈M5和两个第三常开触点的第四继电器、具有第五线圈M6和第二常闭触点M61的第五继电器；第一个自复位主令开关、第二个自复位主令开关、第三个自复位主令开关和第四个自复位主令开关都还包括在机车倒退时被车轮轮缘触碰接通的倒退方向F2上的触点A2、B2、C2、D2；第二个自复位主令开关倒退方向上的触点B2、第四个自复位主令开关倒退方向上的触点D2、第二常闭触点M61和第四线圈M5依次串联于启动按钮S1和电源的负极之间；第一个第三常开触点M51与串联连接在一起的第二个自复位主令开关倒退方向上的触点B2和第四个自复位主令开关倒退方向上的触点D2并联；第二个第三常开触点M52与对位状态指示灯L22依次串联于启动按钮S1和电源的负极之间；第一个自复位主令开关倒退方向上的触点A2、第三个自复位主令开关倒退方向上的触点C2与第五线圈M6依次串联于启动按钮S1和电源的负极之间。

在实际应用时，当按下启动按钮S1后，对位控制装置得到电源，机车需要倒车对位时，当第二个自复位主令开关倒退方向上的触点B2和第四个自复位主令开关倒退方向上的触点D2都导通时，第四线圈M5通电，即第四继电器得电，此时第一个第三常开触点M51闭合，第四继电器完成自锁，使第四继电器一直有电，第二个第三常开触点M52闭合，使得对位状态指示单元通电，当对位状态指示单元优选为对位状态指示灯时，则此时对位状态指示灯点亮。当机车未及时停止或需要换铁水罐时，此时使第一个自复位主令开关倒退方向上的触点A2和第三个自复位主令开关倒退方向上的触点C2都导通，第五线圈M6通电，即第五继电器得电，此时第二常闭触点M61断开，第四继电器解除自锁，使第四继电器断电，第一个第三常开触点M51和第二个第三常开触点M52断开，此时对位状态指示灯没有电力来源，对位状态指示灯熄灭。第四继电器和第五继电器为互锁结构。

为了在铁水罐受铁时，炼铁人员和调车员知道铁水罐车的型号以便于铁水罐车的铁水罐受铁时操作过程顺利，对位控制装置还包括：型号指示模块，用于根据受铁的铁水罐车车轮轮缘的位置对铁水罐车的型号进行判断并显示；第二继电器还具有第三个第二常开触点M23；第四继电器还具有第三个第三常开触点M53，其中，型号指示模块包括：第三个第二常开触点M23和型号指示灯L32；第三个第二常开触点M23与型号指示灯L32依次串联于启动按钮S1和电源的负极之间；型号指示灯L32与铁水罐车的型号相对应；

在实际应用时，当前进方向F1的车轮轮缘触碰第一个自复位主令开关与第三个自复位主令开关时，则第二继电器得电，第三个第二常开触点M23闭合，型号指示灯L32亮，当车轮轮缘触碰第二个自复位主令开关与第四个自复位主令开关时，则第二继电器断电，第三个第二常开触点M23断开，型号指示灯L32灭。

当倒车方向的车轮轮缘触碰第二个自复位主令开关与第四个自复位主令开关时，则第四继电器得电，第三个第三常开触点M53闭合，型号指示灯L32亮，当车轮轮缘触碰第一个自复位主令开关与第三个自复位主令开关时，则第四继电器断电，第三个第三常开触点M53断开，型号指示灯L32灭。

本实施例中型号指示灯用于对铁水罐车的型号进行指示，在实际中，用于对铁水罐车的型号进行指示的还可以是型号指示语音播放模块，用于在第三个常开触点闭合时，通过播放语音以提示铁水罐车的型号。

由于在使用时第二继电器包括三个第二常开触点，第四继电器包括三个第三常开触点，第二继电器和第四继电器的触点较多，所以第二继电器和第四继电器优选为中间继电器。

为了便于炼铁人员和调节车人员观察，出铁口状态指示灯L1优选为两个，两个出铁口状态指示灯并联，一个出铁口状态指示灯L11设置于高炉平台的上方以供炼铁人员观察，另一个出铁口状态指示灯L12设置于高炉平台的下方以供调车人员观察；

对位状态指示灯L2优选为两个，两个对位状态指示灯并联，一个对位状态指示灯L21设置于高炉平台的上方以供炼铁人员观察，另一个对位状态指示灯L22设置于高炉平台的下方以供调车人员观察。

为了制作简单，实用性强，电源优选为220V交流电源，出铁口状态指示灯、对位状态指示灯和型号指示灯优选为白炽灯和LED（Light Emitting Diode，发光二极管）灯中的至少一种。

以上说明的是针对一种铁水罐车型号的铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置，但是实际上，在高炉出铁时，铁水罐车有多种型号，为了使多种型号的铁水罐车都能实现对位且能对铁水罐车的型号显示，对位控制装置可以包括：N个对位控制模块，N个对位控制模块与对位的铁水罐车的型号一一对应；N个型号指示模块，N个型号指示模块中的N个型号指示灯与铁水罐车的型号一一对应；其中，N个对位控制模块中的任一个为上述的对位控制模块，N个对位控制模块中的任两个并联，N为2以上的正整数。N优选为2，即两种铁水罐车的型号。

图2为图1所示优选实施例的变形例，为能够应对两种铁水罐车型号的铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置的结构示意图，其中对于与图1相同的结构使用相同的符号标注，并省略其说明。

下面参照图2和图3，以有两种铁水罐车型号为例介绍说明，采用本发明提供的实施例的使用过程。

参见图2，图中所示为能够应对两种铁水罐车型号的铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置的结构示意图，机车牵引的铁水罐车的型号有65t两轴转向架和140t三轴转向架，铁水罐车中心与出铁口中心的偏差标准为±15cm，以出铁口中心正下方铁水罐车应该对位的中心位置O点为基准，做垂直于钢轨的直线，交与钢轨O₁和O₂点，以交点O₁为例，相应的65t铁水罐车一侧的前后车轮（第一个和第四个车轮）的轮缘在一根钢轨60上的位置为X₁、X₂点，140t铁水罐车一侧的前后车轮（第一个和第六个车轮）的轮缘在这根钢轨上的位置为Y₁、Y₂点。参见图5，在X₁、X₂、Y₁、Y₂各点的两边15cm处，分别安装自复位主令开关，65t两轴转向架安装四个自复位主令开关的位置依次是：第一个自复位主令开关安装位置X₁₁、第二个自复位主令开关安装位置X₁₂、第三个自复位主令开关安装位置X₂₁、第四个自复位主令开关安装位置X₂₂；140t三轴转向架安装四个自复位主令开关的位置依次为：第五个自复位主令开关安装位置Y₁₁、第六个自复位主令开关安装位置Y₁₂、第七个自复位主令开关安装位置Y₂₁、第八个自复位主令开关安装位置Y₂₂，优选为带滚轮的摇杆双向自复位主令十字开关，各点的距离位置分别是：X₁₁X₁₂=X₂₁X₂₂=Y₁₁Y₁₂=Y₂₁Y₂₂=2ΔL=30cm，X₁₁X₂₁=X₁₂X₂₂=X₁X₂=2L₁=5750cm，Y₁₁Y₂₁=Y₁₂Y₂₂=Y₁Y₂=2L₂=7980cm。当65t铁水罐车的前后车轮的轮缘正好停止在X₁₁X₁₂、X₂₁X₂₂的中点X₁、X₂时，铁水罐车的中心与出铁口中心的偏差是0；若其前后车轮轮缘正好停止在X₁₁、X₂₁或X₁₂、X₂₂位置时，则偏差是15cm。当140t铁水罐车的前后车轮轮缘正好停止在Y₁₁Y₁₂、Y₂₁Y₂₂的中点Y₁、Y₂时，铁水罐车的中心与出铁口中心的偏差是0，若前后车轮轮缘正好停止在Y₁₁、Y₂₁或Y₁₂、Y₂₂位置，则偏差也是15cm。八个自复位主令开关的触点都通过电缆线80与控制柜20内的电路相连接。出铁口状态指示灯L11、对位状态指示灯L21、型号指示灯安装在高炉平台50上方一侧墙上的垫木板10上，出铁口状态指示灯L12、对位状态指示灯L22安装在高炉出铁口40下方一侧墙上的垫木板30上。

当第三继电器包括一个第一常闭触点、第五继电器包括一个第二常闭触点时，控制柜内安装有九个继电器，其触点连接成自锁、互锁等形式，分别控制相应的信号灯。第一继电器与启动按钮连接，第二继电器与第一个自复位主令开关前进方向F1上的触点和第三个自复位主令开关前进方向上的触点连接，第三继电器与第二个自复位主令开关前进方向上的触点和第四个自复位主令开关前进方向上的触点连接，第四继电器与第二个自复位主令开关倒退方向F2上的触点和第四个自复位主令开关倒退方向上的触点连接，第五继电器与第一个自复位主令开关倒退方向上的触点和第三个自复位主令开关倒退方向上的触点连接，第六继电器与第五个自复位主令开关前进方向上的触点和第七个自复位主令开关前进方向上的触点连接，第七继电器与第六个自复位主令开关前进方向上的触点和第八个自复位主令开关前进方向上的触点连接，第八继电器与第六个自复位主令开关倒退方向上的触点和第八个自复位主令开关倒退方向上的触点连接，第九继电器与第五个自复位主令开关倒退方向上的触点和第七个自复位主令开关倒退方向上的触点连接。

在实际中为了减少继电器的数量，采用的第三继电器包括两个第一常闭触点、第五继电器包括两个第二常闭触点时，控制柜内安装有七个继电器，第三继电器还与第五个自复位主令开关前进方向上的触点和第七个自复位主令开关前进方向上的触点连接，第五继电器还与第五个自复位主令开关倒退方向上的触点和第七个自复位主令开关倒退方向上的触点连接。其触点连接成自锁、互锁等形式，分别控制相应的指示灯。

七个继电器设置在控制柜内，其中第二继电器、第四继电器、第六继电器、第八继电器至少有三个常开触点的，如用JZ7-44型中间继电器；其中第三继电器和第五继电器至少有两个常闭触点的，如JTX-2X型继电器；其中第一个继电器至少有一个常开触点的。控制柜安装在高炉平台上方，由高炉上炼铁厂人员控制。在每个出铁口安装一套该对位控制装置的控制电路，如1880m³高炉有两个出铁口，则需要安装两套该对位控制装置的控制电路。每个出铁口有一个启动按钮和停止按钮，这些按钮均安装在控制柜上。工作时，若在一号出铁口位置出铁，则按下一号出铁口启动按钮，接通一号出铁口的对位控制装置的控制电路，一号出铁口处的出铁口状态指示灯点亮。若在二号出铁口位置出铁，则按下二号出铁口启动按钮，接通二号出铁口的对位控制装置的控制电路，二号出铁口处的出口状态指示灯点亮。当出完铁时，按下停止按钮，电源断开，出口状态指示灯熄灭，停止工作。

为了便于区分不同的指示灯，该对位控制装置优选采用四种色灯：（1）出铁口状态指示灯L1为绿色灯；（2）对位状态指示灯L2为红色灯；（3）65t铁水罐车的型号指示灯为黄色灯；（4）140t铁水罐车的型号指示灯为蓝色灯。绿色灯有两个，分别为L11和L12；红色灯有两个，分别为L21和L22；黄色灯为L31，蓝色灯为L32。绿色灯L11、红色灯L21、蓝色灯L31和黄色灯L32安装在高炉平台上方的一侧墙上的垫木板上，供炼铁厂人员观察。绿色L12和红色灯L22安装在高炉出铁口下方的一侧墙上的垫木板上，供调车人员观察。四种色灯信号的开启和关闭，是依据铁水罐车的前后车轮（第一个和最后一个车轮）轮缘，同时压下在对位位置处的自复位主令开关的滚轮，使其摇杆倾斜，触点接通，相应的继电器得电或失电来控制的。当红色灯点亮时，表示对位符合偏差标准要求，铁水罐车中心与出铁口中心距离偏差在±15cm范围内，否则，红色灯就会熄灭，需要重新对位。

本电路采用交流220伏电源，出铁口状态指示灯、对位状态指示灯和型号指示灯可选用LED信号灯，也可选用交流220V15W或25W的白炽灯。

控制原理如下：

1、按下启动开关S1，第一继电器的第一线圈JQ得电，其第一常开触点JQ1闭合，第一继电器自锁，控制电路（对位控制装置）接通，出铁口状态指示灯（绿灯）L11和L12点亮。

2、当机车沿着前进方向F1前进对位时，如遇到65t铁水罐车，其第1个和第4个车轮轮缘同时按下第一个和第三个自复位主令开关的滚轮，使其同一侧的触点（与车轮轮缘触碰接通的前进方向上的触点）A1、C1接通，第二继电器的第二线圈M2得电，第一个第二常开触点M21闭合，使第二继电器自锁，第二个第二常开触点M22闭合，对位状态指示灯（红色）L21和L22点亮且保持常亮状态。同时第三个第二常开触点M23闭合，型号指示灯（黄色）L32点亮且保持常亮状态。当机车未及时停止或需要换罐时，机车前移至使第二个和第四个自复位主令开关的B1、D1触点（与车轮轮缘触碰接通的前进方向上的触点）同时接通，第三继电器的第三线圈M3得电，其第一常闭触点M31断开，第二继电器失电，第一个第二常开触点M21断开，第二继电器解除自锁，第二个第二常开触点M22和第三个第二常开触点M23断开，对位状态指示灯（红色）L21和L22和型号指示灯（黄色）L32同时熄灭。如遇到140t铁水罐车，其第1个和第6个车轮轮缘同时按下第五个和第七个自复位主令开关的滚轮，使其同一侧的触点（与车轮轮缘触碰接通的前进方向上的触点）E1、G1接通，第六继电器的第六线圈M1得电，第一个第四常开触点M11闭合，使第六继电器自锁，第二个第四常开触点M12闭合，对位状态指示灯（红色）L21、L22点亮且保持常亮状态。同时第三个第四常开触点M13闭合，型号指示灯（蓝色）L31点亮且保持常亮状态。当机车未及时停止或需要换罐时，机车前移至使第六个和第八个自复位主令开关的F1、H1触点（与车轮轮缘触碰接通的前进方向上的触点）同时接通，第三继电器的第三线圈M3得电，其第一常闭触点M32断开，第一继电器失电，第一个第四常开触点M11断开，第一继电器解除自锁，第二个第四常开触点M12、第三个第四常开触点M13断开，对位状态指示灯（红色）L21、L22和型号指示灯（蓝色）L31同时熄灭。

3、当机车沿着倒退方向F2倒车对位时，如遇到65t铁水罐车，其第1个和第4个车轮轮缘同时按下第二个和第四个自复位主令开关的滚轮，另一侧的触点（与车轮轮缘触碰接通的倒退方向上的触点）B2、D2接通，第四继电器的第四线圈M5得电，第一个第三常开触点M51闭合，使第四继电器自锁，第二个第三常开触点M52闭合，对位状态指示灯（红色）L21、L22点亮且保持常亮状态。同时第三个第三常开触点M53闭合，型号指示灯（黄色）L32点亮且保持常亮状态。当机车未及时停止或需要换罐时，机车前移至使第一个和第三个自复位主令开关的A2、C2触点（与车轮轮缘触碰接通的倒退方向上的触点）同时接通，第五继电器的第五线圈M6得电，其第二常闭触点M61断开，第四继电器失电，第一个第三常开触点M51断开，第五继电器解除自锁，第二个第三常开触点M52、第三个第三常开触点M53断开，对位状态指示灯（红色）L21、L22和型号指示灯（黄色）L32同时熄灭。如遇到140t铁水罐车，其第1个和第6个车轮轮缘同时按下第六个和第八个自复位主令开关的滚轮，滚轮带动摇杆向另一侧倾斜，另一侧的触点（与车轮轮缘触碰接通的倒退方向上的触点）F2、H2接通，第七继电器的第七线圈M4得电，第一个第五常开触点M41闭合，使第七继电器自锁，第二个第五常开触点M42闭合，对位状态指示灯（红色）L21、L22点亮且保持常亮状态。同时第三个第五常开触点M43闭合，型号指示灯（蓝色）L31点亮且保持常亮状态。当机车未及时停止或需要换罐时，机车前移至使第五个和第七个自复位主令开关的E2、G2触点（与车轮轮缘触碰接通的倒退方向上的触点）同时接通，第五继电器的第五线圈M6得电，其第二常闭触点M62断开，第七继电器失电，第一个第五常开触点M41断开，第七继电器解除自锁，第二个第五常开触点M42、第三个第五常开触点M43断开，对位状态指示灯（红色）L21、L22和型号指示灯（蓝色）L31同时熄灭。

4、对位状态指示灯（红色）点亮时，如果机车司机因某种原因未及时停车，致使铁水罐超出对位范围（标准偏差），对位状态指示灯（红色）将熄灭，此时，可以再倒退对位，至红灯点亮为止。

5、出完铁水时，按一下停止按钮S2，第一继电器失电，第一常开触点JQ1断开，该电路断电，出铁口状态指示灯熄灭。

综上所述，本发明的有益效果如下：

实现了高炉出铁口下不同型号的铁水罐车的自动识别、对位状态控制，提高了铁水罐车受铁效率，避免了受铁时铁水斜喷外溅，提高了作业人员的安全。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

1.一种铁水罐车与高炉出铁口的对位控制装置，其特征在于，所述对位控制装置包括：

电源通断模块，设置于高炉平台的上方，用于通断电源和显示出铁口状态；

对位控制模块，用于根据受铁的铁水罐车车轮轮缘的位置对对位状态进行判断，如果对位状态为准确，则产生驱动信号，否则不产生所述驱动信号；

对位状态指示单元，用于在所述驱动信号的驱动下指示所述对位状态；

其中，所述电源通断模块包括：电源通断单元和出铁口状态显示单元；

所述电源通断单元包括：启动按钮、停止按钮、具有第一线圈和第一常开触点的第一继电器，所述停止按钮、所述启动按钮和所述第一线圈依次串联于电源的正负极之间，所述第一常开触点与所述启动按钮并联；

所述出铁口状态显示单元用于根据所述电源通断单元的通电与断电指示出铁口的状态为出铁与不出铁；

其中，所述对位控制模块包括：四个自复位主令开关、具有第二线圈和两个第二常开触点的第二继电器、和具有第三线圈和第一常闭触点的第三继电器，所述四个自复位主令开关为第一个所述自复位主令开关、第二个所述自复位主令开关、第三个所述自复位主令开关和第四个所述自复位主令开关；

所述第一个自复位主令开关、所述第三个自复位主令开关、所述第一常闭触点和所述第二线圈依次串联于所述启动按钮和所述电源的负极之间；

第一个所述第二常开触点与串联连接在一起的所述第一个自复位主令开关和所述第三个自复位主令开关并联；

第二个所述第二常开触点与所述对位状态指示单元依次串联于所述启动按钮和所述电源的负极之间；

所述第二个自复位主令开关、所述第四个自复位主令开关与所述第三线圈依次串联于所述启动按钮和所述电源的负极之间。

2.根据权利要求1所述的对位控制装置，其特征在于，

所述出铁口状态显示单元包括：与所述第一线圈并联的出铁口状态指示灯，所述出铁口状态指示灯的亮与灭分别代表所述出铁口状态为出铁与不出铁；

所述对位状态指示单元为对位状态指示灯。

3.根据权利要求1所述的对位控制装置，其特征在于，所述自复位主令开关包括：

滚轮，用于与所述车轮轮缘触碰，产生驱动动力；

具有摇杆和与所述车轮轮缘触碰接通的前进方向上的触点的摇杆自复位主令十字开关，所述摇杆在所述滚轮的驱动下倾斜，以使所述前进方向上的触点接通。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的对位控制装置，其特征在于，所述对位控制模块还包括：具有第四线圈和两个第三常开触点的第四继电器、具有第五线圈和第二常闭触点的第五继电器；

所述第一个自复位主令开关、所述第二个自复位主令开关、所述第三个自复位主令开关和所述第四个自复位主令开关都还包括在机车倒退时与所述车轮轮缘触碰接通的倒退方向上的触点；

所述第二个自复位主令开关倒退方向上的触点、所述第四个自复位主令开关倒退方向上的触点、所述第二常闭触点和所述第四线圈依次串联于所述启动按钮和所述电源的负极之间；

第一个所述第三常开触点与串联连接在一起的所述第二个自复位主令开关倒退方向上的触点和所述第四个自复位主令开关倒退方向上的触点并联；

第二个所述第三常开触点与所述对位状态指示灯依次串联于所述启动按钮和所述电源的负极之间；

所述第一个自复位主令开关、所述第三个自复位主令开关与所述第五线圈依次串联于所述启动按钮和所述电源的负极之间。

5.根据权利要求4所述的对位控制装置，其特征在于，所述对位控制装置还包括：型号指示模块，用于根据受铁的铁水罐车车轮轮缘的位置对铁水罐车的型号进行判断并显示；

所述对位控制模块的所述第二继电器还具有第三个所述第二常开触点；

所述对位控制模块的所述第四继电器还具有第三个所述第三常开触点；

其中，所述型号指示模块包括：所述第三个第二常开触点和型号指示灯；

所述第三个第二常开触点与所述型号指示灯依次串联于所述启动按钮和所述电源的负极之间；

所述第三个第三常开触点与所述型号指示灯依次串联于所述启动按钮和所述电源的负极之间；

所述型号指示灯与所述铁水罐车的型号相对应。

6.根据权利要求5所述的对位控制装置，其特征在于，所述第二继电器和所述第四继电器为中间继电器。

7.根据权利要求2所述的对位控制装置，其特征在于，

所述出铁口状态指示灯为两个，两个所述出铁口状态指示灯并联，一个所述出铁口状态指示灯设置于所述高炉平台的上方以供炼铁人员观察，另一个所述出铁口状态指示灯设置于所述高炉平台的下方以供调车人员观察；

所述对位状态指示灯为两个，两个所述对位状态指示灯并联，一个所述对位状态指示灯设置于所述高炉平台的上方以供炼铁人员观察，另一个所述对位状态指示灯设置于所述高炉平台的下方以供调车人员观察。

8.根据权利要求5所述的对位控制装置，其特征在于，所述电源为220V交流电源，所述出铁口状态指示灯、所述对位状态指示灯和所述型号指示灯为白炽灯和LED灯中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的对位控制装置，其特征在于，

所述出铁口状态显示单元包括出铁口状态指示语音播放模块，用于根据出铁口状态显示单元的通电与断电，通过播放语音以提示出铁口的状态为出铁与不出铁；

所述对位状态指示单元包括对位状态指示语音播放模块，用于根据对位状态指示单元的通电与断电，通过播放语音以提示对位状态准确与不准确。

10.根据权利要求5所述的对位控制装置，其特征在于：

所述对位控制模块包括有N个，N个所述对位控制模块与对位的铁水罐车的型号一一对应；

所述型号指示模块包括有N个，N个所述型号指示模块中的N个型号指示灯与铁水罐车的型号一一对应；

其中，所述N个对位控制模块中的任两个并联，N为2以上的正整数。

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