車輛在廠區內通行會產生揚塵問題，造成道路臟亂差，增加清掃難度，洗車機是專門用來治理揚塵的一種環保設備。骨料裝車過程中，會在車廂里面形成料堆。如果不進行平車，車輛在行駛過程中容易撒料。人工平車費時費力，發運高峰期，還會影響廠區的通行效率，骨料平車設備的開發是骨料發運的重要需求之一。

骨料平車洗車一體機，是將平車機的設計融入到平板洗車機中。開發了一種新型的設備，來適應骨料生產線的發運環節。平板洗車機是針對常用的各類工程車輛的輪胎及底盤而設計，該設備利用多方位高壓水對輪胎及底盤部位進行高壓沖洗，從而達到將車輪及底盤徹底洗凈的效果。骨料平車機由電動葫蘆、刮板、支架、控制系統組成。設備結構簡單，造價低廉，拆卸方便。一般在廠區出口安放一臺方便司機進行平車作業，減少廠區內的撒料。

本文對現有平板洗車機和平車機優化設計，通過集成創新來解決廠區發運中心的揚塵和散料問題。設備通過電腦軟件控制，可自動完成沖洗、排泥、平車工作，自動化程度較高。本文系統介紹了平車洗車一體機的設計實踐，對骨料企業提高裝車發運的環境、精細化管理水平，具有很好的參考價值。

骨料裝車過程中，難免會在車廂里面形成料堆。如果不進行平車，車輛在行駛過程中容易撒料。車輛在廠區行駛，本身容易揚塵污染環境，需要洗車。平車洗車一體機滿足廠區的實際需求，比安裝兩臺設備具有使用維護成本低、占地空間小、集成控制等優點。平車洗車一體機主要完成平車、洗車兩個功能，由平車系統、洗車系統和控制系統組成。其設備三維效果圖見圖1。

2.1 工作流程

平車洗車一體機的工作流程是排隊、掃碼、車輛掃描、平車及清洗、車輛駛離。其作用及功能如下：

(1)排隊。司機排隊采用松散排隊的模式，也就是說通過物流一卡/碼通系統進入發運中心的車輛，都可使用平車洗車一體機，車輛先到先得。司機將卡車開入設備進口處，司機停車。紅燈亮，司機在設備進口處等待，待上一輛車駛離，綠燈亮可進入。

(2)掃碼。司機排隊待綠燈亮起后駛入車位，駛入后紅燈亮起，司機在掃碼箱處掃碼后系統自動驗證車輛，若驗證未通過，系統通過掃碼箱LED小屏提示司機開車駛離并聯系工作人員。

(3)車輛掃描。驗證完成后，系統開始通過激光雷達自動開始對車輛進行掃描，激光測量采用雙軸測量方式，同時測量車廂的寬度和長度。系統根據掃描結果，自動計算出車輛前擋板與平車料耙的相對位置，如有需要通過音柱通知司機挪車。挪車完畢，對射光柵檢測車廂是否到位。

（4）平車及清洗。掃描完成后，系統與PLC通信開始啟動設備，電動葫蘆下放料耙到車廂前擋板料堆上，噴水系統啟動。司機在語音提示下，緩慢前進，平車洗車同時進行。當料耙到達車廂后擋板時，設備自動停止工作，料耙升降到起始位置。

（5）車輛駛離。車輛駛出，綠燈變為紅燈，等待下一輛卡車進入。其工作流程見圖2。

2.2 機械部分

平車洗車一體機由平車系統、洗車系統和控制系統組成。其設備部件圖見圖3。如圖3所示:設備主要由：紅綠燈、掃碼箱、對射光柵、電動葫蘆、料耙及支架、照明燈、攝像頭、音柱、激光雷達、過濾器、電動球閥、水箱、水泵、電磁閥、噴嘴、PLC等組成。其中洗車系統的工作原理為：進水管接廠區生產用水，進水管通過過濾器將水中雜質去除，過濾材料為石英砂或者活性炭。出過濾器通過電動球閥控制水箱水位，水箱里面有液位計、排污閥、出水箱手動球閥組成。出水箱之后進入水泵系統，水泵由水泵過濾器、壓力表、排污閥、手動球閥等組成。噴嘴布置在卡車兩側，噴嘴由電磁閥控制開停及流量大小。平車系統的工作原理為：卡車進入車位，司機停車。在掃碼箱處掃碼，掃碼完畢系統啟動。激光雷達對車廂進行掃描，檢測車廂長寬高，定位車廂前擋板位置，通知司機挪車到位。對射光柵檢測車廂是否到位。平車系統的料耙下降到車廂石子上后，平車系統和洗車系統開啟，司機緩慢開車往前移動，平車、洗車同時進行。當料耙走到車廂后擋板位置時，平車系統停機、噴水洗車系統停機。

2.3 控制部分

系統采取就地手動，自動兩種操作方式。平車洗車一體機設置有控制箱，控制箱上布置手動/自動轉換開關以及啟停按鈕，轉換開關和按鈕實現調試、就地手動平車洗車功能，以及自動平車洗車功能模式的切換。手動模式，主要用于調試階段和后期維護階段。運行期間主要操作模式為自動模式。如果遇到特殊情況，系統也支持人工手動遠程操作。其控制原理圖見圖4。

（1）激光雷達：雷達發射一條線激光到目標物上，掃描攝像頭通過某個固定角度檢測該激光在物體上的反射，然后通過三角測量原理確定物體表面的高度和寬度信息。激光掃描儀安裝在平車洗車一體機支架上方，當車輛進入車位后，掃描儀開始檢測車廂信息，控制系統根據激光掃描儀反饋的車輛位置信息確定車廂的位置來控制料耙的行程，形成閉環位置控制。

（2）控制單元：平車洗車一體機設備數量少，信號點也不多，根據所完成的計算和控制功能，選用集成了通信接口和采集通道的PLC控制器，以達到系統精簡的目的。控制單元實現以下功能:①現場數據采集:控制單元采集系統所有設備的運行和狀態信號（水泵、電動葫蘆等設備的上電、運行、故障信號），采集傳感器的檢測信號，以進行數據處理和控制邏輯實現，發出啟停信號和調節參數，驅動設備正確動作。②數據計算和啟停控制:控制單元根據收到的實時信號進行計算，控制系統的自動運行，在達到設定值時停止系統。③數據通信:系統控制單元需要讀取物流一卡/碼通系統的車輛信息，同時把系統的相關信息進行回傳。

（3）電氣裝置：根據系統需求，設計電氣控制回路實現對設備的啟停和調速控制。為了維護和故障處理考慮，設計每臺設備切換到就地控制模式時，均可以單獨啟停，切換到自動控制模式，自動執行平車洗車命令。

（4）網絡系統：自動平車洗車系統網絡含光纖、光電轉換、交換機等設備。平車洗車系統同以一卡/碼通系統之間的數據傳輸依賴光纖網絡（或者以太網，當距離＜100m）。

2.4 設備配置及參數

結合骨料生產線，常用的卡車類型，來選型設計平車洗車一體機。以規格3.5mx5.5m的平車洗車一體機為例，設備配置及主要參數見表1。

除表1所示配置及參數外，設備配置還應具備如下特點:

（1）框架是平車洗車機的主體，主體支架可采用厚度為300×300×4.5mm方鋼，全部折彎、焊接、鉆孔后再進行防銹處理。頂部可采用2mm透明采光板，兩側內襯板（噴淋系統部位）使用不銹鋼，外側采用鋼板防腐，其他部位采用：鋼化玻璃+塑鋼型材固定，噴嘴使用不銹鋼專用噴嘴。

（2）控制系統PLC采用國際知名品牌，由PLC全觸屏、全自動控制、變頻啟動、缺相保護、相序保護組成，采用微電腦控制系統。

（3）軟件方面，系統兼容Windows/Linux/MacOS 平臺，采用B/S架構設計，使用、升級及擴展簡便。軟件支持人工手動遠程操作，系統應將控制網絡與視頻網絡進行網絡隔離，有效提高系統效率和穩定性，各功能模塊產生的數據統一上傳到數據服務器。

（1）能夠將平車、洗車功能一體化，減少車輛在廠區停留時間，提高通勤效率，從而提高骨料裝車發運系統的自動化水平和效率。

（2）客戶不需再同時購買平車機、洗車機，降低安裝、維護、采購成本，從而提高水泥廠的經濟效益。

（3）平車洗車一體機為機械與電氣一體化的自動控制系統，系統具備就地、遠程控制功能，能夠實現自動控制、手動控制。正常使用時不需人工控制。

（4）設備裝機功率低，設備使用電耗低。

（5）牢固耐用，使用周期長，采用分體結構，安裝運輸方便。

作者：師華東

所屬：洛陽礦山機械工程設計研究院有限責任公司

來源：《水泥工程》

微信公眾號：備件網（關注查詢更多資訊）

（本文來源網絡，若涉及版權問題，請作者來電或來函聯系！）