鐵路、礦山用螺旋卸車機受電器的技術(shù)改造

劉俊強，吳繼軍

（山東?；煞萦邢薰荆綎| 壽光 262737）

山東?；儔A廠原煤卸車系統(tǒng)是采用螺旋卸車機將原煤卸至煤坑，然后利用行吊將原煤抓送至原煤貨場或者直接抓卸至皮帶輸送機，輸送到熱電廠。純堿廠螺旋卸車機是1986年投入使用的，螺旋卸車機原卸車軌道長度375m，螺旋卸車機移動作業(yè)范圍較大，采用架空線（裸銅線）方式給與供電，螺旋卸車機通過受電器內(nèi)碳滑塊與裸銅線接觸獲得電源。自1986年至2004年純堿廠原煤卸車系統(tǒng)基本采用原有設(shè)計運行生產(chǎn)，設(shè)備及線路沒有進行大的技術(shù)改造。

近些年來，隨著山東?；瘓F熱電廠的擴建，原煤需求量急劇增大，純堿廠原煤卸車系統(tǒng)也進行了相應(yīng)的技術(shù)改造，煤坑由原375m，增加到625m，純堿廠架空線（裸銅線）增加到650m。由于裸銅線的延長，原設(shè)計受電器不能滿足現(xiàn)有生產(chǎn)，各種問題就突出顯現(xiàn)出來，雖然線路延長后碳滑塊改為銅滑塊，但也存在很多不適應(yīng)生產(chǎn)的因素，嚴重制約純堿廠原煤卸車任務(wù)。

1 存在的問題

純堿廠原煤卸車系統(tǒng)使用的架空線采用的是三根φ12的裸銅線，其受電器由三部分組成：一是絕緣基礎(chǔ)部分；二是導(dǎo)電盒；三是導(dǎo)電碳滑塊或者導(dǎo)電銅滑塊，由于裸銅線的延長，致使受電器存在以下問題：

1）碳滑塊主要材質(zhì)以石墨為主，它重量輕、導(dǎo)電性能好。但是，它存在耐磨性差、韌性小、造價高、易破碎等缺點。銅滑塊導(dǎo)電性好、耐磨性好、導(dǎo)電率高，但是存在摩擦大，容易刮傷銅滑線，更換費用高等缺點。

2）碳滑塊與裸銅線相對滑動，由于650m裸銅線自重，致使碳滑塊磨損嚴重，甚至由于銅滑線重量壓碎碳滑塊，有時10～20天就需要更換一次，碳滑塊使用壽命短，費用高。

3）銅滑塊電阻系數(shù)小，導(dǎo)電率高，導(dǎo)電性能好，使用銅滑塊可以解決裸銅線重量導(dǎo)致碳滑塊磨損快或者破裂等情況。但是，銅滑塊與裸銅線滑行，銅滑塊與裸銅線之間屬于“硬性摩擦”，會導(dǎo)致裸銅線的摩擦加劇，影響裸銅線的使用壽命。

5）由于碳滑塊或銅滑塊放在導(dǎo)電盒中采用無固定式放置，當受電器行至裸銅線彎曲處，容易導(dǎo)致碳滑塊或銅滑塊自受電器導(dǎo)電盒中脫落，裸銅線在導(dǎo)電盒上滑行，損壞導(dǎo)電盒，導(dǎo)電盒體刮傷銅滑線。

6）導(dǎo)電盒由銅板焊接而成，由于作業(yè)惡劣，焊接點氧化、裸銅線撞擊等原因，導(dǎo)電盒經(jīng)常損壞，修復(fù)難度大。

2 技術(shù)改造

為了提高螺旋卸車機的卸車水平，確保設(shè)備及人身安全，解決卸車機受電器不合理帶來的卸車困難和安全問題，在進行多次研究和試驗基礎(chǔ)上，對螺旋卸車機受電器進行了全面的技術(shù)改造。

改造后的受電器采取與原有受電器裝置完全不同的結(jié)構(gòu)（除根據(jù)螺旋卸車機機體安裝受電器裝置的連接孔外，其余部分重新進行設(shè)計），這種受電器完全能滿足螺旋卸車機的使用要求，而且使用、維護方便簡單。

2.1 基本構(gòu)造

新的受電器裝置結(jié)構(gòu)簡單，改變傳統(tǒng)滑塊不動，架空線滑動的“硬碰硬”方式，采取滑塊滾動，架空線滑動“柔性”滾動模式。如圖1。

圖1 受電器裝置結(jié)構(gòu)

新型滾動式受電器總成整體采用黃銅鑄造而成，共分為三部分：

1）絕緣部分：采用上下兩塊15mm厚度的新型絕緣板壓制而成，下板用于固定受電器，螺栓頂部用密封膠灌注，上板用于固定受電器盒（殼體），螺栓全部密封灌注。

2）殼體部分：殼體部分采用整體分鑄結(jié)構(gòu)，殼體壁厚20mm，分為上下兩個部分，滑動軸承鑲嵌其中，上下兩部分采用M6銅螺栓連接在一起，滑動軸承損壞時，方便更換。殼體內(nèi)外兩側(cè)安裝軸承蓋，殼體外側(cè)軸承蓋上安裝有加油嘴。殼體內(nèi)側(cè)圓滾上側(cè)安裝10mm絕緣板防止裸銅線與殼體接觸摩擦打火，殼體頂部安裝10mm絕緣板，絕緣板有兩個作用：一是用來防治粉塵、雜物進入受電器，受潮引起連電；二是防治裸銅線從受電器中脫落至受電器支架之上。

制作：1.把雞肉切成1.5 cm見方的丁，用少許精鹽、料酒、味精和水淀粉兌成味汁待用。2.鍋中放油燒溫熱：花生米下鍋炸熟撈起，留少許余油，把干紅辣椒、花椒入鍋稍炒，待呈深紅色逸出香味時，雞丁下鍋炒散。蔥、蒜、姜下鍋稍炒，烹入味汁，炒熟，放入花生米炒勻即可。

3）導(dǎo)電系統(tǒng)：導(dǎo)電滑塊采用3個φ50的圓滾，為黃銅鑄造而成，圓滾安裝在滑動軸承中，軸承蓋中注入導(dǎo)電膏，導(dǎo)電膏一方面起到潤滑滑動軸承的作用，另一方面起到滅弧的作用。滾動軸承在受電器中起關(guān)鍵性的作用：一是保證圓滾能夠滾動通暢；二是將裸銅線的電通過殼體傳輸?shù)綀A滾上，使受電器殼體、滑動軸承、圓滾成為統(tǒng)一的帶電體，可以保證負載瞬間不斷電。

2.2 主要特點

1）銅導(dǎo)電性能好，導(dǎo)電率高。

2）受電器與裸銅線之間是相對滾動，摩擦力大大減小，避免了刮傷裸銅線的大問題，大大提高了圓滾及裸銅線的使用壽命（裸銅線與銅圓滾的磨損情況記錄分別見表1、表2），消除了刮傷裸銅線帶來的安全隱患。

表1 裸銅線磨損情況記錄

表2 銅圓滾磨損情況記錄

3）由于受電器采用了滑動軸承及導(dǎo)電膏，可以消除圓滾與滑動軸承之間由于滾動產(chǎn)生的電火花，避免了銅圓滾與滑動軸承的燒結(jié)現(xiàn)象，可以保證銅圓滾滾動自如。

4）受電器采用3個圓滾一方面可以加大裸銅線與受電器圓滾的接觸面積，可以更好的滿足負載的要求。另一方面當圓滾長期使用摩擦成槽時，可以掉換其中兩個圓滾的方向繼續(xù)使用，以節(jié)約成本。

5）具有較強的抗灼燒性能，減少了裸銅線的灼傷，使其表面長期保持表面光潔、無斑痕。

6）維護保養(yǎng)、維修簡單方便。受電器銅圓滾軸承座內(nèi)每半年通過加油孔注入導(dǎo)電膏一次就可以滿足使用要求。

7）受電器采用新的絕緣部分，增加了絕緣的可靠性，提高了安全性能。

8）成本低，無污染。

3 效益分析

制造一套新型滾動式受電器總成需要花費2 000元，原受電器每套需花費1 200元。新型受電器在螺旋卸車機運行過程中，基本框架幾乎不受損害，易損件為滾動軸承及圓滾。

新型受電器一次性投資為：2 000×3套／臺×6臺＝3.6萬元。

舊受電器一次性投資為：1 200×3套／臺×6臺＝2.16萬元。

新型受電器一次性投入比舊受電器高3.6－2.16＝1.44萬元。

原受電器銅滑塊每2個月需要更換一次，每臺更換3塊，全年一臺設(shè)備更換18塊，海化純堿廠共6臺設(shè)備，每塊滑塊價格為450元，每年可花費：450×18×6＝4.86萬元。

滾動式受電器每個圓滾500元，每套滑動軸承30元。一般使用一年半時間需要更換一次，每年可花費：500×3根／套×1／1.5×6臺＝0.6萬元。僅銅滾一項，每年可節(jié)約費用4.86－0.6＝4.26萬元。

改造前由于銅滑塊磨損及刮傷，鐵運原卸車機裸銅線使用4年就必須更換，經(jīng)過改造后，每條可延長4年壽命，每條裸銅線價格為6萬元，純堿廠共6條裸銅線，更換一次需花費：6×6＝36萬元，每年可為純堿廠節(jié)約費用36／4＝9萬元。

使用新型受電器每年可為公司節(jié)約費用：4.26萬元＋9萬元－1.44萬元＝11.82萬元。

改造后的螺旋卸車機受電器自2006年10月投入使用以來，運行始終正常，未發(fā)生因新型受電器裝置故障引起生產(chǎn)、安全方面的事故，使用效果良好。實踐證明，這種受電器設(shè)計合理，性能可靠，完全滿足螺旋卸車機的使用要求，而且安裝簡單、工作可靠、維護方便、維修量小及投資小，具有一定的推廣價值。