論起重機(jī)滑觸線的改造與選型

摘要：起重機(jī)是如今眾多企業(yè)室內(nèi)室外吊裝作業(yè)所常用的一種設(shè)備，很多起重機(jī)的供電方式原始設(shè)計(jì)均為角鋼滑線，但在后續(xù)的使用過程中發(fā)現(xiàn)存在很多安全隱患，本文的主旨就是通過深層次分析角鋼滑線存在的弊端，提出了新式導(dǎo)管式安全滑觸線，做到合理的選型，達(dá)到既解決存在問題，又滿足使用要求的目的。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)；角鋼滑線；集電器

1.引言

單位使用的12臺(tái)單、雙梁橋式起重機(jī)，4臺(tái)門式起重機(jī)，5臺(tái)葫蘆吊，初始安裝時(shí)供電方式全部采用的是角鋼滑觸線。通過對(duì)這些吊車長(zhǎng)期以來的維修數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)起重機(jī)角鋼滑觸線在使用中非常容易出現(xiàn)電壓降過大， 時(shí)間長(zhǎng)了表面積塵，從而造成接觸不良現(xiàn)象，導(dǎo)致電流過大，甚至引起缺相或斷路。加上這種固定式裸角鋼滑觸線過長(zhǎng)，周圍溫度變化所造成的應(yīng)力集中和建筑熱脹冷縮變形等原因造成了滑觸線變形，進(jìn)而引起滑塊滑動(dòng)過程中產(chǎn)生拉弧、打火現(xiàn)象以及滑塊從滑觸線上脫落造成起重機(jī)斷電的故障時(shí)有發(fā)生。有的角鋼生銹、腐蝕，已嚴(yán)重出現(xiàn)變形、開焊、移位，最終維修人員不得不進(jìn)行了更換。

為此，單位先后對(duì)其中兩臺(tái)雙梁橋式起重機(jī)供電方式進(jìn)行了改造，即采用了新式絕緣導(dǎo)管式安全滑觸線。

2.絕緣導(dǎo)管式安全滑觸線技術(shù)組成

2.1 工作原理

安全絕緣導(dǎo)管式滑觸線是近年來新開發(fā)的一種移動(dòng)式供電裝置， FHD多極安全絕緣導(dǎo)管式導(dǎo)電裝置的外觀是一種半封閉塑料導(dǎo)管，里面嵌有多極銅條作為輸電導(dǎo)線，集電器安裝在導(dǎo)管內(nèi)，配合緊湊，移動(dòng)靈活，集電器小車上裝有多極電刷，與銅條間緊密接觸。當(dāng)集電器隨著起重機(jī)來回移動(dòng)時(shí)，銅導(dǎo)軌上的電力經(jīng)由集電器上的電刷輸送給起重機(jī)。目前，市場(chǎng)上這種導(dǎo)管滑線生產(chǎn)規(guī)格一般是4 m一根，安裝時(shí)建議支架間距為1 m，并均勻分布在一根導(dǎo)管上，一定要保證兩根導(dǎo)管上的滑線接頭處的銅條固定連接良好，避免銅條接頭處產(chǎn)生錯(cuò)位，影響受電器小車在導(dǎo)管內(nèi)正常運(yùn)行。

2.2 主要特點(diǎn)

2.2.1安全

絕緣導(dǎo)管式安全滑觸線具有安全系數(shù)高、重量輕、導(dǎo)電性能好、防塵和防雨的功能， 能防護(hù)雨雪襲擊以及異物觸及，當(dāng)檢修人員觸及輸電導(dǎo)軌外殼無任何傷害，讓使用者和維修人員在作業(yè)時(shí)毫無感電之憂。

2.2.2可靠

輸電導(dǎo)管具有散熱較快、導(dǎo)電性能好、線路損失小、許用電流密度高的特點(diǎn)。集電器移動(dòng)靈活，能夠有效地控制接觸電弧和串弧現(xiàn)象?；|線整體結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡(jiǎn)便、部件標(biāo)準(zhǔn)化率高等特點(diǎn)，收到了很好的使用效果。

2.3 結(jié)構(gòu)組成

目前，市場(chǎng)上生產(chǎn)的滑觸線有多種多樣，但不管怎樣，均應(yīng)滿足機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)JB/T6391-1992《起重機(jī)滑接輸電裝置型式和基本參數(shù)》。

2.3.1滑觸線

滑觸線的選擇和選型上有多種計(jì)算法，在安全滑觸線的選型上，主要是以導(dǎo)管上允許的工作電流作為依據(jù)，此外再考慮導(dǎo)管長(zhǎng)度，運(yùn)行速度，工作級(jí)別，安裝空間，工作環(huán)境溫度等。

2.3.2集電器

集電器的品種也是多種多樣，分為單電刷和雙電刷，直線導(dǎo)管一般都用單電刷，而雙電刷則多用于直線導(dǎo)管和弧型導(dǎo)管；從形式上說，有小車式、外挑式和四桿式等等。集電器的引出線要排布合理，這樣可避免在集電器隨移動(dòng)設(shè)施運(yùn)行中拉斷、磨損引出線而造成短路故障。根據(jù)電氣線路的排布選擇合適的母線極數(shù)，這樣可避免因選型較大而造成不必要的浪費(fèi)或因選型較小而不符合電氣設(shè)備的使用要求，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果。

2.4 選型分析

2.4.1 同跨多臺(tái)起重機(jī)選型

因需要，在同一跨上可以有兩臺(tái)或多臺(tái)起重機(jī)，此時(shí)，工況比較復(fù)雜，滑觸線的選擇就顯得尤為重要。參考國(guó)內(nèi)和國(guó)外相關(guān)行業(yè)，滑觸線的選擇有幾種計(jì)算方法。

2.4.1.1按負(fù)載電流計(jì)算

電壓降的多少直接受負(fù)載電流大小的影響，其算法有多種。有的是按額定電流與啟動(dòng)電流之和來計(jì)算，有的是按負(fù)載持續(xù)率時(shí)的工作電流來計(jì)算，也有的是按尖峰時(shí)刻電流進(jìn)行計(jì)算。

按負(fù)載工作電流I估算，計(jì)算公式如下

I=∑ IA+∑IN [A]

IN：額定電流[[A] IA：?jiǎn)?dòng)電流[[A]；

兩臺(tái)或多臺(tái)起重機(jī)，存在同時(shí)運(yùn)作可能時(shí)，IA和IN的確定分別按所有起重機(jī)中的最大功率電機(jī)和第二大功率電機(jī)的電流來考慮。

I max=∑（I1 + I2+ I3）

此時(shí)，根據(jù)工作電流I max可選取滑觸線型號(hào)。

2.4.1.2按總功率估算

在只知道各起重機(jī)的功率的情況下，可以采取運(yùn)用總功率來計(jì)算，對(duì)總功率用工況系數(shù)進(jìn)行修正。

P=F·∑ PG [KW]

F：起重機(jī)的工況系數(shù)；

PG：起重機(jī)的計(jì)算功率壓[Kw]

工況系數(shù)，取決于起重機(jī)沖擊情況和工作頻率。

P max=F·∑ PG=F∑（P1+P2+P3）

此時(shí)，根據(jù)工作功率Pmax可選取滑觸線型號(hào)。

2.4.1.3按兩種方法估算的結(jié)果

在起重機(jī)的出廠技術(shù)規(guī)格書上，電機(jī)給定的是功率（KW），新設(shè)備安裝可選擇滑觸線導(dǎo)管參數(shù)；由于多數(shù)廠家給出的輸電導(dǎo)管型號(hào)參數(shù)為截面積、額定載流量，以此作為導(dǎo)管選用的參考，這樣在沒有提供功率參數(shù)的情況下，需要把功率折算為持續(xù)電流，比較麻煩。因此，在一般改造滑觸線的情況下，選用按負(fù)載電流計(jì)算來選取導(dǎo)管的較多。

在市場(chǎng)上了解到的典型廠家提供的選型參數(shù)表，可以選擇最接近的滑觸線規(guī)格型號(hào)，這里DHGJ- 4- 95型比較合適。需要說明的是，負(fù)載持續(xù)率、電壓降、導(dǎo)體的溫度、導(dǎo)管截流量等因數(shù)未考慮在內(nèi)。

由穩(wěn)慎原則：一般粗略、快速、簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)估算，1個(gè)kW是按3A電流來估算的。endprint

于是本例I max=3 P max=3x 72=216 CA）

同樣，選擇DHGJ- 4- 95型比較接近，與上面兩種方法比較吻合。

應(yīng)該值得提醒和注意的是，除了滑觸線選型外，還應(yīng)考慮集電器的選配、滑觸線太長(zhǎng)易出現(xiàn)彎曲、供電隔離段、支架等因素對(duì)滑觸線的影響。多臺(tái)設(shè)備要盡可能采用分立的供電管，電源進(jìn)線要從分立的低壓斷路器引出，這樣不會(huì)因多臺(tái)設(shè)備使用同一供電管時(shí)，其中一臺(tái)存在短路故障而影響其它設(shè)備的正常使用。

2.4.2 分析

分析的結(jié)果，對(duì)于同跨多臺(tái)起重機(jī)來說，這種只考慮主鉤和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的負(fù)載電流，并作為最大負(fù)載電流，按最大負(fù)載電流或按最大總功率來選滑觸線的做法，在實(shí)際應(yīng)用中是行的通的，通過對(duì)滑觸線進(jìn)行合理的選型和安裝使用，可以滿足生產(chǎn)的使用和要求，合理的選型完全可以避免因選擇導(dǎo)管截面積太大造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，或因選擇導(dǎo)管的允許電流過低而出現(xiàn)起重機(jī)停車的現(xiàn)象。

3.定期對(duì)滑觸線進(jìn)行檢查

良好的保養(yǎng)與及時(shí)檢查維修是任何設(shè)備延長(zhǎng)使用壽命的有效途徑之一，雖然絕緣導(dǎo)管式安全滑觸線存在結(jié)構(gòu)緊湊、精密，使用壽命長(zhǎng)，故障率低等一些列優(yōu)點(diǎn)，但任何機(jī)械傳動(dòng)部件在長(zhǎng)期使用中都會(huì)有磨損，尤其是摩擦部件間磨耗更是隨著設(shè)備使用頻率的高低而不可估計(jì)，因此日常定期檢查必然不可忽視。

4.效果

通過對(duì)單位改造后的兩臺(tái)橋式起重機(jī)使用情況進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)控來看，自從將供電方式由角鋼滑線改裝為安全絕緣導(dǎo)管式滑觸線后，三年多來，設(shè)備運(yùn)行一直正常，未發(fā)生一件供電電源缺相、斷電、打火、降壓等故障。

5.結(jié)語

現(xiàn)在，各種新型滑觸線產(chǎn)品很多，種類各式，花樣繁多，雖然褒貶不一，但各自優(yōu)點(diǎn)也都很明顯。安全導(dǎo)管式滑線作為已經(jīng)被大眾認(rèn)可并逐漸普遍應(yīng)用的移動(dòng)供電形式，無論是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用上還是維修拆裝上都有它自己的“獨(dú)到之處”，方方面面較現(xiàn)在市場(chǎng)中的“同行”都有很大的立足優(yōu)勢(shì)，短時(shí)間內(nèi)也不可能馬上退出。所以如何在現(xiàn)有設(shè)備狀況的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，延長(zhǎng)其使用壽命，提高設(shè)備運(yùn)行安全系數(shù)是非常必要的。

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[4]王新.同跨多臺(tái)起重機(jī)公用大車供電滑觸線裝置的選型.工業(yè)科技.2009

作者簡(jiǎn)介：朱磊（1984—）男，遼寧錦州人， 沈陽鐵路局錦州機(jī)務(wù)段設(shè)備車間工程師，主要從事鐵路機(jī)務(wù)設(shè)備維修與管理工作。endprint