1 概述
內(nèi)蒙古天野化工集團(tuán)有限責(zé)任公司，主要?jiǎng)恿碓从?臺(tái)產(chǎn)汽量145t／h 燃煤高壓鍋爐，2臺(tái)爐日耗煤約910t，原料煤場3臺(tái)橋式起重機(jī)承擔(dān)著鍋爐主要上煤任務(wù)。但是，由于建廠時(shí)電氣滑接裝置設(shè)計(jì)選型不當(dāng)，自1996年投運(yùn)以來?滑觸裝置故障頻繁，加上因此而產(chǎn)生的供電質(zhì)量問題，加劇了起重機(jī)電氣控制部分和電機(jī)的損壞，造成起重機(jī)經(jīng)常不能正常工作，威脅鍋爐的正常上煤和全廠安全穩(wěn)定運(yùn)行。期間，經(jīng)過幾次小改造，都不能解決根本問題。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，其維修更加困難，維修工作量和備品備件消耗量很大。
為解決這個(gè)老大難問題，在綜合比較各類電氣滑觸裝置優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)反復(fù)研究論證，結(jié)合本廠實(shí)際，制定了獨(dú)特的改造方案。并于1998年5月對橋式起重機(jī)滑觸裝置進(jìn)行徹底改造，取得非常滿意的效果。改造后的滑觸裝置運(yùn)行良好，且維護(hù)量和備件消耗量極低，既節(jié)約了資金又為裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。
2 故障原因分析
煤場共有3臺(tái)橋式起重機(jī)，跨距30m，大梁導(dǎo)軌240m，起重機(jī)共有1組（3根 A、B、C3相）滑觸線，每相240m 的滑觸線由單根6m 長的塑料防護(hù)式安全鋁滑線連接而成。集電器為特制配套的塑料外殼集電器。滑觸線通過支架和大梁固定，槽口向下，集電器插入槽中，起重機(jī)運(yùn)行時(shí)由固定于行車上的集電器架推動(dòng)集電器移動(dòng)實(shí)現(xiàn)滑觸輸電。這種滑接裝置有安全防護(hù)好等優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)用中存在以下不足之處。
1） 不適應(yīng)于北方氣候嚴(yán)寒，溫差大地區(qū)及戶外使用。由于熱脹冷縮，戶外日曬雨淋及低溫，塑料外殼極易變形脆裂，使滑觸線變形，集電器運(yùn)行不暢，受力增大，造成滑觸線拉壞或集電器散架。另外，由于接觸**，缺相運(yùn)行，加劇了電氣控制部分和電機(jī)的損壞。
2） 由于滑觸線長，接口多，且接口處難以平滑過渡，集電器在接口處易發(fā)生卡塞現(xiàn)象，造成滑觸線和集電器的損壞。
3） 由于起重機(jī)跨度寬，運(yùn)行距離長，起重機(jī)上下左右位置移動(dòng)偏差較大，原集電器架難以調(diào)整好集電器的位置。
4） 煤場環(huán)境惡劣，煤粉飛揚(yáng)，日積月累在鋁槽中產(chǎn)生沉積，使集電器運(yùn)行不暢，造成集電器和滑線的損壞。
3 改造方案
因現(xiàn)場條件限制，改造只能在原有框架上進(jìn)行。主導(dǎo)思想是盡量減少滑觸線的中間接口，增大滑觸線和集電器的調(diào)節(jié)量。集電器要簡單耐用，盡力降低集電器和滑觸線的摩擦力。方案如下：
1） 利用長240m，●12mm 的紫銅桿做滑觸線，滑觸線兩頭用9t 絕緣子和長240mm 的索具螺旋扣固定。中間用固定于工字鋼大梁上每隔3m 的絕緣支架（見圖1）支撐。
2） 用120mm×50mm×48mm 的紫銅石墨碳塊做集電器，并固定于特制的集電器架（見圖2）上。
4 電氣計(jì)算
工作電流計(jì)算，根據(jù)公式：
I工作＝K1P3＋K2Pn＋A
其中：P3－起重機(jī)中3個(gè)功率*大動(dòng)力設(shè)備的功率和，根據(jù)實(shí)際取55kW；
Pn－起重機(jī)所有動(dòng)力設(shè)備的總功率，根據(jù)實(shí)際取75kW；
A－其他負(fù)荷工作電流，取15A；
K1、K2—功率電流轉(zhuǎn)換系數(shù)，根據(jù)起重機(jī)類別，K1 取0?6，K2 取0?3。
經(jīng)計(jì)算單臺(tái)起重機(jī)工作電流為70?5A。3臺(tái)起重機(jī)同時(shí)工作時(shí)，工作電流為211?5A。
經(jīng)查表計(jì)算 ●12mm 的紫銅桿載流量 在800A 以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于211?5A 的工作電流。
電壓降計(jì)算，根據(jù)公式：
ΔU＝3I工作·Z·t·cos●
U額定其中：I工作－工作電流211?5A；
U額定－額定電壓380V；cos●－負(fù)荷功率因素，對繞線電機(jī)取0?65；
Z－交 流 阻 抗 值，Ω／km；經(jīng) 查 表 計(jì) 算●
12mm 的紫銅桿 Z 值取0?34Ω／km；
t－滑觸線長度，km；因是單端饋電，t 取0?24km。
經(jīng)計(jì)算電壓降為3％，滿足一般起重機(jī)低于7％的電壓降要求。
改造后的滑觸裝置，滑觸線成為可活動(dòng)部分，滑觸線嵌入集電器槽中。運(yùn)行時(shí)集電器向上托著滑線移動(dòng)實(shí)現(xiàn)滑接輸電。因滑線中間有每隔3m的絕緣支架支撐?滑觸線張力很小。固定于框架兩端的索具螺旋扣可調(diào)節(jié)滑觸線因熱脹冷縮產(chǎn)生的松緊不適。滑觸線的活動(dòng)量較大，可完全適應(yīng)行車的位置移動(dòng)偏差。由于滑觸線中間無接口，且紫銅和石墨碳塊摩擦力小，集電器運(yùn)行通暢，碳塊磨損量小，一年中需更換一次。另外，滑觸線通過自身的重力和集電器壓接?運(yùn)行中，滑觸線和集電器接觸更加穩(wěn)定和良好。改造后的滑接裝置再?zèng)]有發(fā)生故障，為化肥廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了必要保障。
