論起重機滑觸線的改造與選型

摘要：起重機是如今眾多企業室內室外吊裝作業所常用的一種設備，很多起重機的供電方式原始設計均為角鋼滑線，但在后續的使用過程中發現存在很多安全隱患，本文的主旨就是通過深層次分析角鋼滑線存在的弊端，提出了新式導管式安全滑觸線，做到合理的選型，達到既解決存在問題，又滿足使用要求的目的。

關鍵詞：起重機；角鋼滑線；集電器

1.引言

單位使用的12臺單、雙梁橋式起重機，4臺門式起重機，5臺葫蘆吊，初始安裝時供電方式全部采用的是角鋼滑觸線。通過對這些吊車長期以來的維修數據進行統計分析，發現起重機角鋼滑觸線在使用中非常容易出現電壓降過大， 時間長了表面積塵，從而造成接觸不良現象，導致電流過大，甚至引起缺相或斷路。加上這種固定式裸角鋼滑觸線過長，周圍溫度變化所造成的應力集中和建筑熱脹冷縮變形等原因造成了滑觸線變形，進而引起滑塊滑動過程中產生拉弧、打火現象以及滑塊從滑觸線上脫落造成起重機斷電的故障時有發生。有的角鋼生銹、腐蝕，已嚴重出現變形、開焊、移位，最終維修人員不得不進行了更換。

為此，單位先后對其中兩臺雙梁橋式起重機供電方式進行了改造，即采用了新式絕緣導管式安全滑觸線。

2.絕緣導管式安全滑觸線技術組成

2.1 工作原理

安全絕緣導管式滑觸線是近年來新開發的一種移動式供電裝置， FHD多極安全絕緣導管式導電裝置的外觀是一種半封閉塑料導管，里面嵌有多極銅條作為輸電導線，集電器安裝在導管內，配合緊湊，移動靈活，集電器小車上裝有多極電刷，與銅條間緊密接觸。當集電器隨著起重機來回移動時，銅導軌上的電力經由集電器上的電刷輸送給起重機。目前，市場上這種導管滑線生產規格一般是4 m一根，安裝時建議支架間距為1 m，并均勻分布在一根導管上，一定要保證兩根導管上的滑線接頭處的銅條固定連接良好，避免銅條接頭處產生錯位，影響受電器小車在導管內正常運行。

2.2 主要特點

2.2.1安全

絕緣導管式安全滑觸線具有安全系數高、重量輕、導電性能好、防塵和防雨的功能， 能防護雨雪襲擊以及異物觸及，當檢修人員觸及輸電導軌外殼無任何傷害，讓使用者和維修人員在作業時毫無感電之憂。

2.2.2可靠

輸電導管具有散熱較快、導電性能好、線路損失小、許用電流密度高的特點。集電器移動靈活，能夠有效地控制接觸電弧和串弧現象。滑觸線整體結構緊湊、安裝簡便、部件標準化率高等特點，收到了很好的使用效果。

2.3 結構組成

目前，市場上生產的滑觸線有多種多樣，但不管怎樣，均應滿足機械部標準JB/T6391-1992《起重機滑接輸電裝置型式和基本參數》。

2.3.1滑觸線

滑觸線的選擇和選型上有多種計算法，在安全滑觸線的選型上，主要是以導管上允許的工作電流作為依據，此外再考慮導管長度，運行速度，工作級別，安裝空間，工作環境溫度等。

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，直線導管一般都用單電刷，而雙電刷則多用于直線導管和弧型導管；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設施運行中拉斷、磨損引出線而造成短路故障。根據電氣線路的排布選擇合適的母線極數，這樣可避免因選型較大而造成不必要的浪費或因選型較小而不符合電氣設備的使用要求，達到最佳的經濟效果。

2.4 選型分析

2.4.1 同跨多臺起重機選型

因需要，在同一跨上可以有兩臺或多臺起重機，此時，工況比較復雜，滑觸線的選擇就顯得尤為重要。參考國內和國外相關行業，滑觸線的選擇有幾種計算方法。

2.4.1.1按負載電流計算

電壓降的多少直接受負載電流大小的影響，其算法有多種。有的是按額定電流與啟動電流之和來計算，有的是按負載持續率時的工作電流來計算，也有的是按尖峰時刻電流進行計算。

按負載工作電流I估算，計算公式如下

I=∑ IA+∑IN [A]

IN：額定電流[[A] IA：啟動電流[[A]；

兩臺或多臺起重機，存在同時運作可能時，IA和IN的確定分別按所有起重機中的最大功率電機和第二大功率電機的電流來考慮。

I max=∑（I1 + I2+ I3）

此時，根據工作電流I max可選取滑觸線型號。

2.4.1.2按總功率估算

在只知道各起重機的功率的情況下，可以采取運用總功率來計算，對總功率用工況系數進行修正。

P=F·∑ PG [KW]

F：起重機的工況系數；

PG：起重機的計算功率壓[Kw]

工況系數，取決于起重機沖擊情況和工作頻率。

P max=F·∑ PG=F∑（P1+P2+P3）

此時，根據工作功率Pmax可選取滑觸線型號。

2.4.1.3按兩種方法估算的結果

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

在市場上了解到的典型廠家提供的選型參數表，可以選擇最接近的滑觸線規格型號，這里DHGJ- 4- 95型比較合適。需要說明的是，負載持續率、電壓降、導體的溫度、導管截流量等因數未考慮在內。

由穩慎原則：一般粗略、快速、簡單的經驗估算，1個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。

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

2.4.2 分析

分析的結果，對于同跨多臺起重機來說，這種只考慮主鉤和大車運行機構的負載電流，并作為最大負載電流，按最大負載電流或按最大總功率來選滑觸線的做法，在實際應用中是行的通的，通過對滑觸線進行合理的選型和安裝使用，可以滿足生產的使用和要求，合理的選型完全可以避免因選擇導管截面積太大造成經濟浪費，或因選擇導管的允許電流過低而出現起重機停車的現象。

3.定期對滑觸線進行檢查

良好的保養與及時檢查維修是任何設備延長使用壽命的有效途徑之一，雖然絕緣導管式安全滑觸線存在結構緊湊、精密，使用壽命長，故障率低等一些列優點，但任何機械傳動部件在長期使用中都會有磨損，尤其是摩擦部件間磨耗更是隨著設備使用頻率的高低而不可估計，因此日常定期檢查必然不可忽視。

4.效果

通過對單位改造后的兩臺橋式起重機使用情況進行長期監控來看，自從將供電方式由角鋼滑線改裝為安全絕緣導管式滑觸線后，三年多來，設備運行一直正常，未發生一件供電電源缺相、斷電、打火、降壓等故障。

5.結語

現在，各種新型滑觸線產品很多，種類各式，花樣繁多，雖然褒貶不一，但各自優點也都很明顯。安全導管式滑線作為已經被大眾認可并逐漸普遍應用的移動供電形式，無論是結構設計使用上還是維修拆裝上都有它自己的“獨到之處”，方方面面較現在市場中的“同行”都有很大的立足優勢，短時間內也不可能馬上退出。所以如何在現有設備狀況的基礎上進行改造，延長其使用壽命，提高設備運行安全系數是非常必要的。

參考文獻：

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[4]王新.同跨多臺起重機公用大車供電滑觸線裝置的選型.工業科技.2009

作者簡介：朱磊（1984—）男，遼寧錦州人， 沈陽鐵路局錦州機務段設備車間工程師，主要從事鐵路機務設備維修與管理工作。endprint