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門式起重機(jī)受電器的分析與改進(jìn)

我公司使用的門式起重機(jī)配置有吊索式滑觸線供電裝置,該裝置的優(yōu)點(diǎn)是維修量小,耐用,不易老化,導(dǎo)電性能好。 缺點(diǎn)是一次性投資大,且受電器易受到以下幾方面的影響:①滑觸線受溫差影響,下弦改變較大,導(dǎo)致受電器傾角改變較大,易出現(xiàn)脫線的現(xiàn)象。②受電器因受門式起重機(jī)軌道水平度與接縫處顛簸及側(cè)向風(fēng)力的影響,易引起緊急防風(fēng)制動(dòng)裝置瞬間斷電,作業(yè)時(shí)出現(xiàn)非正常緊急制動(dòng)狀態(tài)。③受電器轉(zhuǎn)向靴頭處易出現(xiàn)接觸**現(xiàn)象,使接觸電阻增大,造成燒蝕和拉弧現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成供電導(dǎo)線的嚴(yán)重?fù)p壞。前兩種現(xiàn)象可采用加牽引重錘的方法,使下弦改變不大,但要求滑觸線有高強(qiáng)度的抗拉性能。若減小支撐電桿的間距,會(huì)使供電系統(tǒng)成本增加過(guò)多。

根據(jù)受電器的實(shí)際結(jié)構(gòu),其傾角變化范圍一般在30°~45°之間,此時(shí)其脫線的可能性*小。 若滑觸線受溫度影響越大,則高度變化越大。即使通過(guò)調(diào)整,一般也很難適應(yīng)北方氣候的實(shí)際要求。

1.在溫差變化下滑觸線的撓度分析

滑觸線通過(guò)吊鏈懸掛于承載索上,因此,滑觸線的高度變化與以下因素有關(guān):

(1) 承載索的撓度隨溫度變化時(shí),滑觸線

的撓度也發(fā)生變化。

(2) 滑觸線撓度的大小不僅受承載索撓度的影響,而且與鏈形懸掛的結(jié)構(gòu)有關(guān)。

(3) 懸掛負(fù)載主要包括滑觸線、承載索、吊鏈形懸掛及覆冰重量等合成負(fù)載,他們均可影響滑觸線的撓度。

(4) 滑觸線的撓度還與實(shí)際跨距、承載索張緊程度和側(cè)向風(fēng)力等因素有關(guān)。 當(dāng)滑觸線無(wú)撓度時(shí),承載索撓度 f 。 ( 見圖1) 將隨溫度的變

化而變化,并由下式確定:

f x=2.271l2D8Zx=0.2831l2DZx式中 f x——承載索的撓度lD——實(shí)際跨距Zx——換算張力

由上式可求得相應(yīng)溫度時(shí)的承載索撓度,見表1。

滑觸線在垂直方向上高度變化量的大小,取決于溫度變化范圍和實(shí)際跨距長(zhǎng)度,同時(shí)也與懸掛點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)形式,即結(jié)構(gòu)系數(shù)有關(guān)。在懸掛點(diǎn)處,滑觸線因溫度而產(chǎn)生的變化量為

△h=(1—ψ) ( f 1—f 0)=0.486( f 1—f 0)式中 f 1——任意溫度時(shí)的承載索撓度f(wàn) 0——滑觸線無(wú)撓度時(shí)承載索的撓度ψ——滑觸線懸掛點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)系數(shù)由上式所得結(jié)果列表2所示,懸掛點(diǎn)處滑觸線因溫度產(chǎn)生的變化量,在懸掛類型和懸掛點(diǎn)處的吊弦懸掛形式已確定的情況下,滑觸線的撓度 f 由下式確定,即

f =Φ( f 1—f 0)

式中 f ——滑觸線在懸掛點(diǎn)處的撓度

Φ——懸掛點(diǎn)處吊弦的結(jié)構(gòu)系數(shù)

我國(guó)西北地區(qū)溫差變化一般在—10℃~40℃之間,可以由表3中查出當(dāng)跨距 lD 為50m時(shí) 滑 觸 線 的 變 化 范 圍 為 △h + f 約 等 于203mm。 實(shí)踐表明,門式起重機(jī)受電器夾角工作角度在30°~40°時(shí),其脫線可能性*小,也就是說(shuō)滑觸線撓度 f 的范圍應(yīng)保持在100mm 之內(nèi)其脫線的可能性*小。

如圖2所示,因側(cè)向風(fēng)力和鋼軌面的不平度等因素,門式起重機(jī)受電器與水平夾角實(shí)際在25°~55°之間變化,實(shí)際滑觸線撓度變化范圍經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)接近277mm,這樣受電器將出現(xiàn)脫

2.幾種改進(jìn)方案

( 1) 改變?cè)?00mm 長(zhǎng)的受電器支撐桿,使其在550~900mm 之間可以調(diào)整,受電器與線現(xiàn)象?;?觸 線 間 的 許 可 范 圍 由 100mm 增 加 到304mm,以保證與滑觸線水平夾角在30°~40°范圍內(nèi)變化。

(2) 為保證支撐桿在低溫調(diào)長(zhǎng)后可靠接觸,可加長(zhǎng)調(diào)力桿的長(zhǎng)度或增加彈簧的拉力。

(3) 在導(dǎo)電刷與靴頭間增加旁路軟連接線,解決因接觸不好引起的滑觸線燒蝕現(xiàn)象。

(4) 采用定位牽引繩解決因側(cè)向風(fēng)擺動(dòng)引起的脫線現(xiàn)象。

(5) 根據(jù)滑觸線跨中平均撓度的大小,在跨中撓度超過(guò)200mm 以上時(shí),可適當(dāng)縮短吊鏈的長(zhǎng)度,即根據(jù)撓度選擇不同長(zhǎng)度的吊鏈。圖3為改進(jìn)后的受電器結(jié)構(gòu)圖,此結(jié)構(gòu)經(jīng)寶雞車站使用后效果很好,受電器故障率降低了98%,每年平均可減少停機(jī)時(shí)間210h 左右。根據(jù)我國(guó)各地區(qū)氣候條件的不同,各典型氣象區(qū)承載索和滑觸線的撓度也各不相同,這里僅以西北地區(qū)為例,供兄弟單位參考。










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