目前,橋、門式起重機(以下簡稱橋、門吊)的供電方式分為兩大類,即硬滑線供電和軟電纜供電。襄樊鐵路分局裝卸總公司現有各型門吊20臺,小車全部采用軟電纜懸掛式;大車供電方式三年前只有 JDQ—1型一種,由于故障率較高,公司根據現場實際情況,本著經濟節約、突出實效的原則,進行了一系列改進。
1 方案確定
1.1 問題的提出
幾年前,裝卸總公司門吊幾乎全部采用JDQ—1型受電器,其原理如圖1。壓縮彈簧給滑塊以一定推力,由于拉桿限定作用,保持電刷以一定壓力接觸滑線。當門吊 B 向行駛時,一般受電器工作狀態比較穩定;而 A 向行駛時,易受滑線較大阻力的影響,導致受電器從滑線上脫落,造成缺相供電,如電流保護器狀態**,可能損壞電機。為此,裝卸總公司先后對部分門吊供電方式進行了改進。
1.2 改造方案
1.2.1 自由懸掛式
該方案銅滑線兩端拉緊固定在鐵塔上,中間每隔一定距離(通常不超過8m)裝一中間分叉支架———導線支持器,銅滑線中間部分架在分叉的支架上,受電器為銅滑輪,由銅滑輪提著銅滑線運行,銅滑線與受電器靠滑線自重壓緊?接觸良好。銅滑輪經過支持器時,銅滑線離開支架,受電器從支架上方通過。
對運行速度不超過90m/min 的門吊大車或小車運行機構滑線直徑小于10mm 時,可采目前,裝卸總公司有8臺門吊改造采用這種供電方式,避免了受電器從滑線上脫落的可能性,銅滑輪每兩年更換一次,降低了故障率,減少了成本支出。
1.2.2 固定懸掛頂觸式
該方案滑線采用固定懸掛式,導線兩端固定,而且在所有中間支架處都加以固定,中間支架間距不超過6m,受電器結構如圖3所示,電用這種懸掛供電方式。如圖3所示。電刷依靠壓縮彈簧彈力頂觸滑線,保持良好接觸,也可防止缺相供電現象的產生。
1.2.3 安全絕緣導管式
安全絕緣導管滑線為近年來新開發的一種導電裝置,FHD 多極安全絕緣式導電裝置在半封閉塑料導管內,嵌有多極銅條為輸電導線,受電器小車安裝在導管內,配合緊湊,移動靈活,受電器小車裝有多極電刷,與銅條接觸。這種導管滑線一般4m 一根,安裝時支架間距應為1m,并均勻分布在一根導管上,保證兩根導管滑線接頭處銅條良好地固定連接,避免接頭銅條錯位,影響受電器小車在導管內正常運行(如圖4)。
這種供電方式可架在空中,也可在受高空障礙(如高壓線等)限制時,設置在地溝中。設置在地溝時,應注意安全防護,做好地溝排水工作,并設置蓋板(如帶合頁鋼蓋板),防止外力損壞導管。為保證受電器小車在地溝導管中運行自如,引出導線隨門吊移動時無阻礙,在采用這種供電方式時,我們還自制了一種自動開關蓋板的結構,可保證門吊到達處蓋板半翻開,而離開處蓋板關閉。其示意如圖5。
1.2.4 其它方式
同時,裝卸總公司在門吊大車供電方式改造中,對部分門吊滑線采取了軟電纜懸掛供電方式,而對部分橋吊采取了角鋼滑線供電方式。軟電纜懸掛式是將電纜固定在專制滑車上,滑車沿著工字鋼移動。而角鋼滑線供電方式,滑線為角鋼固定在鋼板上,鋼板裝在絕緣子上,絕緣子和金屬架固定在基礎上,帶直角槽的生鐵受電器靠自身重力與角鋼二直角面接觸。
2 幾種供電方式的總結
JDQ—1型受電器供電方式可能造成受電器從滑線脫落,但檢修方便,更換電刷簡單易行。自由懸掛式工作可靠,可有效防止銅滑輪與滑線分離,同時故障率較低,使用壽命長,但更換檢修受電器銅滑輪相對 JDQ—1型供電方式增加了工作量。固定懸掛頂觸式,制作稍微復雜一些,但檢修更換電刷方便,適于推廣。而FHD 型絕緣導管供電方式絕緣可靠,能防止雨雪侵襲,載流量大,壓降低,無需補償線;但安裝精度要求高,兩根導管連接處銅條的微小錯位,易造成受電器小車運行沖擊,過量靡損電刷,增加故障檢修率。其它方式如角鋼滑線供電方式,安裝簡單,故障率低,但需要定時除銹和除塵,以保持良好導電。懸掛式軟電纜供電方式在門吊的大車供電中較少采用。
3 電流計算及導線、滑線選擇
滑線更換和供電方式改進,需進行電流驗算,保證改進線路壓降小,發熱低,并盡量降低成本。滑線和導線的發熱按工作電流計算,電壓損失按*大電流計算。
3.1 工作電流的計算
一臺門式起重機由于各機構不會同時工作,考慮各種不同因素,總的工作電流的確定,目前有很多方法,這里僅介紹綜合系數法。綜合系數法是需要系數法、二項式法和利用系數法的綜合。起重機的工作電流可從表1中查出計算公式算出。
3.2 *大電流
*大電流按功率*高的機構的電動機為起動狀態,而同時工作的另兩個機構處于正常工作狀態計算。