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門式起重機受電器的分析與改進

我公司使用的門式起重機配置有吊索式滑觸線供電裝置,該裝置的優(yōu)點是維修量小,耐用,不易老化,導電性能好。 缺點是一次性投資大,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軌道水平度與接縫處顛簸及側向風力的影響,易引起緊急防風制動裝置瞬間斷電,作業(yè)時出現(xiàn)非正常緊急制動狀態(tài)。③受電器轉向靴頭處易出現(xiàn)接觸**現(xiàn)象,使接觸電阻增大,造成燒蝕和拉弧現(xiàn)象,嚴重時會造成供電導線的嚴重損壞。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度的抗拉性能。若減小支撐電桿的間距,會使供電系統(tǒng)成本增加過多。

根據受電器的實際結構,其傾角變化范圍一般在30°~45°之間,此時其脫線的可能性*小。 若滑觸線受溫度影響越大,則高度變化越大。即使通過調整,一般也很難適應北方氣候的實際要求。

1.在溫差變化下滑觸線的撓度分析

滑觸線通過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:

(1) 承載索的撓度隨溫度變化時,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構有關。

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

(4) 滑觸線的撓度還與實際跨距、承載索張緊程度和側向風力等因素有關。 當滑觸線無撓度時,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——實際跨距Zx——換算張力

由上式可求得相應溫度時的承載索撓度,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際跨距長度,同時也與懸掛點處的結構形式,即結構系數有關。在懸掛點處,滑觸線因溫度而產生的變化量為

△h=(1—ψ) ( f 1—f 0)=0.486( f 1—f 0)式中 f 1——任意溫度時的承載索撓度f 0——滑觸線無撓度時承載索的撓度ψ——滑觸線懸掛點處的結構系數由上式所得結果列表2所示,懸掛點處滑觸線因溫度產生的變化量,在懸掛類型和懸掛點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 ——滑觸線在懸掛點處的撓度

Φ——懸掛點處吊弦的結構系數

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

如圖2所示,因側向風力和鋼軌面的不平度等因素,門式起重機受電器與水平夾角實際在25°~55°之間變化,實際滑觸線撓度變化范圍經過實測接近277mm,這樣受電器將出現(xiàn)脫

2.幾種改進方案

( 1) 改變原700mm 長的受電器支撐桿,使其在550~900mm 之間可以調整,受電器與線現(xiàn)象。滑 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°范圍內變化。

(2) 為保證支撐桿在低溫調長后可靠接觸,可加長調力桿的長度或增加彈簧的拉力。

(3) 在導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向風擺動引起的脫線現(xiàn)象。

(5) 根據滑觸線跨中平均撓度的大小,在跨中撓度超過200mm 以上時,可適當縮短吊鏈的長度,即根據撓度選擇不同長度的吊鏈。圖3為改進后的受電器結構圖,此結構經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時間210h 左右。根據我國各地區(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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