天车滑线的合理选用与分析
锻造厂 韩洛鹏 胡应生
摘要：双梁桥吊是工矿企业使用最广泛的起重设备。滑线是为其移动输送电力的关键部件。本文通过对锻造厂现有天车的各类滑线性能比较分析，得出滑线选用的合理方案。
关键词：天车 滑线 选用 分析
我厂共有双梁桥吊20台，大车电力拖动方式均是角钢滑线式的，小车运行机构传送电力的方式有角钢滑线、扁电缆(6台)和安全滑线(2台)三种方式。下面从安全性、可靠性、寿命、经济性等方面具体分析。
1 安全性 1．1 角钢导电
角钢导电是一种传统的电力拖动方式，导电体直接裸露于空气中，易锈蚀、氧化、积灰、积油，油灰搅和在一起形成绝缘的油垢，直接影响导电性能，失电后运行机构依靠其机械惯性继续运行，容易失控，可能造成事故。角钢本身笨重而且接头表面不平滑，接头压力受移动机构运行误差的影响，集电托磨损快，过滑线接头时易别劲打碎滑线瓷瓶，常常产生电弧，有些天车的司机室与滑线同侧，司机上下车时很不安全。 1．2 安全滑线
安全滑线输电装置的外壳与支持部分用工程塑料制造，绝缘与耐腐蚀性能良好，又有一定强度。其导电体为铜导轨，既能导电又能起到导轨的作用，多根导轨集成于一根导管内，与导轨保持常压接触的滚动小车供电。导管后面有凸槽，刚性好，能保证电刷压力不受小车移动或震动冲击的影响。电刷是含铜量高且具有息弧功能的铜石墨混合物，自润滑性能良好，在与导轨接触过程中能形成导电的氢化亚铜薄膜。在导轨与电刷表面接触过程中不会出现电弧，在结构上还设有灭弧隔弧装置，因而安全性高。安全滑线能够安装于司机室同侧，操作、维修人员触及输电体外部无任何危害。 1．3 电缆滑线
随着科技的发展，电缆的柔软性、耐高温能力得到了很大的提高，其较好的安全性使得扁平电缆广泛应用于天车供电成为可能。
2 可靠性
扁平电缆型由于线路始终是一体的，只要拖线小车正常运行，线路供电一般不会出现故障，因而最为可靠。裸钢角铁是靠与之摩擦的较重的集电托导电的，其可靠性取决于滑线的水平性、直线度、接缝、集电托支架以及运行轨迹是否正常。对运行的水平偏差要求不高，但对因天车的轨道接缝较大引起的“蹦跳”较为敏感，常常掉电。安全滑线输电装置的电刷是在导轨上连续平移的，DHG型的表面还带有导电的薄膜层，移动轨迹除由集电器与导轨的安装精度保证外，还受到导管塑料槽的导向，供电性能较为可靠。集电器采用空间5个自由度、挠性绞接，以弥补运行误差和运行冲击。其特殊结构可以吸收垂直及水平两个方向的安装误差，其垂直方向调节量为5mm，水平方向调
节量为10ram。但由移动机构带来的误差、冲击与振动对电刷的接触能力影响较大，不如前两者可靠。
3 寿命
影响供电装置使用寿命的主要原因是导轨磨损和工程塑料年久老化。安全滑线输电装置由于铜或铝合金导轨的磨损面光洁度高，铜导轨还含有石墨可以自行润滑，摩擦系数很小。电刷是铜和石墨的混合物，
硬度比导轨低，可以保护导轨，硬质工程塑料的老化期约l0年左右。常用的裸钢角铁导电过程靠钢与铁的摩擦，易出现电腐蚀。电缆供电用的电缆耐油、耐腐蚀、耐老化性差，寿命在l0年左右。
4 经济性
裸钢角铁用料很大，占有很大空间，滑线导电率低，线路损失大，故障较多。集电托为铸铁件，很快就会磨成沟槽状，寿命仅有2 4年。电缆滑线轨道及滑车成本不高，而优质扁平电缆每米价格高达100元左右，投资较多，但故障率极低，性价比高。
附表：三种天车滑线的性能对比
裸钢角铁 安全滑线 扁平电缆
安全性 差 良 良 可靠性 较差 较差 良 经济性 一般 良 良 故障特点 多、易解决 少、难解决 少、难解决 寿命 20-40年 lO年 8-lO年 特殊性 单极 单极、多极(3一l6极) 3-14芯 不适应场合 露天 复式结构处于下层时易碰坏 长距离(大于5O米) 纠偏能力 高 差 较差
安全滑线具有良好的散热结构和导电率，输电装置用铜或铝合金导轨导电，许用电流密度高，无需其它绝缘结构，导电率相当于钢滑线的8倍，不但可以减小电压损失，而且材料用量少，其综合费用与钢质滑线相当。
5 安装与维护
三种滑线比较，角钢的安装最麻烦，占有空间大、自重大，扁电缆、安全滑线安装较容易。电缆滑线不容易出现故障，但一旦出现轨道(异型槽钢)错移、线拉断等故障，修复起来较难。安全滑线输电装置可用于室内外环境条件差、气体腐蚀、粉尘、高温、潮湿情况下的起重机，它没有裸露的滑线，不受雨雪冰冻天气的影响，因而维修量少。但一旦出现滑线变形、碳刷压力不够等故障，修复起来较难。以上滑线横向比较如附表。
6 各类滑线纵向比较
角钢滑线只有一种，通过瓷瓶固定于支架上，通过铸铁集电托传送电能。安全滑线是我国科技人员9o年代初期在消化、吸收了日本、德国等发达国家产品技术基础上，研制生产的一种安全、可靠、新颖的移动输电装置，典型的有DHG(重庆产)、nxP(扬州产)等型式。DHG装置由输电导管、集电器、供电器、正交器或同步器、导管、导轨连接器、热膨胀补偿装置以及悬吊装置组成，多极母线集成于一根半封闭或全封闭导管之中，导管内嵌有多极输电铜导轨作为输电母体，导管内装有配合紧凑、移动灵活的集电器小车，能在移动受电设施的拖动下同步移动，同时通过在集电器上配置的多极电刷在导轨上滑动接触，将导轨上电源可靠地输送给移动受电设施。其外壳防护等级分为IP
13、IP
23、IP54三级，连接载流量80—400A九种规格。按耐受环境温度分为普通型：一15℃ ≤T≤55℃ ，高温型：T≤120℃。HXP—H型系列滑线导轨采用高性能的塑料外壳内嵌以导电性和散热型都很好的稀土铝合金材料或电解铜作母线。在异型的“H”型导轨上，在集电器与碳刷接触部分嵌以特殊合金的不锈钢带，使导轨具有良好的导电性和耐磨性。集电器采用单极支架式结构，连接于受电设施。高性能的集电器弹性支臂结构，在集电器快速运行时，能有效地与导轨紧密接触。碳刷采用特殊的合金材料，具有良好的导电性和耐磨性。HXP—H型集电器弹簧易锈蚀，影响到自纠偏能力，如果小车本身的运行轨迹水平偏差较大，碳刷就容易脱槽。由于集电器采用单极支架式结构，各个刀片状碳刷的接触压力很难保证完全一致，因而接触压力过大的碳刷及导轨磨损很快。扁平电缆轨道型式有异型槽钢和工字钢。扁平电缆采用非延燃性绝缘材料，可用于户外和接触油污的场所，具有一定的耐气候性能；较圆电缆具有弯曲半径小、寿命长等优点。异型槽钢采用冷轧钢板一次冷拉成型，采用耦合器连接，每个夹线车轮组采用4个202密封轴承。在轴承润滑不好、运转不良情况下，轨道在接头处易拉开，电缆线易拉断，轨道易扭曲变形，难以修复。工字钢轨道型携带电缆用4轮台车车轮带有能导向的外轮缘，弧形车轮踏面与工字钢下翼缘形成线接触，滚动阻力小，轨道强度高。工字钢轨道水平安装误差较大时，连接小车接线盒与台车之间电缆线的槽钢支架易变形。
