淺談滑觸線故障原因

1 概述

邯鋼原料場共有16 臺堆、 取料大車, 由 9 條安全滑觸線供電。 滑觸線( 以下簡稱滑線) 采用 JDCHD- 1250 型 安 全 滑 線 。 其 中 一 條 滑 線 的 長 度 為540 m, 有 16 組伸縮節(jié); 三條長度為 500 m, 有 8 組伸縮節(jié); 三條長度 492 m, 7 組伸縮節(jié); 兩條長度540 m, 8 組伸縮節(jié)。 滑線安裝后運(yùn)行至今出現(xiàn)過以下類型的故障:

① 滑線向上或左右弓起;
② 滑線整體串動(dòng);
③ 集電器從滑線中脫落引起單相接地、 相間短路等;
④ 滑線導(dǎo)電體上有不均勻的電弧燒損的凹凸坑;
⑤ 集電器電刷磨損快, 表面有顆粒狀凹凸坑, 側(cè)面有擦痕;
⑥ 滑線絕緣護(hù)套頂部、 側(cè)面有堆、 取料大車堆取料時(shí)掉下的塊狀料砸傷的 “ 洞", 造成滑線絕緣損壞;
⑦ 滑線兩側(cè)面有滑痕等等。根據(jù)多年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及對日常維護(hù)、 故障處理的分析、 研究, 現(xiàn)將滑觸線故障原因分析總結(jié)如下。

2 安裝季節(jié)與伸縮節(jié)間隙的調(diào)整問題

原料場的 9 條滑線是經(jīng)歷三年多時(shí)間陸續(xù)安裝的。 第一條滑線是在 1998 年 12 月份安裝的, 有16 組伸縮節(jié); 第二年 8 月份開始安裝第二條滑線,有 8 組伸縮節(jié); 隨后在一年多的時(shí)間內(nèi)陸續(xù)安裝了其它 7 條滑線。 在安裝后的三個(gè)月內(nèi)滑線運(yùn)行平穩(wěn), 一般不會(huì)發(fā)生故障, 但每逢冬夏更替, 滑線就出現(xiàn)嚴(yán)重的故障。 冬季安裝的滑線到夏季后明顯向上或 左 右 弓 起 , 集 電 器 不 能 在“ U"形 導(dǎo) 軌 內(nèi) 良 好 滑動(dòng), 脫離滑線導(dǎo)軌, 拉壞滑線及固定支架。 夏季安裝的到冬季后出現(xiàn)滑線收縮, 在伸縮節(jié)處形成不正常的過大間隙, 不僅容易造成滑線串動(dòng), 還容易刮壞集電器, 而 4~5 月安裝的滑線沒有出現(xiàn)上述故障。因此, 滑線安裝必須考慮季節(jié), 一般來說 4~5 月安裝比較合適, 但需要合理調(diào)整滑線伸縮節(jié)的間隙( 20 mm 為宜) 。
3 安裝滑線存在的問題
3.1 原料場的堆、 取料大車的滑線安裝在大車下面相應(yīng)皮帶機(jī)的機(jī)架上, 沒有獨(dú)立的安裝基礎(chǔ), 集電器安裝在堆、 取料大車上的固定支架上。 由于皮帶起停時(shí)產(chǎn)生的猛烈的拉漲力, 皮帶上的料量不均勻等, 造成皮帶支架無固定頻率、 振幅的隨機(jī)振動(dòng),滑線也隨之振動(dòng)。 這種振動(dòng)造成集電器與滑線接觸不良, 嚴(yán)重時(shí)使集電器與滑線之間產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧造成集電器電刷表面和滑線導(dǎo)電體由于電弧燒損形成不均勻的凹凸坑。
3.2 滑線的角鋼支架固定在幾乎不沉降的皮帶機(jī)架上, 其中 14 臺堆、 取料大車道軌道床為道渣基礎(chǔ) , 容 易 出 現(xiàn) 不 均 勻 沉 降 , 導(dǎo) 致 堆 、 取 料 大 車 中 心水平偏移最大達(dá)到±200 mm 以上, 垂直偏移最大達(dá)到±100 mm 以上, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過集電器水平活動(dòng)范圍±50 mm 和垂直活動(dòng)范圍±50 mm, 由此導(dǎo)致集電器與滑線不能對中。 另外的兩臺滾筒取料機(jī)共用一對混凝土基礎(chǔ), 幾乎不沉降, 與道渣基礎(chǔ)相比效果要好得多。
3.3 滑線的水平度、 直線度未達(dá)標(biāo), 固定卡松動(dòng)或損壞后不再安裝固定卡, 吊掛夾損壞后未及時(shí)更換, 造成滑觸線整段或局部串動(dòng)和擺動(dòng)。 經(jīng)測定540 m 長 滑 線 左 右 擺 動(dòng) 達(dá) 到 100 mm, 串 動(dòng) 達(dá) 到200 mm 以上。
3.4 大車上用于固定集電器支架的 120 mm 槽鋼較小, 強(qiáng)度不夠, 長度過大, 槽鋼扭曲變形; 集電器支架長度 過 長 ( 超 過 700 mm, 方 鋼 僅 為 25 mm 的Q235 普碳鋼) , 強(qiáng)度較小, 支架末端易撓曲而不平直, 容易導(dǎo)致集電器之間不平行。 地面皮帶上用于固定滑線的角鋼支架長度較大 ( 大于 850 mm) , 角鋼支架易被掛壞或外側(cè)向下傾斜, 影響滑線的水平度和直線度。
3.5 由于滑線直線段不達(dá)標(biāo), 滑線伸縮節(jié)不能自由伸縮。 滑線的熱脹冷縮*依靠滑線的伸縮節(jié)來調(diào)整, 它是由長 190 mm 滑線、 導(dǎo)向板、 兩個(gè)長 180mm 連接器和連接導(dǎo)線組成, 見圖 1。 其伸縮間隙是在 190 mm 滑 線 的 兩 端 ( 每 個(gè) 間 隙 為 20 mm, 但 總有效伸縮間隙只有 20 mm) 。 由于可調(diào)螺栓 ( 由螺栓和反力彈簧組成) 加在導(dǎo)向板上的壓力不均, 加上集電器的側(cè)壓力會(huì)使伸縮節(jié)移向一側(cè), 從而導(dǎo)致另一側(cè)的間隙超過規(guī)定的 40 mm, 并有可能導(dǎo)致連接導(dǎo)線承受拉力; 集電器通過時(shí)會(huì)有“ 卡滯"現(xiàn)象,有可能從滑線“ U"槽內(nèi)“ 蹦"出 來 造 成 接 地 或 短 路故障。

3.6 第一條滑線伸縮節(jié)設(shè)置不合理, 數(shù)量過多。 第一條滑線安裝時(shí), 過分考慮溫差, 每 66 m( 11 節(jié)滑線) 設(shè)置 2 組伸縮節(jié)。 在滑線運(yùn)行中由于伸縮節(jié)過多, 固定夾效果不是很好, 滑線串動(dòng)比較明顯。 以后安裝的滑線吸取了第一的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn), 每 66 m 設(shè)置一組伸縮節(jié), 運(yùn)行效果好于第一條。
4 環(huán)境因素
4.1 季節(jié)溫差、 晝夜溫差大由于滑距離地面高度小于 600 mm, 地面上常年鋪有皮帶上掉下的各種物料, 導(dǎo)致夏季中午滑線處的溫度超過 50℃以上, 滑線處晝夜溫差達(dá)到26℃以上,導(dǎo)致滑線每天的熱脹冷縮變化大( 每 50m 調(diào)節(jié)距離為 30.5 mm) , 滑線難以適應(yīng)頻繁的熱脹冷縮。 季節(jié)溫差大影響到伸縮節(jié)的合理設(shè)置。
4.2 堆取料大車掉料砸傷滑線問題堆、 取料大車在運(yùn)行中, 不可避免地從臂皮帶上掉料, 尤其在堆、 取 高 爐 雜 料 ( 塊 礦 、 球 團(tuán) 等 ) 時(shí)尤為明顯, 常有直徑大于 40 mm 塊礦或凍塊從離地面近十米高的臂皮帶上掉下來, 砸在滑線上, 造成滑線絕緣損壞。
4.3 集電器電刷上積料堆、 取料大車臂皮帶上掉下含有水分的易導(dǎo)電物料( 精粉、 南非分、 煤粉、 堿性的灰石粉、 焦粉等)在風(fēng)力的作用下, 經(jīng)常聚集在集電器電刷與其外殼之 間 , 發(fā) 生 漏 電 發(fā) 熱 現(xiàn) 象 ( 曾 多 次 在 集 電器 處“ 著火") , 損壞滑線絕緣, 并有可能導(dǎo)致集電器從滑線“ U"槽內(nèi)擠出來。
5 其它因素原料場的堆、 取料大車走行非常頻繁, 堆、 取料大車作業(yè)可分為正常堆取料和快速調(diào)車兩種形式。
5.1 取料機(jī)取料時(shí)前進(jìn)速度非常小, 通常小于 5m/h, 但非常頻繁; 取料時(shí), 由于大車的振動(dòng)加上皮帶架子的振動(dòng), 集電器與滑線之間接觸不良, 滑線導(dǎo)電部分和電刷之間容易被電弧損傷, 接觸更加不良, 越容易形成電弧損傷, 形成惡性循環(huán)。
5.2 生產(chǎn)工藝要求堆、 取料大車調(diào)車盡可能的快,調(diào) 車 時(shí) 速 達(dá) 到 30 m/min, 堆 、 取 料 的 大 車 不 僅“ 跑偏"比較明顯, 而且振動(dòng)大造成接觸不良幾率大大增加。
5.3 堆料機(jī)走行堆料速度相對較低, 在 7 m/min至 30 m/min 之間, 一般不超過 15 m/min, 但走形距離較短, 大車換向時(shí)沖擊較大。
6 解決措施
6.1 滑線盡可能采用獨(dú)立的安裝基礎(chǔ), 避免皮帶架子的振動(dòng)傳到滑線上。 原料場 14 臺堆、 取料大車采用道渣基礎(chǔ), 安裝位置受到限制, 不可能采用獨(dú)立安裝基礎(chǔ); 原料場另外兩臺滾筒取料機(jī)采用混凝土基礎(chǔ), 受安裝位置限制, 也未采用獨(dú)立安裝基礎(chǔ), 但效果明顯好于前者, 因此規(guī)劃中的新區(qū)原料場明確要求堆、 取料大車采用混凝土基礎(chǔ)、 滑線采用獨(dú)立安裝基礎(chǔ)。 堆、 取料大車上的固定支架至少選用 200 mm 以上的槽鋼, 集電器支架采用 35 mm高強(qiáng)度方鋼, 并合理調(diào)整槽鋼的安裝位置, 使集電器支架長度盡可能的短( 目前原料場的滑線支架長度已小于 600 mm) 。
6.2 及時(shí)調(diào)整伸縮節(jié)。 每年的 5 月初、 11 月初都要對滑線全面人工串位調(diào)整。 調(diào)整內(nèi)容包括水平度 、 直 線 度 、 伸 縮 節(jié) 的 間 隙 等 ; 伸 縮 節(jié) 間 隙 統(tǒng) 一 調(diào)整為 20mm, 并對伸縮節(jié)固定螺栓的松緊度作統(tǒng)一

規(guī)定。 及時(shí)更換損壞的固定夾以保證滑線的固定

,避免滑線串動(dòng)。
6.3 滑線上方加蓋倒“ V"型的防護(hù)蓋, 防止堆、 取料時(shí)掉料砸傷滑線, 并起到防雨的作用, 還有助于降低滑線的晝夜溫差。
6.4 堆、 取料大車的滑線集電器彈簧的壓力調(diào)整為 正 常 的 1.3～1.5 倍 , 以 加 強(qiáng) 集 電 器 與 滑 線 的 接

觸。 電刷磨損超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)后及時(shí)更換

, 避免接觸不良造成電弧損傷及拉壞集電器和滑線。 集電器支架安裝時(shí), 在集電器的支架底座下側(cè)與大車上的槽鋼支架之間墊上一個(gè) 2 mm 后的墊片, 使集電器與槽鋼形成一個(gè)小于 10 度的角度, 保證集電器與滑線良好接觸。
6.5 合理優(yōu)化生產(chǎn)工藝, 盡可能減少調(diào)車次數(shù)。
6.6 加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)工作。 每天下午 2~4 點(diǎn), 巡視檢查滑線有無弓起、 集電器是否變形損壞、 吊掛夾固定夾完好情況等; 每周一次檢查滑線和連接盒是否串位、 伸縮節(jié)間隙變化情況等; 每月檢查滑線并對伸縮節(jié)局部調(diào)整; 每年堆取料大車的道床基礎(chǔ)調(diào)整后要隨之同步調(diào)整滑線。
7 結(jié)束語

采用上述措施后

, 原料場的滑線故障率降為原來的三分之一, 為原料場的卸料、 堆料、 取料、 配料等提供可靠的保障, 確保高爐和燒結(jié)正常運(yùn)行。