滑触线故障原因分析

1 概述

邯钢原料场共有

16 台堆、 取料大车, 由 9 条安全滑触线供电。 滑触线( 以下简称滑线) 采用 JDCHD- 1250 型 安 全 滑 线 。 其 中 一 条 滑 线 的 长 度 为540 m, 有 16 组伸缩节; 三条长度为 500 m, 有 8 组伸缩节; 三条长度 492 m, 7 组伸缩节; 两条长度540 m, 8 组伸缩节。 滑线安装后运行至今出现过以下类型的故障:
① 滑线向上或左右弓起;
② 滑线整体串动;
③ 集电器从滑线中脱落引起单相接地、 相间短路等;
④ 滑线导电体上有不均匀的电弧烧损的凹凸坑;
⑤ 集电器电刷磨损快, 表面有颗粒状凹凸坑, 侧面有擦痕;
⑥ 滑线绝缘护套顶部、 侧面有堆、 取料大车堆取料时掉下的块状料砸伤的 “ 洞", 造成滑线绝缘损坏;
⑦ 滑线两侧面有滑痕等等。根据多年来的运行经验以及对日常维护、 故障处理的分析、 研究, 现将滑触线故障原因分析总结如下。

2 安装季节与伸缩节间隙的调整问题

原料场的 9 条滑线是经历三年多时间陆续安装的。 第一条滑线是在 1998 年 12 月份安装的, 有16 组伸缩节; 第二年 8 月份开始安装第二条滑线,有 8 组伸缩节; 随后在一年多的时间内陆续安装了其它 7 条滑线。 在安装后的三个月内滑线运行平稳, 一般不会发生故障, 但每逢冬夏更替, 滑线就出现严重的故障。 冬季安装的滑线到夏季后明显向上或 左 右 弓 起 , 集 电 器 不 能 在“ U"形 导 轨 内 良 好 滑动, 脱离滑线导轨, 拉坏滑线及固定支架。 夏季安装的到冬季后出现滑线收缩, 在伸缩节处形成不正常的过大间隙, 不仅容易造成滑线串动, 还容易刮坏集电器, 而 4~5 月安装的滑线没有出现上述故障。因此, 滑线安装必须考虑季节, 一般来说 4~5 月安装比较合适, 但需要合理调整滑线伸缩节的间隙( 20 mm 为宜) 。
3 安装滑线存在的问题
3.1 原料场的堆、 取料大车的滑线安装在大车下面相应皮带机的机架上, 没有独立的安装基础, 集电器安装在堆、 取料大车上的固定支架上。 由于皮带起停时产生的猛烈的拉涨力, 皮带上的料量不均匀等, 造成皮带支架无固定频率、 振幅的随机振动,滑线也随之振动。 这种振动造成集电器与滑线接触不良, 严重时使集电器与滑线之间产生强烈电弧造成集电器电刷表面和滑线导电体由于电弧烧损形成不均匀的凹凸坑。
3.2 滑线的角钢支架固定在几乎不沉降的皮带机架上, 其中 14 台堆、 取料大车道轨道床为道渣基础 , 容 易 出 现 不 均 匀 沉 降 , 导 致 堆 、 取 料 大 车 中 心水平偏移最大达到±200 mm 以上, 垂直偏移最大达到±100 mm 以上, 远远超过集电器水平活动范围±50 mm 和垂直活动范围±50 mm, 由此导致集电器与滑线不能对中。 另外的两台滚筒取料机共用一对混凝土基础, 几乎不沉降, 与道渣基础相比效果要好得多。
3.3 滑线的水平度、 直线度未达标, 固定卡松动或损坏后不再安装固定卡, 吊挂夹损坏后未及时更换, 造成滑触线整段或局部串动和摆动。 经测定540 m 长 滑 线 左 右 摆 动 达 到 100 mm, 串 动 达 到200 mm 以上。
3.4 大车上用于固定集电器支架的 120 mm 槽钢较小, 强度不够, 长度过大, 槽钢扭曲变形; 集电器支架长度 过 长 ( 超 过 700 mm, 方 钢 仅 为 25 mm 的Q235 普碳钢) , 强度较小, 支架末端易挠曲而不平直, 容易导致集电器之间不平行。 地面皮带上用于固定滑线的角钢支架长度较大 ( 大于 850 mm) , 角钢支架易被挂坏或外侧向下倾斜, 影响滑线的水平度和直线度。
3.5 由于滑线直线段不达标, 滑线伸缩节不能自由伸缩。 滑线的热胀冷缩*依靠滑线的伸缩节来调整, 它是由长 190 mm 滑线、 导向板、 两个长 180mm 连接器和连接导线组成, 见图 1。 其伸缩间隙是在 190 mm 滑 线 的 两 端 ( 每 个 间 隙 为 20 mm, 但 总有效伸缩间隙只有 20 mm) 。 由于可调螺栓 ( 由螺栓和反力弹簧组成) 加在导向板上的压力不均, 加上集电器的侧压力会使伸缩节移向一侧, 从而导致另一侧的间隙超过规定的 40 mm, 并有可能导致连接导线承受拉力; 集电器通过时会有“ 卡滞"现象,有可能从滑线“ U"槽内“ 蹦"出 来 造 成 接 地 或 短 路故障。

3.6 第一条滑线伸缩节设置不合理, 数量过多。 第一条滑线安装时, 过分考虑温差, 每 66 m( 11 节滑线) 设置 2 组伸缩节。 在滑线运行中由于伸缩节过多, 固定夹效果不是很好, 滑线串动比较明显。 以后安装的滑线吸取了第一的经验教训, 每 66 m 设置一组伸缩节, 运行效果好于第一条。
4 环境因素
4.1 季节温差、 昼夜温差大由于滑距离地面高度小于 600 mm, 地面上常年铺有皮带上掉下的各种物料, 导致夏季中午滑线处的温度超过 50℃以上, 滑线处昼夜温差达到26℃以上,导致滑线每天的热胀冷缩变化大( 每 50m 调节距离为 30.5 mm) , 滑线难以适应频繁的热胀冷缩。 季节温差大影响到伸缩节的合理设置。
4.2 堆取料大车掉料砸伤滑线问题堆、 取料大车在运行中, 不可避免地从臂皮带上掉料, 尤其在堆、 取 高 炉 杂 料 ( 块 矿 、 球 团 等 ) 时尤为明显, 常有直径大于 40 mm 块矿或冻块从离地面近十米高的臂皮带上掉下来, 砸在滑线上, 造成滑线绝缘损坏。
4.3 集电器电刷上积料堆、 取料大车臂皮带上掉下含有水分的易导电物料( 精粉、 南非分、 煤粉、 碱性的灰石粉、 焦粉等)在风力的作用下, 经常聚集在集电器电刷与其外壳之 间 , 发 生 漏 电 发 热 现 象 ( 曾 多 次 在 集 电器 处“ 着火") , 损坏滑线绝缘, 并有可能导致集电器从滑线“ U"槽内挤出来。
5 其它因素原料场的堆、 取料大车走行非常频繁, 堆、 取料大车作业可分为正常堆取料和快速调车两种形式。
5.1 取料机取料时前进速度非常小, 通常小于 5m/h, 但非常频繁; 取料时, 由于大车的振动加上皮带架子的振动, 集电器与滑线之间接触不良, 滑线导电部分和电刷之间容易被电弧损伤, 接触更加不良, 越容易形成电弧损伤, 形成恶性循环。
5.2 生产工艺要求堆、 取料大车调车尽可能的快,调 车 时 速 达 到 30 m/min, 堆 、 取 料 的 大 车 不 仅“ 跑偏"比较明显, 而且振动大造成接触不良几率大大增加。
5.3 堆料机走行堆料速度相对较低, 在 7 m/min至 30 m/min 之间, 一般不超过 15 m/min, 但走形距离较短, 大车换向时冲击较大。
6 解决措施
6.1 滑线尽可能采用独立的安装基础, 避免皮带架子的振动传到滑线上。 原料场 14 台堆、 取料大车采用道渣基础, 安装位置受到限制, 不可能采用独立安装基础; 原料场另外两台滚筒取料机采用混凝土基础, 受安装位置限制, 也未采用独立安装基础, 但效果明显好于前者, 因此规划中的新区原料场明确要求堆、 取料大车采用混凝土基础、 滑线采用独立安装基础。 堆、 取料大车上的固定支架至少选用 200 mm 以上的槽钢, 集电器支架采用 35 mm高强度方钢, 并合理调整槽钢的安装位置, 使集电器支架长度尽可能的短( 目前原料场的滑线支架长度已小于 600 mm) 。
6.2 及时调整伸缩节。 每年的 5 月初、 11 月初都要对滑线全面人工串位调整。 调整内容包括水平度 、 直 线 度 、 伸 缩 节 的 间 隙 等 ; 伸 缩 节 间 隙 统 一 调整为 20mm, 并对伸缩节固定螺栓的松紧度作统一

规定。 及时更换损坏的固定夹以保证滑线的固定

,避免滑线串动。
6.3 滑线上方加盖倒“ V"型的防护盖, 防止堆、 取料时掉料砸伤滑线, 并起到防雨的作用, 还有助于降低滑线的昼夜温差。
6.4 堆、 取料大车的滑线集电器弹簧的压力调整为 正 常 的 1.3～1.5 倍 , 以 加 强 集 电 器 与 滑 线 的 接

触。 电刷磨损超过规定的标准后及时更换

, 避免接触不良造成电弧损伤及拉坏集电器和滑线。 集电器支架安装时, 在集电器的支架底座下侧与大车上的槽钢支架之间垫上一个 2 mm 后的垫片, 使集电器与槽钢形成一个小于 10 度的角度, 保证集电器与滑线良好接触。
6.5 合理优化生产工艺, 尽可能减少调车次数。
6.6 加强维护保养工作。 每天下午 2~4 点, 巡视检查滑线有无弓起、 集电器是否变形损坏、 吊挂夹固定夹完好情况等; 每周一次检查滑线和连接盒是否串位、 伸缩节间隙变化情况等; 每月检查滑线并对伸缩节局部调整; 每年堆取料大车的道床基础调整后要随之同步调整滑线。
7 结束语

采用上述措施后

, 原料场的滑线故障率降为原来的三分之一, 为原料场的卸料、 堆料、 取料、 配料等提供可靠的保障, 确保高炉和烧结正常运行。