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铝电解车间多功能天车安全节能H型滑触线的改造

          

                  铝电解车间多功能天车安全节能H型滑触线的改造


                                         技术支持:李超 (扬州宝功) 

     
     摘 要:AJH型安全式节能滑触线功能齐全、铝电解车间多功能安全可靠,但在陕西秦都能源宏伟铝业公司安装使用以来,滑线运行状况很差,故障频繁,极大地影响了电解车间多功能天车的正常供电,对安全、高效生产带来了不利影响。为了解决滑线供电问题,采用HXPnR-H型滑线实施了改造,改造效果良好,避免了以往滑线所发生的问题。


    关键词 滑线 伸缩节 集电器 供电段改造


    一.概述
     陕西秦都能源宏伟铝业公司电解车间天车滑触线原采用采用AJH-G-1250型滑触线,厂房总长为326米,自使用以来,在温度变化不大的季节滑线运转正常,但在换季期间和冬、夏季气温达到极值的一段时间,滑触线故障频繁。在冬季出现滑触线收缩,在伸缩节处出现间隙过大,刮坏天车集电器现象;而在夏季时,滑线易出现拱起、顶牛现象。每到夏季最热、冬季最冷阶段是滑线多发故障时期,严重时长达几十米的滑线段发生位移或损坏,造成多功能天车无法满足该段电解槽的正常生产作业,同时带来长时间艰苦的检修工作。为了彻底根治滑线故障,设备管理者、技术人员和检修工共同找原因,找数据,定方案。根据多年来的故障处理和日常维护及研究发现,其原因主要一是由于原滑线改造时安装存在一些问题,二是高温差、车间太长等特殊环境所致(高温季节厂房上部温度达53℃左右,)三是AJH-G-1250型滑触线伸缩节设计不合理所致。针对以上存在的问题,08年研究决定采用HXPnR-H型实施改造,特别是在滑线伸缩节方面做了较大的改型工作,改造后投入运行两年多来,未发生故障,保证了电解多功能天车滑触线的稳定运行。


    二.原滑线故障原因分析
    2.1. 安装季节不合适,对收缩节间隙调整不合适
长宏铝业公司电解车间AJH-G-1250型天车滑线是在10月份开始安装,12月份调试完成,安装时间已到了寒冷季节。在安装后的6个月内运行平稳,性能良好,无任何故障发生。但是在到了第二年的夏季时,突然发生滑触线拱起现象,天车集电器不能在U型导轨内良好滑行,造成天车集电器脱离滑触线U导轨,脱离的集电架拉坏滑线,严重影响了天车的运行。由于是突发故障采取了在滑线端头锯掉一小节滑触线的办法,缩短了每根滑线的长度,暂时解决了夏季滑线拱起故障,但是到了冬季滑线又发生了收缩现象,且收缩的幅度较大,伸缩节间隙过大,又采取了应急补救措施,对间隙过大的伸缩节,在邻近的滑触线的连接处增加了一节(2-5cm)滑线。因此,在安装滑线的时候,必需考虑安装的季节在4-6或9-11月中旬完成最好,合理调整滑触线伸缩节间隙,调整为2.2cm为宜。
   2.2 安装滑触线存在问题
  (1)滑线的水平度、直线度未达到标准,且在安装时没有安装滑触线固定卡,出现滑线整段、整体窜动现象,经过测定326米长的滑线左右摆度相差25mm,导致天车集电器滑行中对滑线的斜拉力太大,引起滑线窜动,经过测定发现每年滑线窜动距离达7mm~23mm。
   (2)滑触线支架强度不够,且支架固定点距离滑触线吊挂太大(超过75mm),支架易被挂歪或下沉,影响滑触线的水平度和直线度。
   (3)由于滑线直线度、垂直度没有达到标准,滑线伸缩节不能自由伸缩。天车滑线的热胀冷缩完全靠滑线的伸缩节来调节,它是由一米长的滑线、导向板和连接器组成。其收缩间隙是在1m滑线的两端,由于其固定螺栓松紧不均,加上天车集电器滑片的压力,会使1米的滑线段移向一侧,从而导致另一侧间隙超过40mm的规定(天车滑片的尺寸为65mm),故滑片通过时会造成“卡壳”现象。
   (4)滑线供电电源线、检修段电源连线的影响。每个工段的滑触线采用双回路供电方式,每一路为4(4*120mm)铝芯电缆,检修段为4*120mm铝芯电缆,采用此种电缆具有良好的导电性,但是电缆硬度相对较大,因而影响附近滑线的伸缩,致使在电源线附近是伸缩节不起作用。
  (5)滑触线断路块材料达不到要求。电解每个车间两段的滑线电源是由三个配电室供电,每个供电区滑线相互用断路块隔离,此断路块是由ABS塑料注成,由于其硬度太小,且受温度现象大,在短路块处易发生滑线脱开,顶牛现象。
   2.3环境因素
  (1)日温差大。日温差大(达28),导致滑触线每天热胀冷缩距离变化大(据计算每50m调节距离为32mm),故滑线难以适应其频繁的热胀冷缩,滑触线的薄弱环节就会发生故障。
   (2)季节温差大。据长期测量,陕西地区年温差达到52℃,(最高达40℃,最低达零下12℃)铝滑触线的设计要求温差不超过40℃(每50m设置一个膨胀段,故原设计的膨胀段太少,满足不了实际需要)。
   2.3滑触线太长
车间总长为326米,而滑线的设计必需为一个整体,其固定是用ABS塑料吊挂悬挂,极易窜动,导致膨胀间隙向某一区集中(薄弱处)。


   
三.解决方案

   3.1 滑触线的重新选型
   为了确保多功能天车滑线改造的成功,经过对其它电解铝厂和对生产厂家扬州天宝的实地考察,采用HXPnR-H/1250A安全滑触线。安全防护滑触线,其导电主体为断面呈"H"型的铝型材,故又称"H"型节能滑线装置,节能是相对于以角钢为主体的滑触线,电能在输电过程中的损耗大大被减少。铝材的电阻率远低于钢材,且比重小,将铝材轧制成"H"型,是在保证一定的导电截面积的基础上以能提高整体刚性和强度。但是铝材表面硬度低且不耐磨,为使铝基材能满足作为导电滑触线的实用性,在"H"形中梁制成上拱型,又在此处按规定的工艺程序嵌装耐磨性强的不锈钢型材。这"H"形的不锈钢型材是作为导电器中导电块的磨擦传电面,其嵌装工艺保证了不锈钢与铝型材的紧密结合,从导入铝型材的电流通过不锈钢体使与之保持接触的导电器中的导块在磨擦接触中将电流传输出去,保证了起重机械在运行过程中电流的连续。
    导电滑线沿滑线纵长方向用ABS塑料作为整体保护(除下部开口处与导电器接触处),因此安装后接触线没有导电的外露部分,给安装和维修带来极大的方便,同时整体的塑壳保护(开口处除外),使滑触线不致有积灰和防雨、露、冰、雪侵袭之功能,导轨与导轨之间的连接是专用的导轨连接器能使导轨和塑料外壳同伸入其间,其连接端也是安全可靠的。
   3.2安装位置的选择
    决定改造时将滑线的位置确定在天车轨道的筋板上。一是该位置昼夜温差较小,对滑线的伸缩变化较小;二是相对厂房钢架受温度的变化很小,因而对滑线的固定支架及滑线产生的外力也较小。
   3.3伸缩节的改进
    原滑线伸缩节长度为1m,两端为伸缩缝,但是由于伸缩节设计不甚合理,造成滑线伸缩节安装时自身水平度达不到要求,伸缩缝不能良好滑动,因此对伸缩节进行改造,将原伸缩节联接板改造为相对滑动铜套,为了防止电流在铜套承载过大,伸缩节两端加装铜辩,与铜套向并列,随铜套自由伸缩,滑线的大电流在铜辩上通过,保证了供电的可靠性,防止了铜套滑动时内部打火而破坏伸缩节伸缩的自由度。

    3.4对滑触线安装的要求
    由于厂房距离长为326米,同时运行环境较差,为了保证安装和施工的高标准、高质量,安装,避免原滑触线安装中存在的问题,特对其天车滑触线的安装技术和施工做了较高的的要求。
   (1)安装技术要求:
     1.滑触线导轨要有较好的机械性能和耐磨性。
     2.滑触线直线度≤0.5/1000,中心线位置偏差≤±5㎜。
     3.滑线水平横向弯曲矢度≤2/1000。
     4.全长支撑架要有较好的稳定性。
     5.易于维护和检修。
   (2)施工安装要求:
    滑线的测量工作是该安装工程的关键环节,测量质量的好坏,直接影响安装工程的轨道安装质量。
     1.水平度的确定:现在各通道依据天车轨道水平面安装一个滑线支架,在三通道滑触线支架上找B相滑线固定点,在该处架设经纬仪,再在二、四通道处滑线支架上找出B相滑线固定点,然后经过经纬仪使二、三、四通道处三点成一线,将该直线通过经纬仪用板尺和水平尺标注在水泥梁侧面上,以备安装滑线用(该直线即为新滑触线的水平线),再在二、四通道上架设经纬仪将该直线延伸到两端,这样滑线的水平线就可确定。
     2.直线度的确定:依据滑线水平度安装一根滑线后,再根据滑触线规定间距调整其它两相滑触线直线度,使三根滑线基本保持平行,滑触线直线度≤0.5/1000,中心线位置偏差≤±5㎜。在安装滑触线前先将角钢支架按照上面的要求进行安装,根据滑触线的悬挂间距固定好,在安装现场把每6m一根的滑触线上套上所需的悬挂座,两端接头护套,还在一端装上铝接头一个,装铝接头时应注意只能将铝导轨伸进接头的1/2留给另一根导轨连接用,以上工作准备好后,再把一根一根的滑触线悬挂在支架上,进行全线连接,连接时应拧紧每个接头的螺丝。
在滑触线规定安装滑线伸缩节处的立柱处应加装伸缩装置,检修段位置加装相应的断路块,在引接电源线进线时,可在每6m一根的接头处引接。
     3.滑触线的安装配备滑线固定卡,固定卡按照厂家的技术要求进行安装。
在安装导电器时先把导电器装在配套的方管上,选择与滑触线配合的适当位置固定在天车大梁上,应注意为使导电器与滑触线有很好的跟踪性能和良好的接触能力,导电器与滑触线应安装在同一垂直、水平方向。


    四.结论
    HXPnR-H 安全节能滑触线还是比较可靠的供电装置,只要做好维护保养以及换季时滑触线伸缩节间隙的调整工作,能较好的克服环境因素对滑触线运行的影响,较好的保证天车滑触线的可靠运行。
 


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