0 引言

目前，在工業(yè)廠礦生產(chǎn)作業(yè)中移動機械設備的供配電通常采用型鋼式滑觸線或軟電纜懸掛于吊索、滑軌上移動的方式進行。雖然這些方式較為經(jīng)濟、簡單，但存在著對使用環(huán)境要求較高，移動距離有限，電能損耗較大，安全性較低，故障率較高，日常檢修維護困難等弊端，特別是在室外露天的工況條件下。

隨著新技術、新材料的發(fā)展，安全型滑觸線因其具有安全、節(jié)能、供電質(zhì)量高，運行可靠，使用壽命長，安裝檢修維護方便，外形美觀緊湊的明顯優(yōu)勢，被逐步廣泛推廣應用。

在一新建的大型工業(yè)露天原料堆場工程中，工藝系統(tǒng)要求：數(shù)臺大型移動設備供配電和控制信號必須連續(xù)、可靠，物流輸送設備間需進行電氣聯(lián)鎖控制，且工作運行環(huán)境條件惡劣（露天、雨季、高溫、多塵）。針對該要求的特殊性，經(jīng)多方案比選后，我們設計分別采用單極、多極導管式安全型滑觸線為上述移動設備提供電能及控制信號傳輸，實現(xiàn)電氣 PLC 系統(tǒng)控制信號的動態(tài)采集和實時交換功能，完成對料場工藝過程的自動控制。

1 工程概況及工藝

該露天原料堆場為一新建日產(chǎn)550t 活性石灰生產(chǎn)線配套的原料（石灰石礦）儲運系統(tǒng)。占地面積7680m2，堆料設計高度8m，總儲料量可達2?78萬 t。堆場主要采用高架式輸送設備（標高＋11?30m的 T 型皮帶通廊，上裝氣墊式皮帶輸送機，其中1＃ 機長度為116m，5＃ ～8＃ 機長度為100m）。堆場工藝設備平面布置如圖1所示。工藝流程：生產(chǎn)原料（石灰石礦）由火車運至堆場一側，經(jīng)專用鏈斗式卸車機將料卸到1＃皮帶機上，再經(jīng)2＃皮帶機輸送至中間料倉。通過控制中間料倉內(nèi)電動閘板閥選擇不同料流去向：（1）經(jīng)3＃旋轉(zhuǎn)皮帶機，進入1＃ 原料過渡倉，經(jīng)11＃ 皮帶機將料直接輸向加工生產(chǎn)線；（2）經(jīng)3＃ 旋轉(zhuǎn)皮帶機，進入2＃原料過渡倉，經(jīng)9＃皮帶機將料輸送到儲料罐系統(tǒng)（原有），據(jù)生產(chǎn)需要，再取出投入加工生產(chǎn)線；（3）經(jīng)3＃旋轉(zhuǎn)皮帶機，將料送入原料堆場的4＃皮帶機，由其卸料小車按堆場監(jiān)控的結果，分別將料輸至5?！?＃皮帶機上，通過各機的卸料小車向指定的料場卸料點進行布料堆存。

2 輸電裝置的設計選型及安裝

按工藝要求，整個原料堆場系統(tǒng)的生產(chǎn)過程需要實現(xiàn)計算機監(jiān)控及自動控制。由于該堆場的主要輸料設備均為移動式，即鏈斗式卸車機、帶卸料小車（三臺雙向卸料，二臺單向卸料）的氣墊式帶式輸送機。生產(chǎn)過程中不僅要完成對帶式輸送機的走行、卸料傳動和氣箱風機傳動電動機的供配電，還需為計算機監(jiān)控、PLC 控制系統(tǒng)提供準確可靠的檢測信號（包括小車定位、卸料點料高、皮帶機帶速、打滑和跑偏等），所以，對于上述移動設備供配電、控制信號的傳輸方式和方法就成為該控制系統(tǒng)能否滿足工藝生產(chǎn)過程設計要求，實現(xiàn)自動化功能的關鍵要點。

2?1 設計選型

為滿足上述工藝系統(tǒng)的控制要求，根據(jù)各單機系統(tǒng)負載總功率、接電持續(xù)率，需傳輸?shù)目刂菩盘柫康葪l件，經(jīng)對多種現(xiàn)有輸電方式的反復比選后，*后確定采用單極導管式滑觸線實現(xiàn)移動設備的供配電；采用多極導管式滑觸線實現(xiàn)移動設備的控制信號傳輸，且各移動的氣墊式皮帶輸送機均配置兩組8極導管式滑觸線輸電裝置。

其中，單極導管式滑觸線為生產(chǎn)廠標準型號，僅按各設備的額定電壓、額定電流選取即可；多極導管式滑觸線則需對基本符合要求的 DHG 系列產(chǎn)品進行技術性改進。在經(jīng)雙方技術交流、反復研討設計、研制后，定型為 DHGFJ-8-15／80。其特點如下：

（1）導管外殼采用鋁合金新型材料，防護等級達 IP34。

（2）導管內(nèi)注塑固定模塊嵌入對稱的4×2組通長銅導軌，構成輸電母線。

（3）集電器滑塊采用對應極數(shù)數(shù)量的、錯位排列的壓縮式電刷，用之滑動導電。

（4）集電器小車與集電器滑塊構成一體，緊湊、靈活。

（5）移動設備移動時，拖動集電器小車同時移動，集電器在導管內(nèi)經(jīng)電刷與通電的導軌滑動接觸，有效地控制接觸電弧和串弧現(xiàn)象，將電能信號可靠輸送至受電設備。

（6）多極母線集成一體，運輸、安裝、調(diào)試檢修均十分簡便。

（7）主要技術性能指標見表1。

2?2 安裝設計

根據(jù)該工程高架式皮帶通廊的土建結構形式，安裝設計必須滿足滑觸線固定可靠、施工便捷；正常工作安全、運行平穩(wěn)；日常維修方便的要求。設計要點是：（1）安裝位置的確定；（2）滑導懸吊方式的選擇；（3）設定全線校直基準點；（4）接地方式的確定等，具體設計如圖2所示。施工中特別應注意滑導全線運行軌道中心線平行度、直線度均不大于1?5mm／m 的調(diào)校，以保證全線與移動用電設備軌道的平行度。

3 結束語

整個原料堆場各皮帶輸送機的導管式滑觸線裝置通過單機調(diào)試、料線聯(lián)調(diào)、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及帶負荷生產(chǎn)運行，實現(xiàn)了移動設備的安全供配電，完成了為 PLC 系統(tǒng)提供所需的控制、檢測信號功能，達到了設計的預期要求和目的。

在實際運行過程中，因料線頻繁啟、停運行，曾出現(xiàn)個別滑線段接觸**，信號丟失或掉電故障。為此，將料線各組控制信號的滑觸線均分別加裝一組集電器即構成每組（條）滑觸線由兩套集電器并聯(lián)方式運行，增加了信號傳輸?shù)慕佑|點，使得信號傳輸更為可靠和準確。