隨著我國電力市場的大力復(fù)蘇,各種港口機(jī)械及堆場等移動(dòng)設(shè)備越來越多,這些設(shè)備的供電,傳統(tǒng)的供電裝置通常采用電纜卷筒中心集電器形式、拖令裝置、滑觸線式等形式,但這幾種形式都存在著不同的缺陷。上海港能機(jī)電技術(shù)有限公司在充分消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出了另一種新型供電裝置一拖鏈系統(tǒng),它具有無需外加動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、免維修、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)越性能。
1 拖鏈系統(tǒng)簡介
(1) 拖鏈系統(tǒng)是將移動(dòng)設(shè)備供電用電纜 (或水纜、光纖等) 有規(guī)律的擺放在由特種工程塑料制成的具有特殊結(jié)構(gòu)的鏈條內(nèi)部,并將其整體放置于帶有導(dǎo)軌的特殊滑槽上構(gòu)成的系統(tǒng)。端頭固定在設(shè)備行程中間進(jìn)線端處,另 l 端固定在設(shè)備上隨著設(shè)備的運(yùn)行,電纜隨拖鏈在移動(dòng)設(shè)備的拖動(dòng)下一起移動(dòng),實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的供電 (見圖1、圖2)。當(dāng)牽引端置于左側(cè)時(shí)為拖鏈與拖鏈的摩擦;當(dāng)牽引端置于右側(cè)時(shí)為拖鏈與滑軌的摩擦,電纜的引出端置于設(shè)備整個(gè)行程的中間位置。整個(gè)拖鏈的長度約為行程的1/2加上一定的安全余量即可,一般為3~5m。
(2) 該系統(tǒng)由拖鏈、導(dǎo)軌、滑軌、導(dǎo)槽、支架、牽引架、浮動(dòng)頭等部件組成。其主體構(gòu)件鏈條還配有隔片、橫桿、牽引端和固定端等附件,可將不同規(guī)格的電纜規(guī)則有序的排列放置在拖鏈內(nèi),通過牽引端和固定端分別與移動(dòng)設(shè)備和地面固定點(diǎn)相連。根據(jù)電纜直徑的大小選用不同彎曲半徑的拖鏈,一般電纜的直徑不宜大于40mm,且要求電纜的柔韌性較好,整個(gè)拖鏈的寬度根據(jù)電纜數(shù)量還可采用多排結(jié)構(gòu)。對需敷設(shè)多而重的電纜且行程較長的拖鏈系統(tǒng)可采用滾輪式拖鏈,以減小摩擦力或運(yùn)行阻力。導(dǎo)槽由鍍鋅或不銹鋼薄板折成異形結(jié)構(gòu)而成,滑軌或?qū)к壍牟牧峡捎刹讳P鋼或工程塑料制成;浮動(dòng)頭也是設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵部件,它是由2個(gè)直線軸承組成的特殊結(jié)構(gòu),在設(shè)備移動(dòng)過程中,可自動(dòng)調(diào)整移動(dòng)設(shè)備的橫向位移,避免出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象。
(3) 有密封式、敞開式、立式、側(cè)開式、架空式等結(jié)構(gòu)形式。
(4) 該系統(tǒng)的安裝極其簡便、靈活,只是簡單的鏈條聯(lián)接、隔片嵌入、橫桿壓入等工作,整個(gè)安裝過程只需一把專用或普通的螺絲刀即可。導(dǎo)槽及至支架部分均為小型的結(jié)構(gòu)件,安裝也極其簡便。
2 拖鏈系統(tǒng)的使用范圍
(1) 應(yīng)用于卸船機(jī) 大車行走供電、供水,抓斗小車供電,伸縮帶式輸送機(jī)的供電等。
(2) 應(yīng)用于斗輪堆取料機(jī) 大車行走供電、供水,回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)供電,變幅尾車與主機(jī)的供電、供水等。
(3) 應(yīng)用于門式滾輪堆取料機(jī) 大車行走供電、供水,移動(dòng)帶式輸送機(jī)供電,滾輪機(jī)構(gòu)供電、供水,變幅尾車與主機(jī)的供電、供水等。
(4) 應(yīng)用于橋式或門式起重機(jī) 整機(jī)行走供電,移動(dòng)小車供電等。
(5) 在污水處理、汽車流水線等行業(yè)移動(dòng)設(shè)備供電系統(tǒng)。
3 常用供電形式的優(yōu)缺點(diǎn)對比
3?1 常用供電形式的缺點(diǎn)
(1) 電纜卷筒中心集電器形式
電纜卷筒根據(jù)驅(qū)動(dòng)形式分平衡重錘式、力矩電機(jī)式、磁滯式,無論哪種形式都需配備復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)裝置、體積龐大的卷盤、支撐驅(qū)動(dòng)裝置的支架或平臺(tái)、動(dòng)力及控制卷筒控制柜、防電纜拉斷的拉力保護(hù)裝置及相應(yīng)的限位、鋪設(shè)電機(jī)及限位用的動(dòng)力和控制電纜等附件,且其中間固定端還需配備復(fù)雜的翻轉(zhuǎn)裝置。同時(shí)因卷盤體積非常龐大,給整機(jī)結(jié)構(gòu)布置帶來極大的難度。其供電電纜的選用通常為減小卷盤尺寸,使電纜內(nèi)外圈拉力變化小。電纜多為特制的多芯的扁電纜,并在電纜內(nèi)部配有抗拉鋼絲或進(jìn)口以提高其抗拉強(qiáng)度,但卻使成本極其昂貴,可是電纜使用 l~2年內(nèi)即會(huì)出現(xiàn)扭曲或被拉斷現(xiàn)象,給客戶帶來不應(yīng)有的損失。每種電纜卷筒都需配備復(fù)雜的滑環(huán)受電裝置,即中心集電器的配備。當(dāng)然,如需供水還要另配備水纜卷筒。
(2) 拖令裝置
需配備數(shù)量較多的電纜牽引小車,電纜懸垂多在0?5~2?0m 左右,為防止電纜拉斷及堆積,通常需配備牽引鏈或鋼絲繩,且需配備配套的鋼軌及支架,一般在行程較短或電纜線徑較小時(shí)使用。且必須配備合用的專用供電電纜的選用。
(3) 滑觸線形式
需配備具有一定安全高度的滑觸線支架及復(fù)雜截面的型鋼導(dǎo)軌,當(dāng)載流量或電壓不滿足時(shí),還需配備銅母線或銅芯導(dǎo)線等做輔助線。
3?2 拖鏈系統(tǒng)供電 (或供水) 形式的優(yōu)點(diǎn)
(1) 采用拖鏈系統(tǒng)形式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的供電,對電纜的要求無嚴(yán)格的限制,只要柔韌性較好的電纜即可 (一般直徑<40mm),可以多根異徑層疊排列?根據(jù)所配電纜截面、根數(shù)及使用環(huán)境的不同,可配備不同結(jié)構(gòu)形式的拖鏈。
(2) 無需額外的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)、中心集電器及卷筒等。只需在移動(dòng)的設(shè)備上提供一簡單的拖鏈牽引架,使電纜和鏈條固定良好,其電纜端頭直接進(jìn)入主電源柜或相應(yīng)的控制柜?無碳刷、滑環(huán)等中間供電環(huán)節(jié)。無需配備復(fù)雜的輔助結(jié)構(gòu)。
(3) 因所選拖鏈材質(zhì)為特殊的工程塑料,具有高強(qiáng)度和韌性、高耐磨性及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。且因每條電纜間均有特制的電纜隔片將其分隔開,使電纜均勻排列。電纜在拖鏈內(nèi)部無固定約束,不會(huì)出現(xiàn)電纜纏繞、拉斷、磨損等現(xiàn)象。
(4) 當(dāng)給設(shè)備進(jìn)行降塵或噴淋需連續(xù)供水時(shí),還可將供水水管與電纜并列布置共用一條拖鏈,水管出口直接接入機(jī)上水箱,無需配備復(fù)雜的水纜卷筒,可實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)定點(diǎn)供水或連續(xù)供水。條件允許時(shí)還可將水箱固定于地面上,解決了因水箱體積大而使移動(dòng)設(shè)備結(jié)構(gòu)龐大,水箱重而增大設(shè)備驅(qū)動(dòng)力或輪壓所帶來的聯(lián)鎖反應(yīng)。
(5) 無需配備支撐驅(qū)動(dòng)裝置的支架或平臺(tái)、防電纜拉斷的拉力保護(hù)裝置及相應(yīng)的限位、鋪設(shè)電機(jī)及限位用的動(dòng)力和控制電纜等附件,且電纜中間固定端無需配備復(fù)雜的翻轉(zhuǎn)裝置。同時(shí)因取消了體積龐大的2個(gè)電纜卷筒,給整機(jī)結(jié)構(gòu)布置帶來極大的方便。整機(jī)設(shè)計(jì)線條更加清晰。如設(shè)計(jì)斗輪堆取料機(jī)尾車底梁時(shí),整個(gè)截面大小的選取主要由2個(gè)卷筒及水箱的集中載荷決定的,解除這幾個(gè)載荷可極大的降低各主梁截面尺寸,節(jié)約成本。
(6) 對移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)速度的適應(yīng)性強(qiáng),對短行程架空式結(jié)構(gòu)*高可達(dá)600m/min,對長行程滑行結(jié)構(gòu)*高可達(dá)300m/min 以上。
(7) 設(shè)計(jì)時(shí),在長度和高度方向均可節(jié)省空間。
(8) 傳輸介質(zhì)多樣化:可以傳輸電力、數(shù)據(jù)、氣體、水等各種介質(zhì)。
(9) 低維護(hù)性,可抗風(fēng)和抵抗各種惡劣氣候。
(10) 便于添加電纜且安裝迅速。
(11) 適應(yīng)距離長,*大行程可達(dá)800m。
(12) 可縮短50%以上的電纜長度。
(13) 不需要維修平臺(tái)和電纜儲(chǔ)線站。
4 使用情況
拖鏈系統(tǒng)于2002年9月在浙江臺(tái)州發(fā)電廠4號斗輪堆取料機(jī)大車供電系統(tǒng)正式投入運(yùn)行,運(yùn)行至今得到使用單位的認(rèn)可,其免維護(hù)功能也使操作人員非常滿意。通過供電系統(tǒng)的改造運(yùn)行極大地減輕了機(jī)械及電氣維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,拆除原2個(gè)結(jié)構(gòu)龐大的電纜卷筒,該處平臺(tái)變得簡捷了,去除地面翻轉(zhuǎn)裝置減少了故障點(diǎn)及維修點(diǎn)。原滑環(huán)系統(tǒng)、電機(jī)等因潮濕短路或被燒壞的現(xiàn)象已不存在,供水系統(tǒng)也可隨時(shí)供水。
綜上所述,移動(dòng)設(shè)備供電系統(tǒng)是設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵,通過對上述拖鏈系統(tǒng)運(yùn)行原理及使用效果的詳細(xì)了解,相信拖鏈系統(tǒng)在火電系統(tǒng)的使用規(guī)模會(huì)越來越擴(kuò)大,這項(xiàng)技術(shù)也會(huì)逐漸被推廣從而給整個(gè)市場帶來極大的經(jīng)濟(jì)效益。