0 引言

混勻取料機(jī)的主要作用就是把料場內(nèi)的混勻礦利用自身的斗輪裝置進(jìn)行取料作業(yè)，然后通過供料皮帶傳送到燒結(jié)混勻礦倉設(shè)備。天津鋼鐵集團(tuán)有限公司煉鐵廠原料作業(yè)區(qū)一號料場有混勻取料機(jī) 2臺，其主要功能是將料場內(nèi)的混勻礦取出供應(yīng)燒結(jié)。進(jìn)入 2018 年，受料場封閉施工打樁的影響，導(dǎo)致供料皮帶地基變形嚴(yán)重，超出了 2 臺混勻取料機(jī)的安全滑觸線的集電托的形變量，導(dǎo)致 2 臺混取取料的供電系統(tǒng)故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響了燒結(jié)混勻礦的槽位，甚至經(jīng)常出現(xiàn)車倒混勻礦的現(xiàn)象，也影響了燒結(jié)輔料的供料時間，嚴(yán)重影響了燒結(jié)機(jī)的正常生產(chǎn)節(jié)奏。經(jīng)過分析研究，決定采用力矩式電纜卷筒供電方式替代原安全滑觸線的供電方式。本文介紹了天津鋼鐵集團(tuán)有限公司煉鐵廠原料作業(yè)區(qū)的混勻取料機(jī)的供電方式改造方法。

1 安全滑觸線存在的問題

天津鋼鐵集團(tuán)有限公司煉鐵廠一原料一號料場 2 臺混勻取料機(jī)為橋式雙斗輪取料機(jī)，生產(chǎn)能力800t/h，取料寬度 28m，由斗輪裝置、斗輪行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動裝置、受料皮帶和行走機(jī)構(gòu)組成，總裝機(jī)功率164kW。混勻取料機(jī)的工作原理是通過兩個斗輪裝置在主梁上的往返運行，對混勻礦進(jìn)行 4 次混勻，然后通過供料路送到燒結(jié)混勻礦的專用料倉，混勻取料機(jī)的供電方式采用安全滑觸線供電，滑觸線的支架安裝在運料的皮帶機(jī)架子上，混勻取料機(jī)的全車用電全部由安全滑觸線提供，但存在以下幾個缺點：

（1）設(shè)備運行安全系數(shù)較低，如并列的四根滑線中其中一項出問題，會造成供電缺項，影響大機(jī)的整體供電，造成混勻取料機(jī)不能正常工作。

（2）由于混勻取料機(jī)在取料作業(yè)過程中震動較大，集電拖在滑線槽中運行時（尤其是調(diào)車過程中，調(diào)車速度：8.7m/s，工作速度：2m/s），很容易造成集電托刀頭脫落或者接觸**打火，甚至造成相間短路、著火等惡性事故。

（3）維護(hù)量大。由于安全滑觸線為鋁合金制品，其物理伸縮性較大，尤其是春夏交替和秋冬交替、晝夜溫差較大的季節(jié)，都要安排滑線的整體調(diào)整工作，600m 的滑線罩需要整體掀、蓋，調(diào)整滑線接口、緊固滑線連接器、檢查伸縮節(jié)過線、檢查絕緣節(jié)、檢查滑線吊架。同時，集電托刀頭、絕緣黑盒是每天必須要點檢的工作內(nèi)容。

（4）受外界因素影響較大，如混勻取料機(jī)行走軌道塌陷、蛇形變形、皮帶機(jī)地基變形等因素都會影響混勻取料機(jī)供電的安全穩(wěn)定。當(dāng)上述因素的變化超過集電托彈簧的形變量時，就會造成滑線著火、絕緣黑盒燒毀等事故。從 2018 年料場封閉需要在料場內(nèi)進(jìn)行打樁作業(yè)，使得皮帶機(jī)地基變形，造成了混勻取料機(jī)供電系統(tǒng)事故頻發(fā)，見表 1。

表 1 為 2018 年 5 月、6 月兩個月混勻取料機(jī)的維護(hù)費用,共計 45542 元，故障總時間 58.5h。按照這兩個月估算全年滑線維護(hù)費用為 273252 元，故障

總時間 351h。

2 解決方案

利用冬季環(huán)保停機(jī)的好時機(jī)，決定對 2 臺混勻取料機(jī)供電方式進(jìn)行升級改造。經(jīng)過仔細(xì)研究、對比混勻取料機(jī)供電方式，改為采用 T1L-[J3D-4]×16型力矩式電纜卷筒的供電方式，見圖 1。力矩電機(jī)式電纜卷筒供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單由力矩電機(jī)、減速機(jī)、電纜卷盤、滑環(huán)接線箱、線纜張力開關(guān)、擺動式導(dǎo)纜

架組成。力矩式電機(jī)具有較軟的機(jī)械特性，當(dāng)負(fù)載增加時，轉(zhuǎn)速會自行降低，當(dāng)負(fù)載降低時，轉(zhuǎn)速會自行升高，并具有很寬的調(diào)幅能力。當(dāng)混勻取料機(jī)駛

離擺動式導(dǎo)纜架時，卷筒處于放纜狀態(tài)，大機(jī)拖拽電纜產(chǎn)生的力矩大于力矩式電機(jī)產(chǎn)出的正向力矩，保證了電纜卷筒與大機(jī)運行的同步放纜作業(yè)。當(dāng)混

勻取料機(jī)駛向擺動式導(dǎo)纜架時，隨著卷盤上的電纜逐漸增多，力矩增大，力矩式電機(jī)自動降速并同時增大力矩，保證了與大機(jī)同步的卷纜作業(yè)。力矩式

電纜卷筒供電方式控制簡單、可靠，與堆取料機(jī)控制系統(tǒng)基本獨立，只有很少的連鎖控制，控制原理見圖 2。通過查看現(xiàn)場，結(jié)合生產(chǎn)的工藝要求，在

180m 處和 420m 處設(shè)置兩個擺動式導(dǎo)纜架，作為電纜卷筒的電源進(jìn)線。

其存在以下優(yōu)點：

（1）結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、性能穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)。

（2） 力矩電機(jī)式電纜卷筒供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，由力矩電機(jī)、減速機(jī)、電纜卷盤、滑環(huán)接線箱、線纜張力開關(guān)、擺動式導(dǎo)纜架組成；只需要定期檢查即可，工作量、備件費用很低。

（3）控制系統(tǒng)由斷路器、接觸器、熱過載繼電器和相應(yīng)的過張力限位開關(guān)組成，控制簡單，對卷筒的電機(jī)和電纜保護(hù)可靠。

（4）力矩式電機(jī)具有很強(qiáng)的堵轉(zhuǎn)特性，使得電機(jī)表面的溫度很高，溫升可達(dá) 80℃以上，這樣就要對電機(jī)的通風(fēng)裝置進(jìn)行定期檢查。取料作業(yè)期間，電機(jī)雖然工作頻率高，但工作時間很短，只需崗位在取料間隙測溫即可，不需要專人盯守。

（5）電纜卷筒的防護(hù)等級高，對現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境要求較低。使用維護(hù)注意事項：電纜卷筒控制與走行有嚴(yán)格的連鎖管，卷筒運行后，大車才能行走；為了保護(hù)電纜的安全可靠使用，電纜卷筒設(shè)置過張力保護(hù)開關(guān)；過張力保護(hù)開關(guān)動作時，大車行走立即停止，當(dāng)遇到此情況應(yīng)分析故障的發(fā)生原因，處理好故障，才能啟動走行。為了保護(hù)卷筒的電機(jī)安全可靠使用，設(shè)置斷路器、熱繼電器等保護(hù)裝置；應(yīng)定期檢查卷筒的減速箱、電機(jī)、冷卻風(fēng)扇、制動單元，保證其正常工作，定期更換減速機(jī)齒輪油，齒輪油的型號為：3 號鋰基脂，冬夏相同；定期檢查電纜卷筒的電纜接線箱及滑環(huán)，保證正常工作；定期檢查卷筒的過張力保護(hù)開關(guān)，保證正常工作；定期檢查斷路器、熱繼電器，保證正常工作。

3 改造后效果

電纜卷筒系統(tǒng)設(shè)計在滿足產(chǎn)品性能技術(shù)參數(shù)及工藝要求的前提下，充分考慮了設(shè)備的穩(wěn)定性，使用的安全可靠性及操作、維護(hù)的方便性。混勻取料機(jī)供電方式的改造后，供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，因混勻取料機(jī)供電系統(tǒng)故障造成的設(shè)備停機(jī)事故發(fā)生率基本為零，大幅降低了電氣維護(hù)人員的工作量，由于供電系統(tǒng)故障所產(chǎn)生的備品、備件費用急劇下降，保證了混勻礦的槽位，為燒結(jié)工序的正常運行提供了有力的保證。