0 引言
起重機械在當(dāng)前工業(yè)中應(yīng)用廣泛，數(shù)量也較多，常用種、類有橋式起重機、門式起重機、塔式起重機、門座式起重機、桅桿式起重機等。這些起重機通常有一個共同的特點：起重機并不能長期處于一個位置上作業(yè)，而是在不同位置來回移動。因此除了部分起重機會使用電纜供電外，大多數(shù)起重機的供電通常是需要移動供電，目前常用的供電是用滑觸式母線干線系統(tǒng)，即滑觸線集成器供電?；|線特點是穩(wěn)定性好、導(dǎo)電能力強、安全性強[1-3]。當(dāng)前對滑觸線的研究也較多，例如黃容等[4]對起重機安全滑觸線設(shè)計選型進行了研究，分別從機械強度要求、允許載流量要求、降低電壓損失、伸縮縫裝置等方面進行選型的分析；季敬能等[5]對橋式起重機使用四極滑觸線的必要性進行了研究，研究表明針對現(xiàn)在通常使用的三級滑觸線存在較大問題，應(yīng)該對其改造使用四級滑觸線即增加接地保護，從而保護起重機的安全使用；莊傳盛等[6]發(fā)明了新型起重機用無接縫滑觸線，該滑觸線使用銅包鋁復(fù)合導(dǎo)體，可以提高導(dǎo)電率、提高接觸的可靠性，同時又具有耐腐蝕，性價比高等特點。以上參考文獻是國內(nèi)目前對滑觸線的主要研究動向。
滑觸線集電器連續(xù)運行性能的檢測是一項精度要求較高的工作，測量精度會直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量檢驗結(jié)論，更可能對滑觸線集電器安全性做出錯誤性的判斷。而目前滑觸線集電器連續(xù)運行性能的檢測設(shè)備較少。為了更好地進行集電器連續(xù)運行性能的檢驗，保證測量的準確性，本文設(shè)計了一款精準高效的檢測裝置，解決了因依靠人工經(jīng)驗進行集電器連續(xù)運行性能檢驗而造成檢測結(jié)果不準確的問題，促進了對滑觸線集電器連續(xù)運行性能檢驗的科學(xué)性和嚴謹性，提高了檢驗效率、準確性和權(quán)威性，保障特種設(shè)備的安全。
1 滑觸線工作原理及標準要求
滑觸線對起重機的饋電主要通過集電器在金屬導(dǎo)體上滑動并接觸，從而使電能上車?；|線主要由導(dǎo)軌和集電器組成[7]。導(dǎo)軌始終與電源相連，集電器又能在導(dǎo)軌上始終接觸著，因此可以始終都與電源相連。目前使用的滑觸線方式有剛性滑觸線或型鋼、安全式滑觸線等[8]。
JB/T6391.1-2010 6.16規(guī)定：從產(chǎn)品中隨機抽取試樣不少于2件，以正常工作狀態(tài)安裝，連接點不少于1個，集電器通以50 Hz額定電流，多級絕緣防護型滑接輸電導(dǎo)管或?qū)Ь€可采用單量電源串聯(lián)方式，集電器以額定運行速度連續(xù)運行，通過連接點 20 000 次，且行走距離不少于 120 km 后，立即停止，用熱電偶直接測量集電刷端部溫度和檢查裝置性能[9]。同時根據(jù)JB/T6391.1-20105.5.9規(guī)定實驗后的集電刷的極限溫升符合表1要求。
2 滑觸線集電器性能檢測裝置
為保障滑觸線的正常使用，提升其使用壽命，需要對投入大批量產(chǎn)品進行檢測，如載荷檢驗、溫升檢驗等。目前對集電器連續(xù)運行性能的檢測主要通過人工進行檢測，存在安全隱患、檢驗周期長且檢測的準確性難以得到保證。在實施起重機械產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中，絕緣防護型滑接輸電裝置的集電器連續(xù)運行性能檢驗是一項關(guān)鍵的檢驗測量工作。福建省起重機械產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心設(shè)計了一套滑觸線集電器性能檢測裝置。該檢測裝置便于測量、讀取相關(guān)數(shù)據(jù)的集電器連續(xù)運行性能檢測。其技術(shù)路線如圖1所示。
該裝置的關(guān)鍵點在于設(shè)計一個自動行走小車，該檢測小車可實現(xiàn)往復(fù)運動、運行距離測量、運行圈數(shù)計數(shù)、速度調(diào)節(jié)等功能。同時在裝置上設(shè)置有溫度測量裝置，該裝置可以用于測量集電刷端部溫度。整體裝置如圖2所示?；|線集電器性能檢測裝置工作原理如下。
（1）將需要檢測的滑觸線截取4 m，將頭尾分別固定于工作臺兩端的固定裝置上，如圖3所示，固定端上需要將電源接上四級滑觸線上，保證滑觸線可以實現(xiàn)饋電的功能。
（2） 將小車上的集電器分別固定于滑觸線上的三相電源槽中，并將溫度傳感器放置于滑觸線上，用于為小車提供電源并測控溫度，如圖4所示。
（3） 將小車手動開至軌道的*左側(cè)，待得一切恢復(fù)正常后，調(diào)整小車的調(diào)速裝置使其調(diào)整至需要試驗的速度 （例如普通單梁起重機大車運行速度為0.3 m/s） 啟動小車自動運行程序，該程序運行后，小車將從左側(cè)向右側(cè)運行到達*右側(cè)限位裝置時觸碰小車上的電氣開關(guān)，如圖5所示，此時程序?qū)⑹剐≤嚫淖兎较蛴捎蚁蜃筮\行，到達*左側(cè)限位裝置后同時觸發(fā)小車上的電氣開關(guān)再次改變運行方向，如此往復(fù)運動。
兩個極限位置之間的距離為 3 m （即測試距離為 3 m），其中一個往返過程計數(shù)器計數(shù)為 1，如此往復(fù)運動，當(dāng)計數(shù)器到達 20 000次 （行走距離為120 km） 后小車停止運行，同時讀取溫度傳感器上的數(shù)值，并對比表1數(shù)值。
滑觸線集電器性能檢測裝置試驗時注意事項：（1） 試驗時必須將地線也接至滑觸線上，保證試驗時的安全；（2） 試驗時間較長但試驗時必須保證試驗人員始終在現(xiàn)場；（3） 如試驗中途出現(xiàn)停車情況則試驗人員必須待試驗環(huán)境恢復(fù)試驗前才能進行檢查。
3 實驗結(jié)果
實驗使用 2 種不同材質(zhì)的滑觸線集電器，分別是銅質(zhì)和鋁合金質(zhì)，鋁合金質(zhì)使用某品牌型號為 DMHX 型室內(nèi)外耐用性起重機供電鋁合金線安全滑觸線；銅質(zhì)使用的是某品牌型號為 CT 系列起重機用裸銅滑觸線。對這 2 種滑觸線使用該檢測裝置進行測試，試驗中小車中途無停車故障，其可靠性驗證符合要
求。具體測試后溫度和溫升如表 2 所示 （實驗時室溫為27 ℃）。
4 結(jié)束語
滑觸線集電器是起重機設(shè)備中常見的饋電裝置，為檢測和考核滑觸線集電器的穩(wěn)定情況、耐磨以及工作溫度情況，本文設(shè)計了一款絕緣防護型滑觸線集電器連續(xù)運行性能檢測裝置。該裝置工作原理：調(diào)整小車運行速度，啟動自動運行程序，小車自動運行，到達極限位置后改變小車運行方向，小車反向運行，到達極限位置后再次反向，直至運行20 000次后停止運行，讀取溫度數(shù)值對比標準。該裝置的特點是結(jié)構(gòu)簡單、便于操作、自動運行，可以有效取代人工測試帶來的種種不便，提高起重機產(chǎn)品質(zhì)量檢測的檢驗?zāi)芰Σ⑻岣吖ぷ餍省?
