臺(tái)車式電阻爐授電裝置優(yōu)化改造與應(yīng)用

王 林，朱冠清，豐 雪

（平頂山平煤機(jī)煤礦機(jī)械裝備有限公司，河南平頂山 467100）

0 引言

臺(tái)車式電阻爐是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能型周期式作業(yè)爐，電阻爐采用纖維材料，具有超節(jié)能結(jié)構(gòu)，節(jié)電率高達(dá)60%。獨(dú)家生產(chǎn)的電阻爐采用復(fù)合式高鋁瓷釘組、臺(tái)車防撞擊密封磚，自動(dòng)密封臺(tái)車和爐門、一體化連軌，不需要基礎(chǔ)安裝，放在水平地面就可以使用。主要用于高鉻、高錳鋼鑄件、球墨鑄鐵、軋輥、鋼球、45 鋼、不銹鋼等淬火、退火、時(shí)效以及各種機(jī)械零件熱處理之用。

臺(tái)車式電阻爐因?yàn)榕_(tái)車要經(jīng)常移動(dòng)，傳統(tǒng)常用的授電方式有3 種：

（1）“接線柱—線夾”式半分離授電裝置，傳統(tǒng)常用的授電方式如圖1 所示。

圖1 傳統(tǒng)常用的授電方式

（2）“導(dǎo)線—導(dǎo)線”式半分離授電裝置。

（3）“動(dòng)觸頭—靜觸頭”自動(dòng)授電裝置。前兩種授電裝置的缺點(diǎn)是分離困難、拆卸不方便，最后一種授電裝置是最常用的，此裝置對(duì)于觸頭位置要求較高，需要?jiǎng)佑|頭和靜觸頭準(zhǔn)確的接觸，稍有偏差會(huì)出現(xiàn)接觸不良、發(fā)熱、打火花現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒壞觸頭。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于臺(tái)車經(jīng)常進(jìn)出電阻爐，因此接、斷電路頻繁，加之軌道平整度若不高，行走過程中會(huì)出現(xiàn)擺動(dòng)，極易導(dǎo)致授電部位銅片撞壞，更換非常頻繁，同時(shí)也存在安全隱患。維修時(shí)需要關(guān)停電阻爐，待爐溫徹底降下來(lái)后方能維修，在空冷狀態(tài)下，爐溫降低需求時(shí)間長(zhǎng)，維修后又需長(zhǎng)時(shí)間加熱提高爐溫才能正常使用。此種原有授電裝置不僅增加維修工作量、同時(shí)也增加了生產(chǎn)成本，造成電力浪費(fèi)，大大降低生產(chǎn)效率。

考慮到臺(tái)車與箱體之間通、斷電安全可靠性，提供一種可調(diào)式彈性授電裝置，優(yōu)化原有的授電裝置。

1 可調(diào)式彈性授電裝置方案

針對(duì)原有授電裝置存在的不足，提出一種新的授電方案：采用“L 形銅板—銅板”授電裝置。授電時(shí)，在彈簧力的作用下電阻爐箱體授電裝置上的接觸板始終保持與電阻爐臺(tái)車授電裝置上的L 形接觸片與緊密接觸。以此代替原來(lái)的授電裝置，提高電阻爐授電的安全性、穩(wěn)定性、可靠性。電阻爐臺(tái)車授電裝置如圖2 所示，電阻爐箱體授電裝置如圖3所示。

2 授電裝置結(jié)構(gòu)形式

經(jīng)過對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行研究，提出的臺(tái)車式電阻爐授電裝置的優(yōu)化改造，主要對(duì)臺(tái)車和箱體兩個(gè)授電部位進(jìn)行優(yōu)化改造，設(shè)計(jì)成一套銅板接觸式授電裝置，增大授電接觸面積，同時(shí)具備彈性調(diào)節(jié)作用。此套裝置接觸通電可靠、分離容易、拆卸方便，即使出現(xiàn)相對(duì)位置偏差，也不會(huì)出現(xiàn)接觸不良、發(fā)熱、打火花現(xiàn)象，因此能避免燒壞觸頭。

2.1 電阻爐臺(tái)車授電裝置結(jié)構(gòu)形式

將電阻爐臺(tái)車授電裝置（圖2）固定于臺(tái)車長(zhǎng)度方向進(jìn)入箱體內(nèi)端面之上。鑒于膠木具有絕緣、耐磨、耐潮、耐高溫等特性，同時(shí)具有較高的機(jī)械性能，良好的機(jī)械加工性、阻燃性。在電阻爐臺(tái)車授電裝置中，采用銅板接觸片通過緊固螺栓固定在絕緣膠木板上，使各接觸片起到絕緣作用。螺母可采用單螺母加彈性墊片，也可采用雙螺母形式，實(shí)現(xiàn)自鎖功能，防止使用過程中，出現(xiàn)松動(dòng)脫落現(xiàn)象。

圖2 電阻爐臺(tái)車授電裝置

2.2 電阻爐箱體授電裝置結(jié)構(gòu)形式

電阻爐箱體授電裝置中（圖3），同樣利用膠木的特性，采用膠木板板做為絕緣介質(zhì)。通過3 個(gè)等邊角鐵，銅板接觸片通過緊固螺栓固定于絕緣膠木板上，此位置螺母可采用單螺母加彈性墊片，也可采用雙螺母形式，實(shí)現(xiàn)自鎖功能，防止使用過程中，出現(xiàn)松動(dòng)脫落現(xiàn)象。等邊角鐵通過加長(zhǎng)螺栓裝在膠木板上，中間部位安裝彈簧，給膠木板設(shè)置可前后運(yùn)動(dòng)的自由度。通過設(shè)置固定架，將其焊接固定于箱體尾部，設(shè)置好與臺(tái)車授電裝置的相對(duì)位置，以便兩種裝置接觸片能夠?qū)崿F(xiàn)擁有最大接觸面積導(dǎo)電。

圖3 電阻爐箱體授電裝置

3 工作原理

在臺(tái)車授電裝置上接觸片通過導(dǎo)線與電爐絲連接成線路，在箱體授電裝置上電源線與接觸片連接成線路。當(dāng)臺(tái)車進(jìn)入箱體、停車到位時(shí)，臺(tái)車授電裝置的L 形接觸片與箱體授電裝置的平面接觸片在彈簧彈力作用下緊密接觸時(shí)，形成電源回路，給臺(tái)車供電。加之箱式電阻爐自身設(shè)置有連鎖裝置，能夠保持穩(wěn)定供電。改造后的臺(tái)車式電阻爐授電裝置如圖4 所示。

圖4 臺(tái)車式電阻爐授電裝置

臺(tái)車進(jìn)入箱體內(nèi)未停止運(yùn)動(dòng)過程中，觸發(fā)限位開關(guān)后，臺(tái)車及上邊所放工件質(zhì)量大，依舊存在一定的慣性，對(duì)授電裝置產(chǎn)生不可避免的剛性沖擊。利用彈簧具有吸收振動(dòng)和沖擊能量的特性，吸收并轉(zhuǎn)化沖擊載荷的運(yùn)動(dòng)能量。設(shè)計(jì)的箱體授電裝置的膠木板具有一定的自由度，盡可能來(lái)減緩機(jī)械沖擊，減免對(duì)裝置的傷害。在壓縮彈簧、移動(dòng)膠木板的過程中，利用加長(zhǎng)螺栓與膠木板、等邊角鐵之間的配合間隙，對(duì)箱體授電裝置上的膠木板進(jìn)行微調(diào)。臺(tái)車授電裝置上L 形接觸板和箱體授電裝置上平面接觸板都增大了授電接觸面積，即使臺(tái)車授電裝置在與箱體授電裝置對(duì)接時(shí)出現(xiàn)偏差，也不影響正常通電。此外，臺(tái)車授電裝置接觸片設(shè)計(jì)成L 形，除增大接觸面外，同樣具有彈性變量，減緩沖擊的效果。

4 生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用視圖（圖5）

圖5 臺(tái)車式電阻爐授電裝置應(yīng)用

5 結(jié)束語(yǔ)

在臺(tái)車接觸片與箱體接觸片接觸時(shí)，在彈簧力的作用下可以進(jìn)行微調(diào)，減緩沖擊力，工作過程中，又能使兩種授電裝置中的接觸片始終保持接觸，進(jìn)而為臺(tái)車正常送電。

兩種臺(tái)車式電阻爐授電成套設(shè)置，大大加強(qiáng)了臺(tái)車授電裝置和箱體授電裝置在通過接觸片接觸導(dǎo)電時(shí)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性，有效避免原有授電裝置的弊端。提供的授電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用壽命提高顯著。