哈爾濱鐵路局滿洲里站換裝所目前使用的門（橋）式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱門、橋吊）是一種常見的軌線受電方式的電動(dòng)機(jī)械，其集電裝置大多采用無(wú)軌電車用集電器，或者是在此集電器基礎(chǔ)上改造的變型產(chǎn)品。這類集電裝置主要由集電桿、滑靴、鉸接構(gòu)件、集電桿平衡彈簧、轉(zhuǎn)向裝置或正反向推拉桿等組成。現(xiàn)有類似產(chǎn)品使用中均不同程度地存在以下問(wèn)題:由于滑靴球鉸磨損，當(dāng)滑線接頭截面驟變，滑線吊線夾傾斜和在風(fēng)力作用下滑線橫向擺動(dòng)，以及由溫度產(chǎn)生的滑線弛度變化時(shí)，滑線與軌道平行度超差，起重機(jī)正反向換向運(yùn)行時(shí)均易產(chǎn)生脫線斷電;加之電源線是在滑靴球鉸上引出的，由于球鉸是運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，磨損后球體與球座間隙增大，雜質(zhì)易進(jìn)入，導(dǎo)致球鉸在導(dǎo)電時(shí)虛接，產(chǎn)生電燒蝕。這種情況使起重機(jī)在作業(yè)時(shí)極易產(chǎn)生脫線斷電，造人身、設(shè)備事故。

滿洲里站換裝所的生產(chǎn)性質(zhì)與其他作業(yè)站不同，一條換裝線上配備有 8 臺(tái)起重機(jī)，共用一條電源滑線供電。當(dāng) 1 臺(tái)起重機(jī)集電器脫線或發(fā)生故障時(shí)，整條換裝線上的起重機(jī)都要停電停機(jī)，等待集電器的故障修理。一旦起重機(jī)集電器發(fā)生故障，將影響整條換裝線的運(yùn)輸生產(chǎn)。在初冬和開春季節(jié)時(shí)，由于氣溫變化較大，電源滑線結(jié)霜、結(jié)冰現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，均需人機(jī)配合除霜、除冰，由于是高空作業(yè)，嚴(yán)重危及人身和設(shè)備安全。

經(jīng)調(diào)研并結(jié)合滿洲里站換裝所地理?xiàng)l件與設(shè)備布局等實(shí)際情況，技術(shù)人員研究采用了一種新型結(jié)構(gòu)的集電器（實(shí)用新型**，**號(hào):03239142.0），并對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)與完善。經(jīng)換裝所 2 年的使用效果證明，這項(xiàng)技術(shù)改造是成功的，徹底解決了門、橋吊的集電器經(jīng)常出現(xiàn)故障而影響運(yùn)輸生產(chǎn)的難題，從而保證了換裝所運(yùn)輸生產(chǎn)的正常進(jìn)行和人身、設(shè)備的安全。

1 技術(shù)改造方案

1.1 新型集電器的基本結(jié)構(gòu)

集電器的基本結(jié)構(gòu)如圖 1所示。集電塊1一般采用整體或分體碳精滑塊，*佳方案是分體碳精滑塊，用M8 螺栓 3 固定在槽式集電殼 2 上。集電殼采用鋁或銅鑄造加工成型，帶有可鑲?cè)爰妷K的凹槽。槽寬為滑線直徑的 12～18 倍，*佳方案是 15 倍。槽式集電殼凹槽的兩側(cè)板內(nèi)側(cè)立面的導(dǎo)向一般采用斜面，其內(nèi)側(cè)立面與集電塊相接觸的部位加工有與集電塊相適的縱向槽。**絕緣體 4 由電木板制成，通過(guò) M10 螺栓 6 與上部槽式集電殼相連，并由沉頭螺栓7與下部限轉(zhuǎn)角鉸接銷軸座 8 相連，電源線 5 從螺栓 6 引出。限轉(zhuǎn)角鉸接銷軸座由鑄鐵或板件焊接加工成型，其上裝有調(diào)整螺栓14。該軸座通過(guò)直徑 10 mm 的銷軸 9 與微轉(zhuǎn)角彈簧伸縮缸 10鉸接。微轉(zhuǎn)角彈簧伸縮缸工作行程 320 mm，工作壓力8～12 kg，伸縮缸的限轉(zhuǎn)可以用滑槽，但為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)采用限轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)向平面。座板 13 采用 6～10 mm 鋼板制作；二級(jí)絕緣體 12 采用天車瓷瓶。整個(gè)集電器通過(guò)二級(jí)絕緣體與機(jī)架 11 固定連接。

1.2 改進(jìn)完善方案

在原有微轉(zhuǎn)角彈簧伸縮缸（圖 2）的上部增加帶防塵和防水密封裝置1，以改進(jìn)伸縮缸的防塵、防水功能。

同時(shí)加裝軸承 2 ，以減少伸縮缸導(dǎo)桿的縱向伸縮阻力。具體方案是在上蓋開有滾珠滾動(dòng)槽，滾珠采用直徑5～8 mm，*佳方案是上蓋滾珠滾動(dòng)槽直徑5.4 mm, 滾珠采用直徑 5 mm。下蓋在限轉(zhuǎn)角的兩個(gè)平面處各鉆有一個(gè)孔，孔內(nèi)裝有滾珠和彈簧及調(diào)整裝置 3，鉆孔直徑為 5.4 mm，滾珠直徑 5 mm，彈簧公稱直徑 5 mm，鋼絲直徑 1 mm，工作行程 10 mm，工作壓力 3～4 kg。

另外，重新設(shè)計(jì)裝配一個(gè)固定機(jī)架的可調(diào)式安裝座，以解決原集電器在不同機(jī)型安裝時(shí)需改造機(jī)架的問(wèn)題。可調(diào)式安裝座加裝在機(jī)架上部，該安裝座上開有寬13 mm、長(zhǎng) 300 mm 的連接槽（見圖 3），使集電器整體在槽內(nèi)可橫向移至所需的固定位置。

1.3 工作原理

該集電器垂直安裝在滑線15與用電設(shè)備機(jī)架11之間（見圖 1）。槽式集電殼 2 內(nèi)的集電塊 1在彈簧伸縮缸1 0 彈力的作用下與滑線緊密接觸，電流經(jīng)滑線、集電塊、槽式集電殼、電源引線 5 引入用電設(shè)備。當(dāng)風(fēng)力作用或安裝偏差使滑線 15 偏離中心時(shí)，由于槽式集電殼底部較寬，滑線在集電塊上運(yùn)動(dòng)時(shí)很難刮碰到槽式集電殼的內(nèi)側(cè)立面，萬(wàn)一滑線尤其是其硬彎、接頭或吊線夾扭轉(zhuǎn)處刮碰到槽式集電殼的內(nèi)側(cè)立面時(shí)，隨擺幅增加而橫向力銳減的滑線被具有導(dǎo)向面的凹槽立面限在槽內(nèi)，同時(shí)在微轉(zhuǎn)角彈簧伸縮缸柱塞的水平微轉(zhuǎn)動(dòng)及限垂直轉(zhuǎn)角鉸的共同作用下，消除了滑線跳槽脫線。由于集電塊、槽式集電殼、固定螺栓和電源引線等電流傳導(dǎo)體均為固定連接無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故不會(huì)產(chǎn)生虛接和電燒蝕。

1.4 新型集電器的優(yōu)點(diǎn)

（1）不掉（脫）線。由于該槽式集電殼底的寬度與滑線的*大偏移量相當(dāng)，且兩側(cè)板具有使滑線向槽式集電殼中心移動(dòng)的導(dǎo)向面，極大地改善了滑線與槽式集電殼的受力狀況，在滑線硬彎、對(duì)接接頭、吊線夾扭轉(zhuǎn)等情況下確?；€不跳槽脫線，尤其適用于東北氣溫寒冷地區(qū)。

（2）無(wú)電燒蝕。因?yàn)榧娖魃系碾娏鱾鲗?dǎo)體間的連接均為固定連接，無(wú)虛接，不產(chǎn)生電火花，從而消除了電流傳導(dǎo)體的電燒蝕。

（3）密封式軸承使微轉(zhuǎn)角彈簧伸縮缸具有摩擦阻力小，碳質(zhì)滑塊與滑線接觸壓力小，碳質(zhì)滑塊使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

（4）不需要冬、夏季兩次調(diào)整滑線松馳度。

（5）故障率低，維修少，使用壽命長(zhǎng)，安全可靠。

（6）改進(jìn)完善后新增以下優(yōu)點(diǎn):①防塵、防水功能;

②無(wú)卡死和無(wú)阻滯功能;③可調(diào)式安裝座，無(wú)需改造安裝機(jī)架。

2 安裝技術(shù)要求及保養(yǎng)

2.1 安裝要求

（1）當(dāng)電源滑線間距 S 大于等于 560 mm 時(shí)，集電器 1、2、3、4 安裝在同一軸線 A 上。

（2）當(dāng)電源滑線間距 S 小于 560 mm 時(shí)，集電器 1、

3 安裝在同一軸線 A 上，集電器 2、4 安裝在同一軸線 B上（圖 4）；三相三線制集電器 2 安裝在軸線 A 上，集電器1、3安裝在同一軸線B上（圖5）；以確保集電器的導(dǎo)電體間的電氣絕緣距離。

（3）軸線 A、軸線 B 的間距離 C 應(yīng)大于等于350 mm。

（4）集電器垂直安裝在滑線與設(shè)備機(jī)架間，安裝前應(yīng)測(cè)量滑線的*大松弛度（即單根滑線的*大高低差）當(dāng)滑線的*大松弛度大于 300 mm 時(shí)應(yīng)調(diào)整滑線的松弛度在 0～300 mm 間。集電器安裝高度 H 根據(jù)機(jī)架高度通過(guò) U 型卡子調(diào)整。

2.2 技術(shù)保養(yǎng)

（1）按設(shè)備保養(yǎng)有關(guān)規(guī)定檢查、緊固固定螺栓（特別是電源引出線），防止由固定螺栓松動(dòng)引起**絕緣下降。

（2）當(dāng)碳刷磨損 3/4時(shí)更換碳刷。

（3）按設(shè)備保養(yǎng)有關(guān)規(guī)定對(duì)鉸點(diǎn)注油。

（4）根據(jù)滑線松弛度的變化調(diào)整集電殼（碳刷盒）轉(zhuǎn)角。

（5 ）按設(shè)備保養(yǎng)有關(guān)規(guī)定檢查測(cè)量絕緣，絕緣等級(jí)：E 級(jí)。

（6）春秋兩季節(jié)更換防塵、防水圈。

（7）按起重機(jī)檢修標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的時(shí)間，檢查軸承更換潤(rùn)滑脂。

（8）按起重機(jī)檢修標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的時(shí)間，檢查調(diào)整微轉(zhuǎn)角彈簧伸縮缸下軸承壓力。

3 使用情況及效益

3.1 使用情況

從 2003年3月至今，該集電器先后在滿洲里站換裝所的50 t、36 t、20 t、12.5 t、10 t的18臺(tái)門吊上投入使用，現(xiàn)場(chǎng)反映良好。尤其是在換裝所東吊作業(yè)區(qū)的四線6臺(tái)門吊、五線6臺(tái)門吊、七線8臺(tái)門吊使用效果尤為突出。該三條線為換裝線，換裝貨物品種繁多，除木材外還有礦粉、汽車袋裝化肥、鋼軌、廢鋼、雜品等，生產(chǎn)任務(wù)特別繁忙。由于該線始建與 20 世紀(jì) 50 年代，設(shè)備雖經(jīng)多次技術(shù)改造，但由于沒(méi)有好的集電器產(chǎn)品，一直使用的是原始的老產(chǎn)品，加之地質(zhì)環(huán)境的變化造成門吊滑線鐵塔傾斜、走行線基礎(chǔ)下沉，以及近年來(lái)氣溫變化大，使滑線松弛度加大，造成電源滑線與走行線不平行差達(dá)380 mm，高低差 500 mm。門吊作業(yè)時(shí)集電器故障極為頻繁，尤其是在換裝成列木材貨物列車時(shí)，易發(fā)生門吊集電器脫線，造成總電源掉閘等故障，使整條換裝線上所有吊車無(wú)法作業(yè)，嚴(yán)重影響換裝生產(chǎn)。換裝所只好派電工在門吊電源滑線的電源開關(guān)旁看護(hù)，集電器脫線掉閘時(shí)及時(shí)人工復(fù)位，極易人身及設(shè)備、貨運(yùn)事故，且影響貨物列車正點(diǎn)運(yùn)行。自2003年3月安裝該集電器后，徹底解決了掉線和刮碰滑線吊線夾、絕緣子等問(wèn)題。同時(shí)受到哈爾濱鐵路

局主管部門的肯定，在滿洲里站換裝所推廣使用。

3.2 安全與經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）2001-2002 年故障分析。僅以二車間一道為例（該線上有50 t門吊1臺(tái)，36 t門吊1臺(tái)，20 t門吊2臺(tái)共 4 臺(tái)吊車），2001-2002 年度共發(fā)生滑靴脫線 432 次，絕緣損壞 96次，彈簧脫鉤288次，撐桿斷裂85次，滑靴破損312次。由于滑靴脫線造成總電源掉閘53次，累計(jì)停機(jī)1 249小時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)損失63 761.80元，間接經(jīng)濟(jì)損失 224 820 元，造成設(shè)備事故 1 次。2002 年 7 月 2 日由于滑靴脫落同滑線虛聯(lián)兩相，造成50 t門吊起升電機(jī)燒毀，直接經(jīng)濟(jì)損失 22 187 元，影響門吊正常使用 14天，間接經(jīng)濟(jì)損失60 480元。

（2）新型集電器使用效果。新型集電器更換使用后，2003-2004 年度未出現(xiàn)過(guò)任何故障，只是滑塊正常磨損進(jìn)行停機(jī)更換，累計(jì)停機(jī) 32 小時(shí)，更換滑塊成本1 080元，停機(jī)影響換裝生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)損失5 760元。

新型集電器與老型集電器經(jīng)濟(jì)效益和安全性能比較見表 1。

上述18臺(tái)門吊采用該集電器至今，從領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員到司機(jī)、修理工普遍反映該集電器保養(yǎng)維修項(xiàng)目少，無(wú)故障，節(jié)約運(yùn)用維修成本。由于故障停機(jī) 2 年中未出現(xiàn)過(guò)，大大減少了故障率，改善了設(shè)備運(yùn)用狀況，提高了設(shè)備利用率和設(shè)備安全系數(shù)，減少設(shè)備維修費(fèi)用支出，為企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。