1 概 述

該水電站橋機(jī)位于雙曲拱壩中孔內(nèi)，為電動(dòng)葫蘆式雙梁橋式起重機(jī)，型號(hào)為LH20－5．5A3，額定起重量為20 t，1997 年投入使用。主要設(shè)置機(jī)構(gòu)為大車行走，小車行走，主起升，采用三相四線制滑線供電方式。因該橋機(jī)位于雙曲拱壩內(nèi)，故滑線布置為弧形，全長約140 m。該橋機(jī)起升高度為8 m，跨度為5．5 m，起升速度為3 m/min，大車*高運(yùn)行速度為24．43 m/min，小車運(yùn)行速度為4．73 m/min。

該橋機(jī)在近幾年日常工作中經(jīng)常出現(xiàn)電源滑線與集電器接觸**的故障而導(dǎo)致在橋機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)電機(jī)缺相運(yùn)行或失電，給起升電機(jī)和大車運(yùn)行電機(jī)及小車運(yùn)行電機(jī)的運(yùn)行帶來較大的安全隱患。為保證橋機(jī)的正常使用，我們臨時(shí)在橋機(jī)集電器上固定了一根纜繩，當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，對(duì)纜繩進(jìn)行甩動(dòng)和拉動(dòng)即可暫時(shí)使用，但由此亦給橋機(jī)的日常工作帶來極大的不便。

2 產(chǎn)生故障的原因分析

從橋機(jī)滑線的結(jié)構(gòu)形式、安裝位置、運(yùn)行環(huán)境幾方面進(jìn)行分析得知，滑線與集電器接觸**可能是因?yàn)橐韵聨讉€(gè)原因:

( 1) 橋機(jī)電源滑線呈弧形布置，其固定位置共14 處。因安裝滑線時(shí)工藝欠缺，導(dǎo)致滑線水平度調(diào)整存在一定的誤差，長期運(yùn)行后因外力因素導(dǎo)致其誤差超出允許范圍，致使電源滑線與集電器接觸**。

( 2) 因橋機(jī)已投運(yùn)18 a，固定滑線的金屬支架銹蝕變形，進(jìn)而導(dǎo)致滑線變形，使電源滑線與集電器接觸**。

( 3) 電源滑線與集電器碳刷滑動(dòng)接觸的導(dǎo)電面因放電燒損或氧化腐蝕，致使電源滑線與集電器接觸**。

( 4) 大壩在汛期和枯水期因水庫水位變化和泄洪振動(dòng)受力變化而導(dǎo)致大壩發(fā)生位移，滑線支架和滑線受到大壩形變外力的影響而變形。

( 5) 因橋機(jī)電源滑線呈弧形布置，日常工作中集電器與電源滑線各處受力不均，從而導(dǎo)致電源滑線變形使電源滑線與集電器接觸**。

( 6) 因橋機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長，集電器碳刷磨損嚴(yán)重或碳刷壓緊彈簧因疲勞變形、壓緊力不夠而導(dǎo)致集電器不能和電源滑線充分接觸，致使電源滑線與集電器接觸**。

3 處理方法

橋機(jī)運(yùn)行過程中電機(jī)缺陷或失電的原因主要為電源滑線與集電器接觸**。為徹底檢查和解決整個(gè)電源滑線與集電器的接觸缺陷，需對(duì)橋機(jī)的電源滑線進(jìn)行斷電，對(duì)滑線全長進(jìn)行檢查、處理。為此，經(jīng)研究后決定采用通過動(dòng)力電纜從啟閉機(jī)室檢修動(dòng)力箱接取電源的方式為橋機(jī)供電，但在處理過程中需要人工移動(dòng)供電電纜以滿足橋機(jī)在軌道上運(yùn)行的需要。

3． 1 電源滑線固定支架的檢查與處理

使用臨時(shí)電源為橋機(jī)運(yùn)行提供動(dòng)力后，將橋機(jī)從電源滑線一端運(yùn)行至另一端，在此過程中，對(duì)電源滑線所有的固定支架及螺栓進(jìn)行檢查、更換、緊固，檢查發(fā)現(xiàn)部分支架銹蝕變形，共更換支架及螺栓6處。

3． 2 電源滑線水平度的檢查與調(diào)整

選用一根鐵絲，在橋機(jī)集電器固定支架合適處固定鐵絲一端，并將鐵絲的另一端與電源滑線頂部接觸。橋機(jī)運(yùn)行過程中對(duì)電源滑線與鐵絲之間出現(xiàn)間隙和摩擦的位置進(jìn)行緊固調(diào)整，共調(diào)整處理13處。

3． 3 電源滑線與集電器滑動(dòng)接觸面的檢查與處理

在橋機(jī)運(yùn)行過程中，對(duì)3相4線電源滑線中的四個(gè)滑動(dòng)接觸面進(jìn)行檢查，除部分位置有較輕的放電痕跡外，未發(fā)現(xiàn)電源滑線有銹蝕現(xiàn)象，對(duì)放電位置進(jìn)行了拋光處理。

3． 4 集電器碳刷的檢查與處理

將集電器從電源滑線軌道拆卸后，對(duì)集電器碳刷和碳刷壓緊彈簧進(jìn)行了檢查和測(cè)試，集電器碳刷長度和碳刷壓緊彈簧的彈性性能均良好，未發(fā)現(xiàn)異常。在采用以上措施對(duì)該橋機(jī)的電源滑線和集電器進(jìn)行檢查處理后，橋機(jī)恢復(fù)正常供電方式試運(yùn)行，電源滑線和繼電器接觸**現(xiàn)象得到了一定程度地改善，但橋機(jī)在運(yùn)行過程中電源缺相或掉電的故障依然時(shí)有發(fā)生，上述處理并沒有徹底解決這一故障，說明該缺陷的產(chǎn)生另有原因。

3． 5 集電器本體檢查與更換

3． 5． 1 對(duì)電源滑線與集電器配合情況進(jìn)行分析

該橋機(jī)的電源滑線和集電器的配合情況見圖1。對(duì)該橋機(jī)的電源滑線與集電器配合情況進(jìn)行仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)其主要存在以下兩點(diǎn)缺陷:

( 1) 集電器上滾輪并未完全嵌入電源滑線滾輪槽內(nèi)，從而導(dǎo)致上滾輪與電源滑線外殼接觸面積過小;

( 2) 電源滑線外殼下端部明顯存在10 mm的高度差。因設(shè)計(jì)原因，該集電器并未完全與電源滑線下端部接觸，不能保證集電器運(yùn)行時(shí)的直線性。

對(duì)電源滑線與集電器配合情況進(jìn)行分析得出以下結(jié)論:在橋機(jī)運(yùn)行過程中，上滾輪的運(yùn)行軌跡會(huì)偏出滾輪槽并向圖1所示的左方向傾斜，從而導(dǎo)致集電器碳刷不能與電源滑線C相良好接觸，*終導(dǎo)致橋機(jī)進(jìn)線電源缺相或掉電缺陷的發(fā)生。

3． 5． 2 重新設(shè)計(jì)集電器并更換

因橋機(jī)電源滑線拆卸和更換工作量較大，且更換后的電源滑線水平度調(diào)整難度較大，經(jīng)研究決定對(duì)集電器進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和更換。重新設(shè)計(jì)后的集電器與電源滑線配合情況如圖2所示。新設(shè)計(jì)的集電器具有以下特點(diǎn):

（1) 改進(jìn)了集電器滾輪。將原有的上下各1個(gè)滾輪變成上下各兩個(gè)滾輪，同時(shí)將上下兩個(gè)滾輪的間距變大，將滾輪槽嵌于上下兩個(gè)滾輪之間，將滾輪和電源滑線外殼之間的接觸面增大，既避免了集電器運(yùn)行時(shí)滾輪滾動(dòng)的偏移，又保證了集電器運(yùn)行時(shí)滾輪滾動(dòng)的可靠性;

( 2) 改進(jìn)了集電器本體。新設(shè)計(jì)的集電器與電源滑線外殼下端部完全接觸，徹底避免了因集電器本體設(shè)計(jì)缺陷而導(dǎo)致的集電器與電源滑線外殼之間存在的間隙，保證了集電器運(yùn)行軌跡的直線性，且不會(huì)左右偏移。

采用以上措施處理后效果良好，在不改變電源滑線結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將新設(shè)計(jì)的集電器安裝后，恢復(fù)了橋機(jī)正常供電并進(jìn)行試運(yùn)行，集電器與橋機(jī)電源滑線接觸良好，運(yùn)行平穩(wěn)，該橋機(jī)再未發(fā)生任何缺相或失電現(xiàn)象。

4 建議采用的防范措施

( 1) 電源滑線本體檢查。在橋機(jī)日常巡檢中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)橋機(jī)滑線固定支架和滑線水平度以及滑線接觸面的檢查、維護(hù)，以保證電源滑線本體無異常。

( 2) 集電器本體檢查。根據(jù)橋機(jī)使用頻率，應(yīng)定期對(duì)集電器的碳刷長度和碳刷壓緊彈簧進(jìn)行檢查、維護(hù)，以確保集電器運(yùn)行可靠。

( 3) 電源滑線與集電器配合度檢查。在做好橋機(jī)滑線和集電器檢查工作后、橋機(jī)使用前，應(yīng)對(duì)電源滑線與集電器之間是否接觸良好進(jìn)行檢查，防止在橋機(jī)使用過程中出現(xiàn)電源缺相或失電。

5 結(jié) 語

在水電站日常工作中，起重設(shè)備對(duì)大型設(shè)備的起吊和安裝及運(yùn)輸起著不可替代的重要作用，同時(shí)為設(shè)備的起吊運(yùn)輸節(jié)省了大量的人力和物力。橋機(jī)集電器是整個(gè)橋機(jī)電源靜止部件(電源滑線) 與滑動(dòng)部件( 集電器) 的直接接觸設(shè)備，也是橋機(jī)電源的關(guān)鍵部件［2］。橋機(jī)電源滑線與集電器之間是否可靠配合，直接關(guān)系到橋機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)起重設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)缺相或掉電時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理，避免燒損電機(jī)或起吊部件懸置空中，進(jìn)而造成更大的設(shè)備損失或人身傷亡。

筆者對(duì)某水電站橋機(jī)電源滑線和集電器配合故障進(jìn)行了分析并進(jìn)行了檢查與處理，*終發(fā)現(xiàn)電源滑線和集電器配合存在設(shè)計(jì)選型不當(dāng)是出現(xiàn)故障的根本原因，通過重新設(shè)計(jì)并選用新的集電器，徹底解決了電源滑線和集電器接觸**的隱患。