0 引言

混勻取料機的主要作用就是把料場內的混勻礦利用自身的斗輪裝置進行取料作業，然后通過供料皮帶傳送到燒結混勻礦倉設備。天津鋼鐵集團有限公司煉鐵廠原料作業區一號料場有混勻取料機 2臺，其主要功能是將料場內的混勻礦取出供應燒結。進入 2018 年，受料場封閉施工打樁的影響，導致供料皮帶地基變形嚴重，超出了 2 臺混勻取料機的安全滑觸線的集電托的形變量，導致 2 臺混取取料的供電系統故障頻發，嚴重影響了燒結混勻礦的槽位，甚至經常出現車倒混勻礦的現象，也影響了燒結輔料的供料時間，嚴重影響了燒結機的正常生產節奏。經過分析研究，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有限公司煉鐵廠原料作業區的混勻取料機的供電方式改造方法。

1 安全滑觸線存在的問題

天津鋼鐵集團有限公司煉鐵廠一原料一號料場 2 臺混勻取料機為橋式雙斗輪取料機，生產能力800t/h，取料寬度 28m，由斗輪裝置、斗輪行走機構驅動裝置、受料皮帶和行走機構組成，總裝機功率164kW。混勻取料機的工作原理是通過兩個斗輪裝置在主梁上的往返運行，對混勻礦進行 4 次混勻，然后通過供料路送到燒結混勻礦的專用料倉，混勻取料機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架子上，混勻取料機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）設備運行安全系數較低，如并列的四根滑線中其中一項出問題，會造成供電缺項，影響大機的整體供電，造成混勻取料機不能正常工作。

（2）由于混勻取料機在取料作業過程中震動較大，集電拖在滑線槽中運行時（尤其是調車過程中，調車速度：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，都要安排滑線的整體調整工作，600m 的滑線罩需要整體掀、蓋，調整滑線接口、緊固滑線連接器、檢查伸縮節過線、檢查絕緣節、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容。

（4）受外界因素影響較大，如混勻取料機行走軌道塌陷、蛇形變形、皮帶機地基變形等因素都會影響混勻取料機供電的安全穩定。當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進行打樁作業，使得皮帶機地基變形，造成了混勻取料機供電系統事故頻發，見表 1。

表 1 為 2018 年 5 月、6 月兩個月混勻取料機的維護費用,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費用為 273252 元，故障

總時間 351h。

2 解決方案

利用冬季環保停機的好時機，決定對 2 臺混勻取料機供電方式進行升級改造。經過仔細研究、對比混勻取料機供電方式，改為采用 T1L-[J3D-4]×16型力矩式電纜卷筒的供電方式，見圖 1。力矩電機式電纜卷筒供電系統結構簡單由力矩電機、減速機、電纜卷盤、滑環接線箱、線纜張力開關、擺動式導纜

架組成。力矩式電機具有較軟的機械特性，當負載增加時，轉速會自行降低，當負載降低時，轉速會自行升高，并具有很寬的調幅能力。當混勻取料機駛

離擺動式導纜架時，卷筒處于放纜狀態，大機拖拽電纜產生的力矩大于力矩式電機產出的正向力矩，保證了電纜卷筒與大機運行的同步放纜作業。當混

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

電纜卷筒供電方式控制簡單、可靠，與堆取料機控制系統基本獨立，只有很少的連鎖控制，控制原理見圖 2。通過查看現場，結合生產的工藝要求，在

180m 處和 420m 處設置兩個擺動式導纜架，作為電纜卷筒的電源進線。

其存在以下優點：

（1）結構簡單，操作方便、性能穩定、可靠性強。

（2） 力矩電機式電纜卷筒供電系統結構簡單，由力矩電機、減速機、電纜卷盤、滑環接線箱、線纜張力開關、擺動式導纜架組成；只需要定期檢查即可，工作量、備件費用很低。

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

（4）力矩式電機具有很強的堵轉特性，使得電機表面的溫度很高，溫升可達 80℃以上，這樣就要對電機的通風裝置進行定期檢查。取料作業期間，電機雖然工作頻率高，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）電纜卷筒的防護等級高，對現場生產環境要求較低。使用維護注意事項：電纜卷筒控制與走行有嚴格的連鎖管，卷筒運行后，大車才能行走；為了保護電纜的安全可靠使用，電纜卷筒設置過張力保護開關；過張力保護開關動作時，大車行走立即停止，當遇到此情況應分析故障的發生原因，處理好故障，才能啟動走行。為了保護卷筒的電機安全可靠使用，設置斷路器、熱繼電器等保護裝置；應定期檢查卷筒的減速箱、電機、冷卻風扇、制動單元，保證其正常工作，定期更換減速機齒輪油，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，保證正常工作；定期檢查卷筒的過張力保護開關，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

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