鋼體集電器材料分析與描述

鋼體集電器主要材料分析與描述

 

一、鋼體集電器導(dǎo)軌材料

 

導(dǎo)軌材料為適應(yīng)不同的使用環(huán)境需要，防止大氣中二氧化硫、硫化氫、酸、堿以及沿海地區(qū)大氣中鹽霧所含的氯離子，導(dǎo)體材料選用優(yōu)質(zhì)稀土鋁鎂硅合金，其含鋁量≥99.8%.它通過電熱擠軋的方式，由軋機逐次逼近一次性軋制成形。由于設(shè)計鋁（或銅）的導(dǎo)電本體截面呈“H形狀"故而通稱為H型滑觸線。

 

導(dǎo)體鋁合金材料等級代號為6061-T6，電流密度100%Amps/mm2=1000Amps≥1.62,抗拉強度為:320-380N/mm2以上.導(dǎo)體鋁合金材料經(jīng)特殊工藝(MS技術(shù))表面外理可有效防止大氣中有害氣體的侵蝕,同時也可大大地延長其使用壽命.

 

由于導(dǎo)體鋁合金材料的表面不能長期與集電器的金屬石墨電刷發(fā)生直截摩擦,故而在導(dǎo)體鋁合金材料與金屬石墨電刷發(fā)生直接摩擦的面設(shè)計成V型,從而使用導(dǎo)電率高、剛性強、耐腐蝕性和耐磨性好的不銹鋼帶鑲嵌壓制于V型槽內(nèi)，使其成為鋼鋁一體的滑線導(dǎo)軌本體。

 

二、鋼體集電器絕緣材料

 

滑線系統(tǒng)內(nèi)的絕緣材料是滑線導(dǎo)軌本體、集電器等相關(guān)導(dǎo)電體介入空氣和人體之間的絕緣體，它的材料優(yōu)劣直接影響絕緣外殼與導(dǎo)電本體之間的絕緣性能和安全，同時也影響整個滑線系統(tǒng)的安全壽命。由于選材和配方的差異性，很多制造商不能夠全面考慮到整個絕緣材料，例如：絕緣、抗拉強度、抗老化、抗腐蝕、抗高溫、耐低溫、防雨淋和防火阻燃等一系列因素的綜合性能，而是一味地追求單項指標的突破。為使上述因素得以綜合實現(xiàn)，我公司通過近六年的研制和反復(fù)試驗，終于在這方面取得了令人信服的成績。由于材料的配方是企業(yè)的技術(shù)機密，故這里就不再講述?？傊?，我公司為之配套的相關(guān)絕緣體材料同屬聚氯乙烯、聚碳酸脂和ABS系列，但它的相關(guān)技術(shù)參數(shù)以及性能指標可直接與國外同類產(chǎn)品的護套相比擬。

 

  滑觸線護套是采用聚氯乙烯、聚碳酸脂和ABS以及PVC加輔助材料科學(xué)合理配方后通過加溫真空定徑擠出工藝擠塑而成的，它具有機械強度高、耐鹽霧、酸、堿及有機溶劑的腐蝕，并具有良好的電絕緣阻燃性能和耐輻射性能。根據(jù)本公司質(zhì)量檢測中試驗報告測定證明，THHL（T）-H滑觸線護套的戶內(nèi)使用壽命≥30年，戶外使用壽命≥25年。

 

三、鋼體集電器集電刷

 

集電刷是用電設(shè)備與滑線導(dǎo)軌之間載體，它的材料的選用將直接影響用電設(shè)備的安全與可靠，在某種意義上講，滑觸線系統(tǒng)的安全可靠運行，基本上取決于集電器與滑線導(dǎo)軌之間的有效接觸，這個有效接觸從物理的角度分析，即：接觸壓力、集電刷所自然形成的氧化膜以及集電刷本身的材料。從量的角度分析。即“接觸壓力N，集電刷與滑線導(dǎo)軌的接觸壓降（Δu），以及集電刷在滑線導(dǎo)軌上的移動速度V。

 

通過上述分析，我們不難看出它們之間的相對關(guān)系，即接觸特性以及其他條件因素對集電刷壽命的影響。

 

1．接觸電壓降：接觸電壓降（Δu）是電流通過電刷接觸面和滑觸線接觸所產(chǎn)生的電壓降，每種電刷的電壓降（Δu）都有其極限值，如果超過這個接觸壓降（Δu）的極限值，滑動接觸點的電損耗將過大，從而引過熱。在集電刷與滑觸線運行過程中，如果接觸壓力太低，運行時將會出現(xiàn)火花而影響供電質(zhì)量，因此接觸壓力須適中并非越小越好。

 

  2．摩擦系數(shù)：摩擦是電刷運行時必須考慮的一個重要因素，摩擦系數(shù)越大，磨擦損耗也越大。但影響電刷接觸特性的因素較多，如運行速度與施于電刷的單位壓力、電流密度以及周圍的介質(zhì)等應(yīng)綜合考慮。

 

  摩擦系數(shù)u=（P-Po）N．Fr．V（注：該公式為功率損耗法摩擦系數(shù)）

 

3．運行速度：由于系統(tǒng)中的速度為中速，故金屬石墨碳刷適用于該系統(tǒng)的集電器。

 

4．電流密度：隨著電刷電流密度的增加，接觸電壓降相應(yīng)增加，但在電流密度達到一定值后，接觸電壓降增加緩慢，具體電刷的接觸壓降與電流密度的伏安特性曲線（見說明書12頁）

 

5．周圍介質(zhì)：電刷與滑觸線之間是滑動接觸，對周圍的介質(zhì)是敏感的，因此必須充分考慮到它的應(yīng)用環(huán)境，不同的環(huán)境采取不同的措施。由于該系統(tǒng)中集電器的應(yīng)用不存在特殊情況，因此不考慮電刷的嚴重磨損，所以設(shè)計摩擦系數(shù)不大于0.2

 

四、鋼體集電器集電器

 

集電器是由集電靴、集電刷、不銹鋼連桿、旋轉(zhuǎn)臂、鈕簧、拉簧以及限位片和支撐轉(zhuǎn)軸等零部件組成，它與滑觸線滑動接觸的好壞，主要取于集電器的結(jié)構(gòu)是否合理，材料是否優(yōu)良，鈕簧的鈕力、拉簧拉力設(shè)計是否合理等。這些因素將直接影響集電器采集電能的能力和質(zhì)量。因此，系統(tǒng)滑觸線的安全運行主要取決于：1滑觸線部分的安裝：2集電器中集電刷質(zhì)量的優(yōu)劣；3集電器與滑觸線的全面接觸和接觸壓力，綜上三點。概括為一句，即為三分選材七分安調(diào)。

 

本《吊車滑觸線》投標集電器選用電流較大，故系統(tǒng)中集電器均為雙組合式結(jié)構(gòu)，為使用戶進一步了解和剖析集電器的結(jié)構(gòu)形式，請參見說明書。

 

膨脹段原理分析與描述

 

膨脹段是根據(jù)滑觸線在不同溫度環(huán)境工作的情況下，對滑觸線在熱膨時所產(chǎn)生的直線形變（型材擠壓對頂）和冷縮時（型材收縮）而造成斷電而設(shè)計的。它由兩個可移動段與滑觸線干線本體直接串聯(lián)連接而成，其基原理為：它由相對的靜態(tài)滑片和動態(tài)滑片疊插組成一個與滑觸線本體截相吻合的過渡體，在滑觸線環(huán)境溫度變化時可自由地進行直線移動。由于靜態(tài)滑片和動態(tài)滑片疊插后，無論怎樣伸展與收縮，它都能夠給集電器的電刷一個直線過渡的平面，從而克服了較早時期膨脹接頭而帶來的膨脹范圍窄，集電器電刷跨越困難而造成斷電，接觸面變小而跳火等故障。由于靜態(tài)滑片和動態(tài)滑片兩端與滑觸線本休直接連接后，同時又設(shè)置兩根滑動導(dǎo)桿將靜態(tài)滑片和動態(tài)滑片穿插導(dǎo)向，因此，它具有良好的同軸度。與上同時，在靜態(tài)滑片和動態(tài)滑片兩端的上方還設(shè)置兩根與滑接片相并聯(lián)的電纜，從而穩(wěn)定和增加該膨脹段的載流量，使整個系統(tǒng)不致于因膨脹段的設(shè)置而影響整線額載流量。

 

膨脹段的可伸縮范圍可在0～150mm之間調(diào)節(jié)，可以吸收滑線導(dǎo)軌本體材料為鋁，膨脹點距離150米/段、周邊環(huán)境溫度-40℃～120℃時，所產(chǎn)生膨脹系數(shù)而引發(fā)的伸縮距離，并使集電器能順暢通過而不影響其供電質(zhì)量。（膨脹段的具體結(jié)構(gòu)形式和相關(guān)尺寸見說明書）。

 

滑觸線系統(tǒng)中集電側(cè)拾取電能的主要裝置，它通過集電刷與導(dǎo)軌的滑動接觸，將電能直接傳導(dǎo)至用電器，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的移動供電。鋼體集電器由機械結(jié)構(gòu)的張力裝置和直接與導(dǎo)軌滑動接觸的集電刷兩部分組成。鋼體集電器，受電器，供電器，導(dǎo)電器，滑線廠家。（行業(yè)：滑觸線、滑線、滑導(dǎo)線、滑接移動輸電供電）

 

鋼體滑觸線集電器又稱受電器，導(dǎo)電器，分為單刷和雙刷,根據(jù)安裝形式又可發(fā)為正裝式集電器和側(cè)裝式集電器兩種
滑觸線上電流通過集電器傳導(dǎo)至用電設(shè)備上，集電器安裝在集電器支架上，而集電器支架安裝在運動的設(shè)備上。隨設(shè)備移動，集電器上碳刷在滑導(dǎo)線內(nèi)移動，實現(xiàn)不間斷供電。
觸靴是集電器的最關(guān)鍵部件，我公司的觸靴是采用石墨合金銅配方，經(jīng)高溫處理特殊工藝制作而成，耐磨性是國內(nèi)同類產(chǎn)品的4-5倍。
集電器連接桿采用的合金鋼，經(jīng)過硫化處理，增強了其搞氧化、耐腐蝕的性能。
采用性能穩(wěn)定的高質(zhì)量不銹鋼彈簧，更有效的保證集電器觸靴與滑導(dǎo)線的可靠接觸，防止了電弧與電火光的產(chǎn)生。

 

滑線集電器（碳刷|電刷）  是滑觸線系統(tǒng)中集電側(cè)拾取電能的主要裝置，它通過集電刷與導(dǎo)軌的滑動接觸，將電能直接傳導(dǎo)至用電器，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的移動供電。滑觸線集電器由機械結(jié)構(gòu)的張力裝置和直接與導(dǎo)軌滑動接觸的集電刷兩部分組成。滑觸線集電器，受電器，供電器，導(dǎo)電器，。多極滑觸線集電器，單極滑觸線集電器，單極排式滑觸線集電器組合式滑線集電器。（行業(yè)：滑觸線、滑線、滑導(dǎo)線、滑接移動輸電供電）