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、鋼體集電器導軌材料

 

導軌材料為適應不同的使用環(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，導體材料選用優(yōu)質稀土鋁鎂硅合金，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。由于設計鋁（或銅）的導電本體截面呈“H形狀"故而通稱為H型滑觸線。

 

導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.導體鋁合金材料經(jīng)特殊工藝(MS技術)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,故而在導體鋁合金材料與金屬石墨電刷發(fā)生直接摩擦的面設計成V型,從而使用導電率高、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軌本體、集電器等相關導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)的技術機密，故這里就不再講述。總之，我公司為之配套的相關絕緣體材料同屬聚氯乙烯、聚碳酸脂和ABS系列，但它的相關技術參數(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

 

集電刷是用電設備與滑線導軌之間載體，它的材料的選用將直接影響用電設備的安全與可靠，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，集電刷與滑線導軌的接觸壓降（Δu），以及集電刷在滑線導軌上的移動速度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等應綜合考慮。

 

  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：電刷與滑觸線之間是滑動接觸，對周圍的介質是敏感的，因此必須充分考慮到它的應用環(huán)境，不同的環(huán)境采取不同的措施。由于該系統(tǒng)中集電器的應用不存在特殊情況，因此不考慮電刷的嚴重磨損，所以設計摩擦系數(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、旋轉臂、鈕簧、拉簧以及限位片和支撐轉軸等零部件組成，它與滑觸線滑動接觸的好壞，主要取于集電器的結構是否合理，材料是否優(yōu)良，鈕簧的鈕力、拉簧拉力設計是否合理等。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構，為使用戶進一步了解和剖析集電器的結構形式，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，同時又設置兩根滑動導桿將靜態(tài)滑片和動態(tài)滑片穿插導向，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量。（膨脹段的具體結構形式和相關尺寸見說明書）。

 

滑觸線系統(tǒng)中集電側拾取電能的主要裝置，它通過集電刷與導軌的滑動接觸，將電能直接傳導至用電器，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的移動供電。鋼體集電器由機械結構的張力裝置和直接與導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，導電器，滑線廠家。（行業(yè)：滑觸線、滑線、滑導線、滑接移動輸電供電）

 

鋼體滑觸線集電器又稱受電器，導電器，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裝式集電器兩種
滑觸線上電流通過集電器傳導至用電設備上，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備上。隨設備移動，集電器上碳刷在滑導線內(nèi)移動，實現(xiàn)不間斷供電。
觸靴是集電器的最關鍵部件，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)定的高質量不銹鋼彈簧，更有效的保證集電器觸靴與滑導線的可靠接觸，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)中集電側拾取電能的主要裝置，它通過集電刷與導軌的滑動接觸，將電能直接傳導至用電器，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的移動供電。滑觸線集電器由機械結構的張力裝置和直接與導軌滑動接觸的集電刷兩部分組成?；|線集電器，受電器，供電器，導電器，。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、滑導線、滑接移動輸電供電）