台车式电阻炉授电装置优化改造与应用

王 林，朱冠清，丰 雪

（平顶山平煤机煤矿机械装备有限公司，河南平顶山 467100）

0 引言

台车式电阻炉是国家标准节能型周期式作业炉，电阻炉采用纤维材料，具有超节能结构，节电率高达60%。独家生产的电阻炉采用复合式高铝瓷钉组、台车防撞击密封砖，自动密封台车和炉门、一体化连轨，不需要基础安装，放在水平地面就可以使用。主要用于高铬、高锰钢铸件、球墨铸铁、轧辊、钢球、45 钢、不锈钢等淬火、退火、时效以及各种机械零件热处理之用。

台车式电阻炉因为台车要经常移动，传统常用的授电方式有3 种：

（1）“接线柱—线夹”式半分离授电装置，传统常用的授电方式如图1 所示。

图1 传统常用的授电方式

（2）“导线—导线”式半分离授电装置。

（3）“动触头—静触头”自动授电装置。前两种授电装置的缺点是分离困难、拆卸不方便，最后一种授电装置是最常用的，此装置对于触头位置要求较高，需要动触头和静触头准确的接触，稍有偏差会出现接触不良、发热、打火花现象，严重时会烧坏触头。

在实际生产中，由于台车经常进出电阻炉，因此接、断电路频繁，加之轨道平整度若不高，行走过程中会出现摆动，极易导致授电部位铜片撞坏，更换非常频繁，同时也存在安全隐患。维修时需要关停电阻炉，待炉温彻底降下来后方能维修，在空冷状态下，炉温降低需求时间长，维修后又需长时间加热提高炉温才能正常使用。此种原有授电装置不仅增加维修工作量、同时也增加了生产成本，造成电力浪费，大大降低生产效率。

考虑到台车与箱体之间通、断电安全可靠性，提供一种可调式弹性授电装置，优化原有的授电装置。

1 可调式弹性授电装置方案

针对原有授电装置存在的不足，提出一种新的授电方案：采用“L 形铜板—铜板”授电装置。授电时，在弹簧力的作用下电阻炉箱体授电装置上的接触板始终保持与电阻炉台车授电装置上的L 形接触片与紧密接触。以此代替原来的授电装置，提高电阻炉授电的安全性、稳定性、可靠性。电阻炉台车授电装置如图2 所示，电阻炉箱体授电装置如图3所示。

2 授电装置结构形式

经过对生产现场实际情况进行研究，提出的台车式电阻炉授电装置的优化改造，主要对台车和箱体两个授电部位进行优化改造，设计成一套铜板接触式授电装置，增大授电接触面积，同时具备弹性调节作用。此套装置接触通电可靠、分离容易、拆卸方便，即使出现相对位置偏差，也不会出现接触不良、发热、打火花现象，因此能避免烧坏触头。

2.1 电阻炉台车授电装置结构形式

将电阻炉台车授电装置（图2）固定于台车长度方向进入箱体内端面之上。鉴于胶木具有绝缘、耐磨、耐潮、耐高温等特性，同时具有较高的机械性能，良好的机械加工性、阻燃性。在电阻炉台车授电装置中，采用铜板接触片通过紧固螺栓固定在绝缘胶木板上，使各接触片起到绝缘作用。螺母可采用单螺母加弹性垫片，也可采用双螺母形式，实现自锁功能，防止使用过程中，出现松动脱落现象。

图2 电阻炉台车授电装置

2.2 电阻炉箱体授电装置结构形式

电阻炉箱体授电装置中（图3），同样利用胶木的特性，采用胶木板板做为绝缘介质。通过3 个等边角铁，铜板接触片通过紧固螺栓固定于绝缘胶木板上，此位置螺母可采用单螺母加弹性垫片，也可采用双螺母形式，实现自锁功能，防止使用过程中，出现松动脱落现象。等边角铁通过加长螺栓装在胶木板上，中间部位安装弹簧，给胶木板设置可前后运动的自由度。通过设置固定架，将其焊接固定于箱体尾部，设置好与台车授电装置的相对位置，以便两种装置接触片能够实现拥有最大接触面积导电。

图3 电阻炉箱体授电装置

3 工作原理

在台车授电装置上接触片通过导线与电炉丝连接成线路，在箱体授电装置上电源线与接触片连接成线路。当台车进入箱体、停车到位时，台车授电装置的L 形接触片与箱体授电装置的平面接触片在弹簧弹力作用下紧密接触时，形成电源回路，给台车供电。加之箱式电阻炉自身设置有连锁装置，能够保持稳定供电。改造后的台车式电阻炉授电装置如图4 所示。

图4 台车式电阻炉授电装置

台车进入箱体内未停止运动过程中，触发限位开关后，台车及上边所放工件质量大，依旧存在一定的惯性，对授电装置产生不可避免的刚性冲击。利用弹簧具有吸收振动和冲击能量的特性，吸收并转化冲击载荷的运动能量。设计的箱体授电装置的胶木板具有一定的自由度，尽可能来减缓机械冲击，减免对装置的伤害。在压缩弹簧、移动胶木板的过程中，利用加长螺栓与胶木板、等边角铁之间的配合间隙，对箱体授电装置上的胶木板进行微调。台车授电装置上L 形接触板和箱体授电装置上平面接触板都增大了授电接触面积，即使台车授电装置在与箱体授电装置对接时出现偏差，也不影响正常通电。此外，台车授电装置接触片设计成L 形，除增大接触面外，同样具有弹性变量，减缓冲击的效果。

4 生产实际应用视图（图5）

图5 台车式电阻炉授电装置应用

5 结束语

在台车接触片与箱体接触片接触时，在弹簧力的作用下可以进行微调，减缓冲击力，工作过程中，又能使两种授电装置中的接触片始终保持接触，进而为台车正常送电。

两种台车式电阻炉授电成套设置，大大加强了台车授电装置和箱体授电装置在通过接触片接触导电时的安全性、稳定性、可靠性，有效避免原有授电装置的弊端。提供的授电装置结构简单，操作方便，使用寿命提高显著。