低压交流供电迁车台的设计

０ 引言

迁车台是铁路车辆相关企业在不同轨道间转运铁路车辆必用的大型运输设备，传统迁车台采用的是 ３８０ Ｖ 三相四线制高架滑触线供电，既阻碍交通运输又存在触电隐患，齐齐哈尔斯潘塞重工装备有限公司在传统迁车台设计基础上，根据用户需求进行开发**，设计研发出该低压交流供电迁车台，该迁车台的供电方式为在迁车台运行的基础地面采用４ 条低压交流 ３６ Ｖ 供电轨对迁车台进行供电，取代了传统的高架滑触线供电方式，既不影响车间的交通运输，又从根本上杜绝了触电隐患，该供电技术与迁车台结合的成功应用，为今后低压交流 ３６ Ｖ 供电技术在类似设备上的应用开拓了方向。

１ 低压交流供电迁车台的优点

低压交流供电迁车台如图 １ 所示。该迁车台与传统滑触线供电迁车台相比主要具有以下优点：

１）该迁车台基础供电线路电压为低压交流 ３６Ｖ，传统迁车台采用 ３８０ Ｖ 三相四线制高架滑触线供电方式，消除了高压电的触电隐患。

２）消除了高架滑触线构架对车间带来的阻碍，使企业各生产工序的空间排布更加优化，生产工艺流程更加紧凑合理。

３）该供电方式解决了厂房内天车吊运、工序车辆转运与地面机动车运行的交叉作业干涉问题，使企业能够在固定的空间内进行复杂的工序转运作业、优化了厂房的运输结构，使生产组织更加流畅、高效。

２ 迁车台的主要性能指标

迁车台的主要性能指标如下：

额定载重：８０ ｔ；

长度：３４ ｍ；

走行轨道：５ 条；

走行轨道间距：７． ５ ｍ；

上轨距：１ ４３５ ｍｍ；

电机安装总功率：２２ ｋＷ；

走行速度：０ ～ ３０ ｍ ／ ｍｉｎ，无级调速；

运行基础供电轨长度：５０ ｍ；

基础供电轨电压：３６ Ｖ；

基础供电轨数量：４ 条；

供电轨间距：０． ９ ｍ。

３ 供电方案设计

生产车间在迁车台基础的一端提供高压 ３８０ Ｖ交流电源，如何将车间提供的 ３８０ Ｖ 交流电源转变为 ３６ Ｖ 交流电源为迁车台供电，是迁车台方案设计的关键。 经过设计研究、理论计算并结合以往设计经验，*终决定将车间提供的三相四线制 ３８０ Ｖ 交流电源在基础一端的电控箱处经过 ２２ ｋＷ － ３８０ Ｖ／３６ Ｖ 变压器变压为 ３６ Ｖ 低压交流电后，输出至基础 ４ 条供电轨，利用基础的 ４ 条供电轨对迁车台进行供电，迁车台通过滑动受电器将 ３６ Ｖ 低压交流电从基础供电轨取电到迁车台的 ２２ ｋＷ － ３６ Ｖ／ ３８０ Ｖ升压变压器上，升压变压器将 ３６ Ｖ 低压交流电再转变为 ３８０ Ｖ 三相四线制交流电供给迁车台的电控系统，因此方案采用基础设置 ４ 条 ３６ Ｖ 低压交流供电轨对迁车台进行供电，基础供电轨长度 ５０ ｍ，相间距离 ０． ９ ｍ。 迁车台的供电方案如图 ２ 所示［１］。

为保证供电轨具有良好导电性能的同时，还要具有耐磨、耐腐蚀、刚性好、使用寿命长等特点，基础供电轨采用热轧工字钢立筋贴合铜排的复合结构形

式，该结构采用的热轧工字钢型号为 １０，材质为Ｑ２３５ － Ａ，铜排的型号为 Ｔ２ 紫铜排，截面尺寸 ５０ｍｍ × ５ ｍｍ，该组合供电轨的输电方式既利用了供电轨组成中工字钢的表面耐磨性能，又发挥了铜排的优良导电特性，在保证供电需求的同时，提高了输电线路的使用寿命。 该组合供电轨嵌在迁车台走行基础地面内，供电轨工字钢上平面与基础地面平齐，在迁车台上设置受电器为迁车台的电控系统从供电轨上进行取电［２］。

４ 基础供电轨的制作方法

为了保证对迁车台平稳供电， 迁车台基础供电轨对地绝缘阻值根据电气专业标准应大于 ０． ５ΜΩ， 且要求受电器从供电轨取电过程中接触良好。为实现供电轨对地 ０． ５ ΜΩ 电阻值， 供电轨安装时在工字钢底面铺设 ８０ ｍｍ × ５ ｍｍ 的 ３２４０ 环氧绝缘板将供电轨的工字钢与基础绝缘， 再通过 Ｍ１０ 地脚螺栓将工字钢与基础进行固定， 工字钢的螺栓孔位置通过绝缘套与螺栓绝缘， 基础的地脚螺栓安装方式采用基础预留 １２０ ｍｍ × ６０ ｍｍ × １００ ｍｍ 方孔，各预留孔沿供电轨长度方向间距 ８００ ｍｍ， 并在孔的四壁及底面涂刷沥青以增大供电轨对基础的电阻值， 地脚螺栓安装后再对安装孔进行二次浇筑， 该方式能够保证地脚螺栓不与基础钢筋网搭接， 基础的绝缘等级高， 供电轨安装速度快，易调整；安装后保证工字钢顶面平整， 工字钢对接处焊接后打磨平滑； 在铜排与工字钢贴合面涂刷导电膏，用以增加铜排与工字钢之间的导电效果，将导电铜排与工字钢内侧立筋贴合紧密， 用螺栓进行固定。 为保证铜排接缝位置的导电效果， 各铜排对接处采用同材质焊接； 铜排安装完毕后，为保证输电线路与基础之间的绝缘效果良好， 在供电轨两侧面通涂刷环氧树脂， 保证整个输电线路不得与基础钢筋网联通， 增大供电轨与基础间的电阻值［３］。 基础供电轨如图 ３所示。

５ 受电器与供电轨平稳受电问题的解决

因迁车台是在运行过程中利用受电器从基础供电轨上滑动取电，滑动取电过程中受电器石墨触头与供电轨上平面接触**就会在接触处产生火花及供电不稳的现象，将导致迁车台受电不平稳，为平稳取电，主要从以下两方面采取措施：

１）基础供电轨方面：将供电轨工字钢上表面涂刷一层 ＤＤＧ － Ａ 高效导电膏，以减小接触面的电阻，防止输电工字钢表面腐蚀生锈和接触面电化腐

蚀，提高接触面的导电效果等。

２）迁车台受电器方面：采用弹性压力受电器进行取电，弹性压力受电器的原理为利用拉力弹簧始终给受电触头一个向下的拉力，使受电触头在取电过程中与供电轨贴合紧密，保证取电过程的平稳可靠［４］。 受电器取电过程如图 ４ 所示。

６ 机械方案设计

该迁车台总长 ３４ ｍ，基础深度 ３００ ｍｍ，两侧采用 １０°缓坡与车间平面过渡，保证运输车辆能够在基础范围穿过，根据迁车台的工艺需求及作业特点，迁车台主要由主体承载部件、渡板装置、驱动走行系统、智能对位系统、电气控制系统等部分组成［５］。

６． １ 主体承载部件

主体承载部件为迁车台的核心部件，在车辆迁移过程中起到承载作用，主要由大梁、横梁、轨道梁按立体网格结构组装而成，该结构具有稳定、刚度好、承载力大等优点。 其中：大梁设计为高 ８５０ ｍｍ、宽 ３８０ ｍｍ 的箱型结构，翼缘板厚度 １６ ｍｍ，腹板厚度 ８ ｍｍ，内部隔板厚度 ６ ｍｍ，材质为 Ｑ３４５Ｅ；横梁及轨道梁为高 ２２０ ｍｍ、宽 ２００ ｍｍ 的箱型结构，板厚 １４ ｍｍ，材质为 Ｑ３４５Ｅ；轨道采用踏面尺寸与 Ｐ５０

标准轨道截面相同，高度 ４０ ｍｍ，材质为 ６５ Ｍｎ 的非标准轨道，经热处理后顶面硬度 ３６ ～ ５０ ＨＲＣ，采用内六角螺钉与横梁连接，具有强度高、耐磨损、更换方便等特点［６］。

６． ２ 渡板装置

该迁车台两端各设有一个渡板装置，通过铰座与迁车台大梁端部连接，起到连接迁车台上轨道与车间轨道的过渡作用，需要迁车作业时操作者通过操作按钮将渡板落下，使渡板的轨道与台位轨道对接，车辆通过渡桥运行到迁车台上，渡板再抬起，迁车台进行车辆的迁移作业［７］。 渡板装置主要由轨道连接件、轨道及驱动系统等部分组成；轨道采用４５＃钢制造，并进行调质处理，长度 １． ５ ｍ，截面尺寸１６０ ｍｍ × ７０ ｍｍ，踏面尺寸与 Ｐ５０ 标准轨相同；驱动系统采用 ＰＬＣ 控制电动推杆完成渡板的升、降动作，电动推杆驱动力为 １０ ｋＮ，渡板装置与迁车台走行系统具备互锁功能，即只有渡板装置处于抬起状态，迁车台才能运行［８］。

６． ３ 驱动走行系统

迁车台的驱动走行系统主要由 ２ 台功率为 １１ｋＷ、型号为 Ｆ１０７Ｓ － ７７ － ＹＰＥ － １１ － Ｂ６ 的三合一减速机驱动迁车台两端 ４ 个踏面（直径 ６００ ｍｍ）的主动走行轮组，实现迁车台的前进、后退及停车等功能；走行速度 ０ ～ ３０ ｍ ／ ｍｉｎ 无级可调；该驱动方式能够适应频繁启动、停机的作业特点，具有同步性好、运行可靠、操作容易等优点，采用驱动电机主轴尾部安装电磁制动器的方式对迁车台进行制动，其特点是制动力随减速机传动比的增大而增大，该制动方式具有易操作、制动力矩大、响应速度快、使用可靠、寿命长久、易于实现远程控制等优点［９］。

６． ４ 智能对位系统

该迁车台设有智能对位系统，该系统通过 ＰＬＣ与接近开关的闭环程序控制实现智能对位功能。 操作者可以根据需要，通过转换开关切换自动对位或手动对位方式。 在基础不同轨道位置设置相应轨道信号板，并按轨道进行编号，需要智能对位时操作者可根据需要按下目标轨道的按钮，迁车台上的接近

开关根据系统程序自动实时寻找目标轨道，智能对位系统通过 ＰＬＣ 控制程序对迁车台上接近开关的反馈信号进行实时运算，当接近开关检测到目标轨

道时，迁车台进行减速对位停车，完成智能对位［１０］。

６． ５ 电气控制系统

在迁车台的操作室内设有电气控制系统，采用ＰＬＣ 可编程控制器集中控制的方式对迁车台进行控制，设有固定操作台和移动式无线遥控器 ２ 种控制方式，操作者通过操作台或无线遥控器按钮盒上的控制手柄和按钮对迁车台进行操控，实现迁车台前进、后退、制动、停机、紧急停止、智能对位、点动等操作。 并且电控系统设有断电后自动锁车功能，当迁车台在运行过程中突发断电时，控制变频器的接触ＫＳ综合无限接近 ＫＳＡＢ ，极端情况下，卷制的弹簧尖缝为 ０ 时，ＫＳ综合 ＝ ＫＳＡＢ 。

通过减小尖缝来调整弹簧综合刚度的方法虽可以提高载荷高，但会增大端圈与有效圈的接触应力，或对弹簧的疲劳寿命产生不利影响，需要谨慎采用该方法。 以工艺调整的方式来弥合设计与测量之间的差异，缩短接触线和缩小尖缝对降低刚度有利，是否对疲劳性能存在不利影响值得进一步深入研究。

４ 结论

１）客车弹簧的设计刚度与刚度测量方法的不适配，是弹簧设计中存在的亟须解决的问题。

２）在设计参数公差范围内，综合调整参数能在一定程度上弥补刚度的设计问题。

３）通过质量控制手段使刚度满足要求，导致载荷高同步降低，需要同步采取一定的措施保证载荷高满足要求。

４）弹簧的制造过程与弹簧的设计是 ２ 个密不可分的过程，二者紧密联系，前后统一，才能保证制造的产品满足设计要求，设计参数符合生产实践。