本钢板材炼钢厂新接受跨吊车滑触线持续出现纵向单方向窜动，已严重威胁吊车运行安全。该问题产生的原因涉及生产工艺、滑触线的设计安装及吊车集
电器选型等诸多方面，本文依据现场测量数据和科学分析，找出了导致故障的真正原因，提出了有效的解决方案，并循序渐进地开展整改，取得了良好效果。
问题的出现
接受跨区域工艺条件
炼钢厂新接受跨区域全长近400 m，由薄板坯铸机(BSP)接受跨和大板坯铸机(WSC)接受跨两个区域组成，两区域处于贯通状态。其中有260 t冶金铸造起重机5台，采用侧压式铜质刚体滑触线供电(三相四线制，AC 3 kV)。其前道工序的7台转炉均处于薄板接受跨侧(南侧)，2台电炉和2台RH处理位也处于南侧区域，而承担主要生产任务的6#、7#大板坯铸机处于北侧区域。因此，几台260 t吊车长期处于从南侧区域吊起重钢水包，为北侧2台大板坯铸机上罐，然后
将空钢水包吊运回南侧区域，作业方式见图1。
滑触线纵向窜动导致突发设备故障
2013年4月27日，天气变化较大，气温陡然提升10 ℃，大板坯接受跨区域B相滑触线产生向下拱弯变形，滑触线接头处的连接板折断，在此作业的6#260 t吊车的2相集电器变形损坏，导致整个区域生产热停达3 h。
滑触线发生纵向窜动的范围与危害
通过在滑触线上做标记点与定期测量变化量的方法，发现滑触线存在整体纵向单方向向北窜动的现象。该窜动致使大板坯区域滑触线3个温度补偿器的补偿余量消失，滑触线无法将因温度急剧变化而产生的应力消化掉，*终导致故障。窜动主要出现在4#倾翻机上方至4#铸机对面100 m的区域内。北部的滑触线被该区域滑触线顶着走，易弯曲变形；南部的滑触线被该区域滑触线拖着走，易发生连接板断裂，见图1。
从出现故障之日起，A相、B相滑触线的窜动一直持续发生，*大累计窜动距离曾达400 mm左右，*大窜动速度为1.2 mm/d。持续的窜动造成了滑触线
频繁出现拱弯变形、连接板断裂、供电电缆拉伸受力、瓷瓶损坏、吊车集电器损坏、集电器推车变形开焊等故障。据统计，从2013年4月至2014年12月，
该区域滑触线窜动共导致热停故障9起，其中造成严重生产热停3起，故障台时1048 min，所幸没有造成相间短路(若3000 V电压发生短路，后果不堪设想)。而且，为了控制其劣化趋势，在21个月的时间内，被迫开展检修调整32次，区域性停机检修合计51 h，对连铸机的生产造成了严重的影响。
原因分析
吊车车体偏移是造成滑触线窜动的主因
吊车由南向北行驶吊运重钢水包260 t，吊车由北向南行驶吊运空钢水包85 t，则吊车在往复运行时吊车轮压的比值为260:85=3.06，即目前炼钢厂新接受跨吊车的作业方式造成了吊车轮压在往复运行中相差3倍以上。
根据吊车梁设计分析，吊车在运行过程中对吊车梁将产生竖向载荷(P)、横向载荷(T)及纵向载荷(TL)。根据吊车横向载荷(T)公式[1]：
T=α2Fkmax (1)
其中，α2为系数，一般软钩吊车取0.1；Fkmax为吊车*大轮压标准值。吊车所受横向载荷与吊车轮压成正比，即在新接受跨吊车往复作业时，吊车对滑触
线侧吊车梁的横向压力的变化在3倍以上。
因此，处于吊车滑触线侧吊车梁下方的集电器(如图2)则表现为：吊车吊运重钢水包由南向北行驶时，受横向载荷加大的影响，集电器对滑触线的压力同比加大。而吊车在吊运空钢水包由北向南行驶时，横向载荷减小，集电器对滑触线的压力同比减小。因此，吊车在往复作业的过程中存在一个由南向北连续
擀动滑触线的作用，从而导致了滑触线的向北窜动。通过对2#260 t吊车和5#260 t吊车车轮在运行中产生的偏移现象分析，也充分证实了吊车往复作业
时车体载荷不平衡的移动方式是滑触线出现纵向向北窜动的主要原因，见图2。
滑触线在安装过程中存在偏差过大问题
经现场测量，大板坯区域的滑触线在仅70 m长的范围内偏差超出了40 mm，而薄板坯区域的滑触线也存在凹陷现象，偏差超20 mm，超出设计标准(10 mm)[2]。由于存在滑触线在安装过程中存在偏差过大的情况，260 t吊车集电器压力的调整以满足滑触线*大凹陷处为准。因此，当吊车行驶到滑触线
凸出区域时，集电器的压力就会过大，擀压现象更加明显。经监控发现，两凹陷区域之间的相对突出区域也是滑触线窜动的“重灾区”。
环境温度的突变是*终导致设备故障的诱因
随着温度的变化滑触线会出现胀缩现象，滑触线间会有温度应力产生，该温度应力与集电器的擀压力形成合力。若温度短时间内骤然变化，温度应力突然增大，达到无法通过窜动而消除时，滑触线就会出现断裂或拱弯。一般是在4#铸机以南的薄板区域出现断裂，在6#铸机对面附近区域出现拱弯。
因此可以说，温度的骤然变化是*终导致故障发生的“*后一根稻草”。
解决方案
对滑触线安装偏差较大的区域进行矫正调直针对滑触线的安装偏差，在大板坯铸机区域和薄板坯铸机区域各划定了1个偏差较大的区域作为调整矫直区，将设计制作的8~20 mm厚电木垫板加垫到瓷瓶根部，以消除滑触线的凹陷使其平直。
对吊车集电器进行姿态矫正及压力调整
滑触线矫直后，可对吊车的集电器进行适当的调整，确保每台吊车集电器的4相压力一致，并在保证运行稳定的前提下，*大程度地减小对滑触线的压力，使集电器压力更趋于合理。
降低电刷摩擦力和增大滑触线窜动阻力
滑触线发生窜动，从力学的角度分析，是滑触线窜动阻力小于吊车集电器的擀压力而导致的，因此，应从降低集电器电刷的摩擦力(即集电器的擀压力)和
增大滑触线的窜动阻力这两方面入手予以解决。
260 t吊车集电器电刷的材质为J164，其摩擦阻力大，对滑触线擀压明显。重新设计材质为J201的电刷包括铜托板，在保证原有电刷强度不变的条件下，具有重量轻、耐磨性好和摩擦阻力小的特点。若替换J164电刷，既能减缓滑触线的窜动，更可以大幅降低运行成本90%，具体参数比较见表1。滑触线支架上的瓷瓶固定端与滑触线为间隙接触，其压板紧固到极限位置时，接触线桥架与固定端之间仍有间隙，对滑触线的窜动阻力较小。重新设计压板，使其能够起到紧固滑触线增大窜动阻力的作用，效果见图3。
实施效果
滑触线矫直措施的实施及效果2014年6月进行了滑触线矫直调整，施工历时7 h，累计矫直滑触线70 m，调整瓷瓶80多个，加垫垫板112块，使该区域滑触线偏差小于±5 mm。
滑触线矫直后滑触线窜动现象有所减缓，其中：
A相滑触线的平均窜动速度由调整前的1.1 mm/d，下降为0.7 mm/d；B相滑触线则由调整前的1 mm/d，下降为0.5 mm/d。
吊车集电器压力调整后效果明显
在滑触线矫直完成后，又将260 t吊车的集电器向后调整10~20 mm，适当减少了集电器对滑触线的压力。该项措施实施后，滑触线窜动速度明显降低。
其中，A相滑触线的平均窜动速度下降为0.5 mm/d，B相滑触线则下降为0.28 mm/d。
新型电刷和压板的使用基本解决了滑触线窜动问题
新型集电器电刷在吊车A相集电器上进行了试用，使用后A相滑触线窜动速度下降了50%。与此同时，将滑触线主要窜动区域内的瓷瓶固定端压板替换为新设计的压板，采取每隔一个支架替换一个新压板的方式(考虑温度应力的释放)。措施实施完毕后，经过10个多月(至2015年12月)的连续跟踪监测，滑触线单向窜动现象再未发生。
逐步整改*终彻底解决了滑触线窜动问题
该设备问题因涉及新接受跨4台连铸机、5台大型吊车的稳定运行，为了避免因整改失误而对生产造成**影响，遵循了先易后难，边整改，边监控，边分析论证，边调整方案的方式。每一阶段整改措施在落实后，都设置了1~2个月的监控期，用以检验整改效果，并针对效果调整下一阶段整改方案。在上述措施逐步落实后，新接受跨吊车滑触线的窜动问题*终得到了彻底解决。考虑到该区域滑触线受力没有发生根本改变，因此又在该区域增设滑触线支架30套(将原有3 m的支架间距缩短为1.5 m)以强化滑触线的稳定性。
结束语
1) 炼钢厂新接受跨区域特有的生产工艺造成了吊车作业时滑触线受力的不平衡，成为了诱发设备故障的主因。
2) 吊车滑触线的安装精度是确保滑触线投产后安全稳定运行的先决条件，而吊车集电器电刷的型式和材质的选择也应根据现场工艺条件而定。
3) 通过采取：滑触线矫直、集电器减压、电刷改型及压板增压等综合措施，有效解决了滑触线的窜动问题。
此问题的解决虽历时两年，但也充分证明了即使现场工艺布局不尽合理或受外部因素影响，但若能及时掌握设备状态信息，准确地找到设备劣化的根源，并科学地开展整改，再复杂的设备问题也能够解决。在本次设备问题的解决过程中积累的宝贵经验，对在冶金企业中发挥重要作用的大型铸造起重机的稳定运行和滑触线的维护具有重要意义。
