0 引言

移动式散料输送设备已近广泛应用在国民生产各行业，其各工作机构的驱动动力以及与地面控制系统的控制信号均需从地面指定位置传输至设备各单元。供电装置是实现该功能的专有设备。目前，常用的供电装置形式大致有以下六种，即电缆卷筒式、滑触线式、滑车托缆式、拖链式、电缆排线车式和重锤式。其中只有电缆卷筒为有源自驱，即依靠自身驱动对电缆进行卷绕或缠放。其余皆靠移动设备本身对供电电缆或信号传输电缆拖动。各种供电装置在散料输送设备上均有不同范围的应用。其实现的作用目的相同但各具特点。设计选型者或设备采购方应根据散料输送设备不同工况、不同运行环境采用不同的供电装置。才能保证设备安全可靠、经济的运行，从而达到*佳的运行效果。

1 供电装置形式特点分析

1.1 电缆卷筒

电缆卷筒应用较早同时也较广泛。但随着应用条件的需求和科学技术不断进步，电缆卷筒其结构和功能也发生了不同变化，目前根据卷盘动力驱动方式有变频式、磁滞式、电动式和弹簧式四种类型 [1] 。电缆卷筒只适合于直线移动的散料输送设备，根据移动距离的所缠绕电缆的长短，电缆卷筒又可分为单排卷盘式和多排滚筒式。国内电缆卷筒厂家产品已经基本满足市场需求，但大型设备需要光纤传输信号的卷筒还主要采用进口产品，该产品原产地基本集中在德国和意大利两大国家。

(1) 电动式电缆卷筒形式简单，适用于卷取大规格的供电电缆或小规格长距离的供电电缆 , 该系列产品采用了液浸式摩擦传动装置和磁滞离合器为同步差速机构 , 保证了电缆卷筒收放电缆的速度始终与移动电气设备速度同步。

(2) 变频电缆卷筒 ：随着变频控制技术的发展，国际上采用先进变频电机及变频器控制的驱动器带动卷盘卷曲电缆，采用了新颖的、高集成度的控制理念，研制出性能优越的新型变频电缆卷简 [2]，该卷筒卷缆速度及张力可调，有效解决卷筒失速及电缆拉断问题，安全可靠性更高，及在实际应用中取得了良好的效果。

(3) 弹簧电缆卷筒 ：该卷筒引进了国际通用的发条式卷缆器技术 , 以蜗卷弹簧为动力 , 利用弹簧的储能自动卷取电缆的机械装置。具有供电简单 , 操作安全可靠 , 电缆受力适中等特点，并且还具有张力恒定，电缆张力调节范围大，用户根据需要调节好张力后张力恒定 ；同步性能好，由于电缆卷筒具有良好的打滑性能，所以卷筒卷取速度与移动设备运行速度同步 ；自锁性能佳，电缆卷筒的电机断电时，为了使缠绕在筒上的电缆不滑落，设置具有自锁性能的蜗轮付装置等优点。

(4) 磁滞式电缆卷筒 ：该卷筒通过磁滞电机产生磁耦合力使卷盘旋转 , 其旋转力可通过增减磁滞电机数量和磁耦间距调整大小，具有供电简单 , 操作安全可靠 , 电缆受力均匀和大车行走同步性能好等优点，是目前卷筒供电方式中应用较普遍的一种方式。

1.2 滑触线供电装置

该系统由滑触线及集电器组成。产品适用于输送行业的弯轨或直轨的移动供电，既可分段供电，又可满足传输信号的要求，其快速拆装设计，更为安装及维护提供了方便。其导电主体的断面根据不同需要可做成 H、M 或 C 等节能型式，整体的铝或塑外壳，即可增加强度又适应低温的冰雪环境。产品结构主要由轨道、集电器、悬吊夹、固定夹、端盖、牵引臂、支架、组装臂、热膨胀补偿单元和悬吊绝缘子等组成。

1.3 滑车式托缆

移动电缆滑车有轨道、电缆小车、电缆以及悬吊、固定等组件组合而成。该产品以其简洁的结构、完备的性能被广泛地应用于铁路货场、港口码头等起重运输机械的移动供电和信号传输系统中，由于行走时靠牵引滑车对中间滑车的推拉，所以不适用长距离的供电。并且因空间所限，其悬垂量直接影响滑车数量。数量多容易造成卡堵和电缆互相摩擦现象，给安全运行带来隐患。

1.4 拖链供电系统

拖链供电系统作为近几年新兴的移动供电方式，其优点在于可以无源行走，被动拖拽。无噪音，可单股电缆布置。其材质可分为钢制或工程塑料，拖链的组成链板及其中的电缆皆可更换，免维修、运行稳定可靠。适用于整机及设备内部移动部件驱动机构的供电。国外生产厂家主要有德国和意大利，并且在国内都有已授权的代理商 [3]。拖链供电形式的*大优点是对电缆形式及断面样式无严格要求，并可多根排列，电缆不受拉力 ；当给设备进行降尘或喷淋需连续供水时，还可将供水水缆与电缆并列布置共用一根拖链，水管出口直接接入机上水箱，可实现一点定点供水或连续供水 ；便于根据需要增减电缆 ( 如光缆等 ) 且安装迅速。

1.5 电缆排线车

电缆排线车供电与拖链供电相近，适应于移动距离较近且经常往复直线行走的场合，一般只应用在设备机构间短距离供电，很少应用在主设备供电。

1.6 重锤式供电装置

重锤式供电装置是早期的一种比较原始的简单供电方式，电缆卷盘通过采用钢丝绳缠绕滑轮组方式，在钢丝绳的一端缠绕卷盘，另一端用重锤式配重块，始终给电缆卷盘提供拉力，随着电缆长度的增长，重锤式配重块需要非线性地快速增加，现在已开发成锥形卷盘的缠绕方式。其优点是根据电缆长度及重量对其锥形卷盘的锥度变动，可真正实现恒拉力，即对电缆受力始终保持一致，是保护电缆的*佳方式。但受使用环境空间限制，应用较少。

2 目前应用广泛几种供电装置优缺点分析

2.1 电缆卷筒形式

电缆卷筒适用范围*广、形式多样。但其卷取的供电电缆通常为多芯的扁电缆或圆电缆，作业工况要求该电缆应具有较小的弯曲半径及足够的抗拉强度，并适合多次卷取缠绕不变形。因此电缆在成本造价上相对昂贵。并需配备滑环装置、驱动装置、卷盘、动力及控制卷筒控制柜、防电缆拉断的拉力?；ぷ爸眉跋嘤Φ南尬弧⑵躺璧缁跋尬挥玫亩涂刂频缋碌雀郊?，且电缆中间固定端还需配备地面翻转装置。同时因行走距离长而造成卷盘体积庞大，给整机结构布置也带来极大的难度 [5]。

2.2 滑触线供电装置

滑触线供电需配备具有一定安全高度的支架及复杂截面的型钢导轨，当载流量或电压不满足时，还需配备铜母线或铜芯导线等做辅助线。易受温差大影响造成轨道接触挤压或离缝甚至变形，另外，由于部分供电装置处于全部或半裸状态，故安全性较差 [4] 因此其缺点是安全性差，密封性差，不适用粉尘大尤其是铁磁性粉尘场合。

2.3 拖链供电系统

拖链供电系统作为新兴移动供电方式，*早应用在港口岸桥等集装箱的起重设备的供电，尤其是工程塑料新材料的应用，使拖链具有耐腐蚀、重量轻等优点，但其应用在散料输送设备易出现设备撒料进入拖链空隙，特别是雨季或粘性物料，造成清理困难及拖链卡阻损坏等问题。另外长距离大口径的拖链目前还主要依赖进口，成本造价昂贵，因此上述问题制约了该供电装置在散料输送设备上的推广应用。

3 特殊工况供电装置选用推荐

综上所述，用户在选择移动式散料输送设备供电装置时，首先应着重考虑其安全性、可靠性和使用寿命，其次再考虑成本经济性。例如在一些特殊工况，供电装置可以按下列方式选用 ：（1）设备直线移动且距离较近，同时需要供电、供水等，可优先考虑选用拖链供电方式。（2）非直线移动设备供电或低温寒冷或风力较大的地区，应优先考虑使用滑触线方式。（3）粉尘特大，环境污染严重宜选用电缆卷筒方式，距离较长应选用多排滚筒式卷取方式。对于具体工程应探查工程实际设备运行环境，通过多次选型对照和并结合相近应用现场反馈经验，选取*适宜的供电装置。