一、引言

移車臺是鐵路車輛生產制造及修理過程中，在不同軌道間平行轉軌作業所必須具備的專用轉運設備。傳統移車臺一般采用 380V 三相四線制高架滑觸線供電，我公司在傳統移車臺設計基礎上，根據用戶需要進行開拓**，設計研發出該低壓直流移車臺，該移車臺的供電方式為基礎地面采用兩條單相低壓直流 36V 供電軌道對移車臺進行供電，取代了傳統的高架滑觸線供電方式，該技術在移車臺上的成功應用，為低壓直流技術在移車臺及其它相關機械設備上的應用拓寬了道路。

本文介紹了低壓直流移車臺優點、主要性能指標、供電方案的設計、供電軌道的制造方法、平穩取電問題的解決、主要結構組成、自動對軌系統、電氣控制系統及低壓直流移車臺在鐵路車輛制造行業的應用前景等。

二、低壓直流移車臺的優點

低壓直流移車臺將車間 380V 交流電源通過整流器轉變為單相低壓直流 36V 電源，通過移車臺運行基礎的供電導軌為移車臺供電，即該移車臺所需電源從整流器輸出后至基礎導電軌，再到整個移車臺整個電控系統全部為直流 36V安全電壓，解決了傳統移車臺采用 380V 三相四線制高架滑觸線供電的缺點，因此該移車臺與傳統移車臺相比主要具有以下幾方面優點：**，無需設置三相四線制高架滑觸線，解決了高架滑觸線的鋼構架及安裝制造成本；**，該移車臺采用直流 36V 單相低壓電源供電，不存在 380V 高壓電各項不安全因素，為車間的安全生產提供了保障；第三，解決了高架滑觸線供電對廠房運行造成的阻礙，使車間空間利用率提高；第四，該移車臺解決了天車吊運、地面運輸與車輛轉運三維空間的干涉問題，使廠房作業空間小、轉運量大切工序復雜的工藝布局難題得到了解決。

三、移車臺的主要性能指標

額定載重：60t；移車臺長度：21m；移車臺上軌距：1435mm；移車臺總安裝功率：18kw；走行速度：0 ～ 30m/min；移車臺走行軌面高：-260mm；移車臺供電電壓：直流 36V；移車臺運行基礎長度：60m。

四、供電方案設計

因為車間為移車臺提供的是交流 380V 交流電，如何將車間交流 380V 交流電源轉變為 36V 直流電源是移車臺開發能夠順利進行的關鍵，經過反復論證與研究*終確定方案為首先通過整流器將車間提供的 380V 交流電轉變為移車臺所需的單相低壓直流 36V 電源輸送給移車臺供電軌道，通過基礎供電導軌為移車臺供電，經過研究討論決定基礎設置 2條相距 1m 的低壓直流 36V 供電軌道對移車臺基礎 60m 長度范圍進行供電，為防止供電軌道遠端電壓衰減到小于 35V以下影響移車臺的正常運行，因此 36V 供電電源采用基礎中間位置引入，這樣只需一個整流器即可滿足移車臺電源的轉換需求，且基礎兩端電壓也不會有衰減超差現象。為保證基礎供電軌道兩端電壓衰減小，供電軌道必須采用導電銅排做導電載體，因為銅排的電阻率較小，導電效果優良，可是考慮到導電銅排導電性能雖好，但不如鋼材耐磨；而鋼材雖耐磨但導電性能又不如銅排，因此經過綜合分析決定基礎供電軌采用高度為 160mm 的工字鋼，并在立筋上貼合導電銅排的組合供電軌形式對移車臺進行供電，該組合供電方式即發揮了銅排的導電效果，又達到了供電軌道剛度需求，供電軌埋在移車臺走行基礎地面內，導電軌工字鋼上平面與基礎地面水平，供電時首先在車間電控柜處利用整流器將車間 380V 三相四線制交流電源轉換為 36V 單相直流

低壓電源輸送到基礎供電軌上的導電銅排，利用銅排對整個移車臺基礎長度進行輸電，在移車臺上設置取電裝置為移車臺從供電軌道進行取電，整各供電方案如圖 1 所示。

五、基礎供電導軌的制造方法

為保證移車臺平穩運行，移車臺供電軌道對地絕緣阻值應大于 0.5MΩ，為達到該絕緣指標，首先在工字鋼底面鋪設 3mm 厚絕緣橡膠板，再利用絕緣卡板將工字鋼固定在基礎地面上，并調平頂面，接口處焊接后打磨光滑，然后將導電銅排與工字鋼立筋貼合緊密，用螺栓連接緊固，為保證銅排的導電效果，銅排與銅排接縫處采用銅焊接，銅排截面尺寸 50mm×5mm，為加大供電軌道與基礎絕緣電阻，在銅排與工字鋼安裝完畢后需在兩側面涂刷 3mm 厚的瀝青，整個導電軌道任何金屬部件不得與基礎鋼筋網相連，安裝完畢檢測合格后將該供電軌道基礎用混凝土二次填平，基礎導電軌道的做法如圖 2 所示。

六、平穩取電問題的解決

因移車臺運行*大速度為 30m/min，如果取電裝置接觸不好移車臺就無法平穩運行，這樣就存在移車臺如何從基礎導電軌平穩取電的問題，經過研究，本文中的移車臺采用安裝在前后兩個主梁上的兩個取電刷為移車臺從基礎供電軌進行取電，即對應基礎每條導電軌道移車臺設有前后兩個取電刷進行取電，共設置四個取電刷，這樣即使一個導電刷接觸**，另一個也會正常取電，保證取電刷的平穩，取電刷由定位座、內置彈簧導電滑桿及受電觸頭組成，該裝置通過內置彈簧給受電觸頭一定的受電貼合力，使受電觸頭時刻保持與供電軌道接觸良好，為提高受電觸頭的導電性及耐磨性，該受電觸頭采用耐磨性能高、導電性能好的錫青銅制作。取電過程如圖 3 所示。

七、機械方案設計

由于該移車臺緩坡高 260mm，額定載重為 60t，在設計過程中根據移車臺的受力特點及功能要求，移車臺整體結構主要設計為由鋼構車架、運行機構、渡橋系統、控制系統和警示系統等部分組成。

1. 主體車架

鋼構車架主要由主梁、橫梁及縱梁成立體網狀箱型結構組焊而成，材質為 Q345E，該材質具有良好的綜合力學性能及焊接性能，其中主梁為650mm×370mm 的箱型梁結構，因箱型梁結構是閉合薄壁截面，具有抗扭剛度很大、承載穩定性好的優點，主梁的上下蓋板厚度 14mm，兩側腹板厚度為 8mm，為加強主梁剛度及穩定性，在主梁內部加入中間隔板，隔板厚度 6mm，隔板之間距離為 500mm；橫梁為 185mm×240mm 的箱型梁結構；主梁、橫梁及縱梁組焊成移車臺車體承載鋼構骨架，此種結構可將轉軌車輛重量在車輪與移車臺接觸處進行橫向及縱向分解，*終分解到移車臺兩側主梁，此種結構具有結構穩定，抗扭、抗彎剛度好，抗變形能力強，以及承載力大等特點。鋼構車架上鋪設轉運車輛運行的軌道，軌道截面積為70mm×35mm，踏面尺寸與 P50 標準鋼軌相同，材質為 45 鋼調質處理。

2. 驅動走行系統

移車臺設有驅動走行系統，驅動走行系統主要由 2 臺功率為 6.3kW 型號為 DC48-6.3-15A5-ZD 的直流串勵三合一減速機組成，兩臺減速機分別控制移車臺兩端的 2 個踏面直徑 500mm 的主動走行輪實現移車臺的前進、后退及停車等功能；走行速度 0 ～ 30m/min 無級可調；該驅動走行系統具有以下幾方面優點。

（1）直流減速機調速范圍廣且平滑、分級精細，便于無級調速控制，因此兩臺減速機同步控制效果好，移車臺走行過程中不會出現跑偏及啃軌現象。

（2）減速機具有結構緊湊，體積小，造型美觀，起動和調速性能好，承受過載能力強，受電磁干擾影響小，能耗低，以及傳動性能優越的優點。

（3）減速機傳動效率高，可達到 96%，且轉矩比較大，振動小，噪音低，適宜廠房內使用，且比交流減速機節能環保。

（4）具有電機溫升低，可靠性好，運轉平穩、操作簡單、能夠適應頻繁啟動、制動的工作特點。

（5）減速機通用性強，使用維護方便，維護成本低，維護保養只需備用內部幾個傳動件即可保證整機正常生產的維修保養。

（6）該減速機采用新型密封裝置，保護性能好，對環境適應性強，可在有腐蝕、潮濕等惡劣環境中連續工作。

3. 自動對軌系統

該移車臺設有自動對軌系統，通過 PLC 邏輯控制部分和接近開關來實現對軌目的。自動對軌和手動對軌方式可通過轉換開關互相轉換，當自動對軌系統出現故障時，可切換到手動對軌方式進行手動對軌。自動對軌系統為在移車臺上設置一個光電感應開關，在基礎每個軌道相應位置設置相對應的一個減速接近開關及一個停止接近開關，當操作者發出自動對軌信號后，信號傳送給邏輯控制部分 PLC，PLC 開始執行其邏輯控制，即系統開始通過設置在移車臺上的光電感應開關實時監測移車臺運行基礎上的減速接近開關及停止接近開關，實時反饋移車臺的到位信號實現自動對軌。

自動對軌原理為：設備啟動后首先以設定的加速時間勻加速運行，直到達到設定的速度，移車臺開始全勻速運行，當需要對軌時，操作室選擇所需對軌的軌道編號，移車臺即開始執行對軌命令，移車臺的光電感應開關開始檢測減速接近開關，當移車臺運行到對應的軌道的減速接近開關上方時，光電開關給 PLC 一個信號，移車臺開始減速，當運行到停止接近開關位置時，接近開關動作給 PLC **個信號，移車臺停止，完成自動對軌。

4. 電氣控制系統

在移車臺的主梁中間位置設有移車臺的電氣控制系統及操作臺，操作臺上設有操作桿及操作按鈕；操作者通過操作桿及按鈕實現移車臺前進、后退及停車等操作。電控系統通過電位計調節電壓的方式實現對直流調速器的控制進而實現對移車臺走行電機轉速的控制，達到移車臺運行系統的無級調速功能，在移車臺的操作室內設有控制柜及操作臺，操作臺上設有操作桿及按鈕；通過操作桿及按鈕可以完成移車臺前進、后退、制動、停機、緊急停止、自動對軌和點動等操作，系統具有編程簡單，使用維護方便，結構緊湊、可靠性高等優點。

八、推廣應用情況

國產單相低壓直流移車臺為今后移車臺及類似產品設計開發提供了新的思路，既解決了高架滑觸線供電對廠房帶來的阻礙，又避免了 380V 高壓電不安全因素，而且解決了天車運輸、地面運輸與車輛轉運三維空間的工序干涉問題，使車間空間利用率得到了提高，工序更加緊湊，滿足了客戶的生產需求，提高了企業的生產效率，得到了用戶的好評。