李鑫 于萍

隨著集裝箱碼頭“油改電”輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“輪胎吊”）的推廣和應(yīng)用，輪胎吊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由傳統(tǒng)的高能耗、高污染的柴油驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵉氖须婒?qū)動(dòng)模式，在節(jié)能減排、低碳環(huán)保等方面產(chǎn)生顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。不過(guò)，“油改電”輪胎吊也存在一些弊端，主要是在運(yùn)行過(guò)程中受電弓可能會(huì)與滑觸線終端刮碰，從而引發(fā)安全事故。本文重點(diǎn)介紹有效避免“油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰的措施及其應(yīng)用效果。

1 “油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰現(xiàn)象

近年來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)和綠色環(huán)保的目標(biāo)，眾多港口大力推廣輪胎吊“油改電”技術(shù)。根據(jù)電能形式和架設(shè)類型的不同，“油改電”的形式有多種，其中，“直流低架滑觸線+受電弓”改造形式（見圖1）能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)受電和取電，減少人工干預(yù)和人工消耗，是相對(duì)比較安全的改造形式。不過(guò)，“直流低架滑觸線+受電弓”改造形式容易發(fā)生受電弓與滑觸線終端刮碰事故，從而影響輪胎吊作業(yè)安全。

“油改電”輪胎吊滑觸線終端（見圖2）與立柱連接，采用材質(zhì)相對(duì)比較堅(jiān)硬的絕緣材料，且突出于滑觸線表面;因此，當(dāng)受電弓刮碰滑觸線終端時(shí)，受電弓必然會(huì)受到一定程度的損壞。此外，受電弓承受側(cè)向壓力的能力相對(duì)較弱;因此，受電弓一旦與滑觸線終端發(fā)生刮碰，將遭受嚴(yán)重?fù)p壞且難以修復(fù)，唯有更換新的受電弓。一方面，受電弓的造價(jià)昂貴;另一方面，滑觸線終端經(jīng)受電弓多次刮碰無(wú)疑會(huì)受損，修復(fù)費(fèi)用昂貴?？梢?，“油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰事故勢(shì)必增加碼頭運(yùn)營(yíng)成本，加之更換受電弓和維修滑觸線終端耗時(shí)較長(zhǎng)，還會(huì)影響碼頭整體作業(yè)效率。

2 “油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰原因

當(dāng)“油改電”輪胎吊向滑觸線端部運(yùn)行時(shí)，受電弓因與滑觸線終端相碰而受到較大側(cè)向力的作用，造成受電弓四連桿結(jié)構(gòu)變形。從理論上講，滑觸線終端是絕緣的，“油改電”輪胎吊在受電弓碰到滑觸線終端時(shí)處于無(wú)動(dòng)力狀態(tài);但由于此前“油改電”輪胎吊有一定速度，在慣性力的作用下，受電弓容易因受到巨大的側(cè)向沖擊力而受損。因此，導(dǎo)致“油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰事故的主要原因是：輪胎吊以一定速度沖擊滑觸線終端。

3 “油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰解決方案

經(jīng)多次試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，避免“油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰的關(guān)鍵在于：（1）降低“油改電”輪胎吊向滑觸線終端運(yùn)行時(shí)的大車速度，最好能讓其及時(shí)停車;（2）確保“油改電”輪胎吊受電弓平滑經(jīng)過(guò)滑觸線及其終端部分，以盡量減小受電弓受到的側(cè)向沖擊力。

3.1 應(yīng)用程序控制大車速度

在距離滑觸線端部約12 m處設(shè)置減速區(qū)，“油改電”輪胎吊一旦進(jìn)入此區(qū)域即開始減速，直至到達(dá)滑觸線端部貝位對(duì)應(yīng)作業(yè)位置時(shí)停止。當(dāng)“油改電”輪胎吊大車在減速區(qū)運(yùn)行時(shí)，其只有30%速度輸出，以確保“油改電”輪胎吊受電弓不會(huì)快速?zèng)_擊滑觸線終端，從而避免造成受電弓損壞。在硬件方面，主要依靠終端感應(yīng)板和紅外線感應(yīng)限位器來(lái)配合實(shí)現(xiàn)對(duì)大車速度的控制，具體方案如下：在距離滑觸線端部約12 m處增設(shè)感應(yīng)板，并在設(shè)備上增設(shè)紅外線感應(yīng)限位器?！坝透碾姟陛喬サ踹M(jìn)入減速區(qū)后，紅外線感應(yīng)限位器即刻啟動(dòng)，大車隨即減速運(yùn)行直至停車。

3.2 確保“油改電”輪胎吊在滑觸線端部無(wú)動(dòng)力運(yùn)行

當(dāng)“油改電”輪胎吊經(jīng)過(guò)滑觸線端部時(shí)，可以通過(guò)立即切斷電源的方式，確保受電弓最終以零速度或微弱速度刮碰滑觸線終端連接部位，以免受電弓受損。具體操作方法如下：在滑觸線端部加裝一定電壓等級(jí)的絕緣熱縮套管，并保證滑觸線與絕緣套管之間平滑過(guò)渡（見圖3）。值得注意的是，在設(shè)定絕緣套管長(zhǎng)度時(shí)，須充分考慮端部箱位作業(yè)情況，確保作業(yè)方便和作業(yè)安全，同時(shí)還要確保端部箱位作業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

3.3 利用全球定位系統(tǒng)保證作業(yè)安全

在“油改電”輪胎吊大車及旋鎖控制程序中引入全球定位系統(tǒng)。由于定位信號(hào)受環(huán)境因素影響較大，建議僅用于校驗(yàn)程序。全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用是“油改電”輪胎吊安全作業(yè)的又一重保障。

3.4 改造滑觸線終端絕緣形式

在滑觸線終端絕緣連接處加裝連接套和固定裝置，確保受電弓平滑過(guò)渡，從而將受電弓受到的側(cè)向力轉(zhuǎn)化為正向壓力，有效避免受電弓因刮碰滑觸線終端而受損。

3.5 加強(qiáng)對(duì)輪胎吊司機(jī)的培訓(xùn)和管理

“油改電”輪胎吊司機(jī)的誤操作和習(xí)慣性操作容易造成受電弓與滑觸線終端刮碰事故;因此，有必要加強(qiáng)對(duì)司機(jī)的培訓(xùn)和管理，使其盡快適應(yīng)“油改電”輪胎吊操作方式，并有意識(shí)地避免相關(guān)事故。此外，可以在場(chǎng)地車道上標(biāo)示警示線，提示司機(jī)減速和及時(shí)收放受電弓，從而最大限度地降低受電弓與滑觸線終端刮碰事故發(fā)生概率。

4 結(jié)束語(yǔ)

天津港太平洋國(guó)際集裝箱碼頭有限公司“油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰解決項(xiàng)目經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)試運(yùn)行，目前已基本消除受電弓與滑觸線終端刮碰現(xiàn)象，為公司節(jié)省大筆運(yùn)營(yíng)成本，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。為了避免“油改電”輪胎吊發(fā)生類似事故，集裝箱碼頭在“油改電”項(xiàng)目前期規(guī)劃中就應(yīng)充分考慮安全、可靠、經(jīng)濟(jì)效益、可持續(xù)發(fā)展等諸多因素，以便在項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用和推廣階段取得良好效果。未來(lái)，隨著電池技術(shù)的日益成熟，集裝箱碼頭輪胎吊“油改電”技術(shù)將不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2020-02-17）