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（以下簡稱“輪胎吊”）的推廣和應用，輪胎吊驅動系統由傳統的高能耗、高污染的柴油驅動模式轉變?yōu)榍鍧嵉氖须婒寗幽Ｊ?，在?jié)能減排、低碳環(huán)保等方面產生顯著的社會效益和經濟效益。不過，“油改電”輪胎吊也存在一些弊端，主要是在運行過程中受電弓可能會與滑觸線終端刮碰，從而引發(fā)安全事故。本文重點介紹有效避免“油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰的措施及其應用效果。

1 “油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰現象

近年來，為了實現低碳經濟和綠色環(huán)保的目標，眾多港口大力推廣輪胎吊“油改電”技術。根據電能形式和架設類型的不同，“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）能夠實現自動受電和取電，減少人工干預和人工消耗，是相對比較安全的改造形式。不過，“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，采用材質相對比較堅硬的絕緣材料，且突出于滑觸線表面;因此，當受電弓刮碰滑觸線終端時，受電弓必然會受到一定程度的損壞。此外，受電弓承受側向壓力的能力相對較弱;因此，受電弓一旦與滑觸線終端發(fā)生刮碰，將遭受嚴重損壞且難以修復，唯有更換新的受電弓。一方面，受電弓的造價昂貴;另一方面，滑觸線終端經受電弓多次刮碰無疑會受損，修復費用昂貴?？梢?，“油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰事故勢必增加碼頭運營成本，加之更換受電弓和維修滑觸線終端耗時較長，還會影響碼頭整體作業(yè)效率。

2 “油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰原因

當“油改電”輪胎吊向滑觸線端部運行時，受電弓因與滑觸線終端相碰而受到較大側向力的作用，造成受電弓四連桿結構變形。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處于無動力狀態(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向沖擊力而受損。因此，導致“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

經多次試驗分析發(fā)現，避免“油改電”輪胎吊受電弓與滑觸線終端刮碰的關鍵在于：（1）降低“油改電”輪胎吊向滑觸線終端運行時的大車速度，最好能讓其及時停車;（2）確?！坝透碾姟陛喬サ跏茈姽交涍^滑觸線及其終端部分，以盡量減小受電弓受到的側向沖擊力。

3.1 應用程序控制大車速度

在距離滑觸線端部約12 m處設置減速區(qū)，“油改電”輪胎吊一旦進入此區(qū)域即開始減速，直至到達滑觸線端部貝位對應作業(yè)位置時停止。當“油改電”輪胎吊大車在減速區(qū)運行時，其只有30%速度輸出，以確?！坝透碾姟陛喬サ跏茈姽粫焖贈_擊滑觸線終端，從而避免造成受電弓損壞。在硬件方面，主要依靠終端感應板和紅外線感應限位器來配合實現對大車速度的控制，具體方案如下：在距離滑觸線端部約12 m處增設感應板，并在設備上增設紅外線感應限位器。“油改電”輪胎吊進入減速區(qū)后，紅外線感應限位器即刻啟動，大車隨即減速運行直至停車。

3.2 確保“油改電”輪胎吊在滑觸線端部無動力運行

當“油改電”輪胎吊經過滑觸線端部時，可以通過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的絕緣熱縮套管，并保證滑觸線與絕緣套管之間平滑過渡（見圖3）。值得注意的是，在設定絕緣套管長度時，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，同時還要確保端部箱位作業(yè)經濟效益的最大化。

3.3 利用全球定位系統保證作業(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。由于定位信號受環(huán)境因素影響較大，建議僅用于校驗程序。全球定位系統的應用是“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，確保受電弓平滑過渡，從而將受電弓受到的側向力轉化為正向壓力，有效避免受電弓因刮碰滑觸線終端而受損。

3.5 加強對輪胎吊司機的培訓和管理

“油改電”輪胎吊司機的誤操作和習慣性操作容易造成受電弓與滑觸線終端刮碰事故;因此，有必要加強對司機的培訓和管理，使其盡快適應“油改電”輪胎吊操作方式，并有意識地避免相關事故。此外，可以在場地車道上標示警示線，提示司機減速和及時收放受電弓，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 結束語

天津港太平洋國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目經過一段時間的調試運行，目前已基本消除受電弓與滑觸線終端刮碰現象，為公司節(jié)省大筆運營成本，經濟效益十分顯著。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”項目前期規(guī)劃中就應充分考慮安全、可靠、經濟效益、可持續(xù)發(fā)展等諸多因素，以便在項目實際應用和推廣階段取得良好效果。未來，隨著電池技術的日益成熟，集裝箱碼頭輪胎吊“油改電”技術將不斷優(yōu)化，實現良好的經濟效益、環(huán)境效益和社會效益。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2020-02-17）