李鑫 于萍

随着集装箱码头“油改电”轮胎式集装箱龙门起重机（以下简称“轮胎吊”）的推广和应用，轮胎吊驱动系统由传统的高能耗、高污染的柴油驱动模式转变为清洁的市电驱动模式，在节能减排、低碳环保等方面产生显著的社会效益和经济效益。不过，“油改电”轮胎吊也存在一些弊端，主要是在运行过程中受电弓可能会与滑触线终端刮碰，从而引发安全事故。本文重点介绍有效避免“油改电”轮胎吊受电弓与滑触线终端刮碰的措施及其应用效果。

1 “油改电”轮胎吊受电弓与滑触线终端刮碰现象

近年来，为了实现低碳经济和绿色环保的目标，众多港口大力推广轮胎吊“油改电”技术。根据电能形式和架设类型的不同，“油改电”的形式有多种，其中，“直流低架滑触线+受电弓”改造形式（见图1）能够实现自动受电和取电，减少人工干预和人工消耗，是相对比较安全的改造形式。不过，“直流低架滑触线+受电弓”改造形式容易发生受电弓与滑触线终端刮碰事故，从而影响轮胎吊作业安全。

“油改电”轮胎吊滑触线终端（见图2）与立柱连接，采用材质相对比较坚硬的绝缘材料，且突出于滑触线表面;因此，当受电弓刮碰滑触线终端时，受电弓必然会受到一定程度的损坏。此外，受电弓承受侧向压力的能力相对较弱;因此，受电弓一旦与滑触线终端发生刮碰，将遭受严重损坏且难以修复，唯有更换新的受电弓。一方面，受电弓的造价昂贵;另一方面，滑触线终端经受电弓多次刮碰无疑会受损，修复费用昂贵。可见，“油改电”轮胎吊受电弓与滑触线终端刮碰事故势必增加码头运营成本，加之更换受电弓和维修滑触线终端耗时较长，还会影响码头整体作业效率。

2 “油改电”轮胎吊受电弓与滑触线终端刮碰原因

当“油改电”轮胎吊向滑触线端部运行时，受电弓因与滑触线终端相碰而受到较大侧向力的作用，造成受电弓四连杆结构变形。从理论上讲，滑触线终端是绝缘的，“油改电”轮胎吊在受电弓碰到滑触线终端时处于无动力状态;但由于此前“油改电”轮胎吊有一定速度，在惯性力的作用下，受电弓容易因受到巨大的侧向冲击力而受损。因此，导致“油改电”轮胎吊受电弓与滑触线终端刮碰事故的主要原因是：轮胎吊以一定速度冲击滑触线终端。

3 “油改电”轮胎吊受电弓与滑触线终端刮碰解决方案

经多次试验分析发现，避免“油改电”轮胎吊受电弓与滑触线终端刮碰的关键在于：（1）降低“油改電”轮胎吊向滑触线终端运行时的大车速度，最好能让其及时停车;（2）确保“油改电”轮胎吊受电弓平滑经过滑触线及其终端部分，以尽量减小受电弓受到的侧向冲击力。

3.1 应用程序控制大车速度

在距离滑触线端部约12 m处设置减速区，“油改电”轮胎吊一旦进入此区域即开始减速，直至到达滑触线端部贝位对应作业位置时停止。当“油改电”轮胎吊大车在减速区运行时，其只有30%速度输出，以确保“油改电”轮胎吊受电弓不会快速冲击滑触线终端，从而避免造成受电弓损坏。在硬件方面，主要依靠终端感应板和红外线感应限位器来配合实现对大车速度的控制，具体方案如下：在距离滑触线端部约12 m处增设感应板，并在设备上增设红外线感应限位器。“油改电”轮胎吊进入减速区后，红外线感应限位器即刻启动，大车随即减速运行直至停车。

3.2 确保“油改电”轮胎吊在滑触线端部无动力运行

当“油改电”轮胎吊经过滑触线端部时，可以通过立即切断电源的方式，确保受电弓最终以零速度或微弱速度刮碰滑触线终端连接部位，以免受电弓受损。具体操作方法如下：在滑触线端部加装一定电压等级的绝缘热缩套管，并保证滑触线与绝缘套管之间平滑过渡（见图3）。值得注意的是，在设定绝缘套管长度时，须充分考虑端部箱位作业情况，确保作业方便和作业安全，同时还要确保端部箱位作业经济效益的最大化。

3.3 利用全球定位系统保证作业安全

在“油改电”轮胎吊大车及旋锁控制程序中引入全球定位系统。由于定位信号受环境因素影响较大，建议仅用于校验程序。全球定位系统的应用是“油改电”轮胎吊安全作业的又一重保障。

3.4 改造滑触线终端绝缘形式

在滑触线终端绝缘连接处加装连接套和固定装置，确保受电弓平滑过渡，从而将受电弓受到的侧向力转化为正向压力，有效避免受电弓因刮碰滑触线终端而受损。

3.5 加强对轮胎吊司机的培训和管理

“油改电”轮胎吊司机的误操作和习惯性操作容易造成受电弓与滑触线终端刮碰事故;因此，有必要加强对司机的培训和管理，使其尽快适应“油改电”轮胎吊操作方式，并有意识地避免相关事故。此外，可以在场地车道上标示警示线，提示司机减速和及时收放受电弓，从而最大限度地降低受电弓与滑触线终端刮碰事故发生概率。

4 结束语

天津港太平洋国际集装箱码头有限公司“油改电”轮胎吊受电弓与滑触线终端刮碰解决项目经过一段时间的调试运行，目前已基本消除受电弓与滑触线终端刮碰现象，为公司节省大笔运营成本，经济效益十分显著。为了避免“油改电”轮胎吊发生类似事故，集装箱码头在“油改电”项目前期规划中就应充分考虑安全、可靠、经济效益、可持续发展等诸多因素，以便在项目实际应用和推广阶段取得良好效果。未来，随着电池技术的日益成熟，集装箱码头轮胎吊“油改电”技术将不断优化，实现良好的经济效益、环境效益和社会效益。

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2020-02-17）