杨波1,马生红2,吴俊宏2
(1.江苏延泽建设项目管理有限公司,江苏南京，211800;2.南京永成建筑工程有限责任公司,江苏南京，210001)
摘要：现今的港口集装箱码头的主要装卸设备是轮胎吊桥，它自身配备的柴油发电机可以为其提供装卸所需的动力。目前的柴油机在降噪这方面的能力尚且还没有达到国家所需要的水平，排放污染也高，其成本也随着国际油价的攀升节节升高，为了控制高噪音、高排放带来的污染，降低企业的经营成本，将轮胎吊的动力由柴油发电机改造为由电网直接供电，将彻底改变这种状况。实施油改电的方案大致有三种方案，太仓港在先行的油改电实施过程中，选择了电缆卷盘供电方式作为油改电方案。
关键词：吊桥装置；油改电；滑动接触线
1油改电的工作安全性对方案选择的影响
传统的由机载柴油发电机供电的轮胎起重机具有灵活性和机动性的优点，但经过优化改造后，无论哪种供电运行方式都会对轮胎产生制约。起重机的可操作性，但不同操作方法的限制程度不同。不同程度的限制对轮胎起重机的易擦操作习惯和安全行驶有不同的要求。
当由低、中驱动滑动接触线供电时，滑动接触线本身是一种硬滑轨线，不会弯曲变形，因此轮胎起重机与接触线之间的距离要求在一定范围内。封闭的，并且这个范围不是很大，这就要求操作者运行轮胎起重机，大车运行必须基本上平行于滑动接触线，允许一个小的偏差距离。根据原来的操作员必须降低大车运行速度，认真做好大车运行过程中的动态纠偏工作，这在一定程度上牺牲了工作效率。同时，为了保证安全性和可靠性，避免跑偏事故的发生，有必要在轮胎起重机上安装一些防跑偏控制装置。
2架空滑触线供电方案
架空滑动接触线电源系统架空滑动接触线电源系统的电源系统由滑动接触线电源系统和RTG电源组成。无轨电车铜滑动接触线用作建立在RTG顶部的载流量导体。典型安装高度为25米以上，塔之间的距离约为150米。横杆在滑动接触线的接合处设计为滑动或活动结构，以确保铜滑动接触线随外部温度变化的自由延伸。考虑到安全系数，在不影响场内交通的情况下，特别是针对端塔滑动接触线张力计数器重量，设置转换桁架、滑轮组和活动钢梁。
在满足流程操作要求的前提下，配重成功放置在塔旁边的安全区域。高海拔滑动接触线系统双槽铜滑线设计具有可靠性、低电压降、低价格、实用性等特点。使用电线杆双通道铜滑座站在24米高的空中，水平双通道铜滑座固定在绝缘链上，多个铜滑座水平放置，左侧间距为400mm，重量由铁丝支撑。右滑线和铜滑线的末端是滑轮或配重，铜滑线在水平拉伸状态下安全可靠，确保轮胎起重机稳定供电。这次使用的双通道铜滑差是横截面为185平方毫米的铜滑差的一种。
RTG设备转换：RTG保证RTG电源的可靠性，安装冗馀电源开关开关，将RTG电源用于柴油机电设备。电源和滑动接触线的电源可以自由切换。滑动接触线聚合器的水平摆动幅度保证为1000mm，在8级以下强风干扰和RTG的适当偏差下也能正常供电。滑动接触集装置的安装高度是根据容纳集装置的碳刷的高度计算的，确定为24米。供电系统设计项目的电力设计。安全第一，要求过程简洁明了。
3电缆卷盘供电方式油改在太仓港集装箱集装码头的应用
由于市电轮胎吊在各个港口的应用前景非常广阔，各个集装箱码头对市电上机的方案也不同，有架空滑触线的，由低空滑触线的，有电缆转盘式等。
我们对几种方案进行了一个比较。一种方案是架空滑触线线路长，天气变化对其影响大，如雨雪天气，对滑触线的热膨胀系数要求很高，地面需要安装较高的铁塔，对防雷击也提出很高的要求。架空滑触线的成本也提高了很多，对滑触线的维护保养也比较困难。另一种方案是低空滑触线，它的地面装置较多，要有足够的位置才能安装，对大车运动时直线度也相应提高了。上述两种方案的优点是对轮胎吊的改动比较少，但土建工程比较大。根据堆场的实际情况优选了电缆转盘式的市电上机方案。此种方案对轮胎吊的改动比较大，施工周期比较长。
轮胎吊的大车运动和轨道式的起重机有很大的不同，对上机电缆和附属装置提出了更高的要求。主要表现在以下几方面：
大车速度比较高，大车运动速度达120米/分，大车运动时电缆的跟随显得十分重要，既要保证电缆的受力要均匀，又要保证电缆保持适当的预紧力。
大车运动没有现成的轨迹，轮胎在一个比较大的范围内走动，而电缆要求在一定范围内，不被自身和其他同堆场作业的轮胎吊压到
由于电缆处于高速运动状态，需要保证电缆的寿命达到设计标准。电缆卷盘的出缆处必须和下方一直处于垂直状态，保护电缆不被异常磨损。
轮胎吊需要在不同堆场作业，能够快捷的进行转场也是对其考核的一个重要的方面。
针对上面的几个问题，对堆场进行了改造，安装了护缆坎，保证电缆不会落到跑道上。在设备上安装了导向托辊，保证电缆上下一直线，下部采用了有缓冲作用的新式导缆架，在机械上对电缆的冲击起到一定的缓冲。在电气控制方面，进行了优化，极大地提高了电缆的稳定运行。
由于轮胎吊要在不同的堆场作业，就必须进行便捷的转场，对电缆的拆装提出了比较高的要求，有外置滚筒式，如图1，要求在每个堆场安装多个这样的装置，初期投资很大，拆装时由于电缆的长度不宜掌握，不能保证设备的稳定运行，电缆过上机节点是不宜入槽，容易对电缆割伤。要保证电缆的弯曲半径，滚筒必须做的比较大。优点是电缆在上机节点处受力均匀。
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内置式滚筒和外置式的滚筒基本相同，如图2，它需要安装在地面下，这样需要大量的土建工程和配套的排水装置，拆装也极不方便，只适宜在极少移动的设备上使用。也有用缆桩卷绕式的，如图3，这种上机装置在轮胎吊转场时拆装方便，缩短了转场时的非作业时间，提高了设备的利用率，但是在转换电源时电缆的长度不可能做到十分的精确，导致电缆的减速区域不确定，影响大车的稳定运行，大车在上机节点处电缆改向时电缆不宜入槽，容易割伤电缆，降低电缆的使用寿命。
安装好轴承座后，用螺栓固定在地面上，这样电缆的长度就被固定成统一的长度，以适应不同堆场的需要。这种装置可以避免转场时人为的原因引起电缆在过电缆上机节点处因电缆长度不统一而引发故障，提高了转场时的可靠性。经过实际运行，故障率控制在0.5%以下。每次转场在不需要专业维修人员到场的情况下，进行可靠的转场，电缆入槽时也可以正确定位入槽。经过一次性的将上机装置安装到位后，不需要经常进行调整控制凸轮的位置，提高了设备运行的稳定性，大大的提高了操作中的效率。彻底解决因为油改电后转场操作的的可靠性问题。
此装置在电缆过上机节点时，电缆卷盘处于满盘状态，大车移动时，卷盘变频器将不发出收放缆的命令，只是以一个恒定的力矩使电缆保持不松缆，虽然这只是一段很短的距离，大车也在最小的速度运行，但是上机装置受力将会逐渐的增大后减小，加之电缆处于垂直状态，此时是最考验装置的时候。此装置能够灵活的转动来跟随大车的运动，又起到了电缆的导向作用，引导电缆正确入槽。
出于安全考虑的原因，如果有突然的外力作用在电缆上，上机装置的底座不能承受是破裂，在弯管内侧加装一快支撑板，加强弯管的强度，在筋板开一孔，安装一个破断拉力在900公斤以上的链条，并固定在地面上，即使上机装置被破坏仍可以保证电缆被固定在地面上，不会将故障扩大化，保护电缆插头插座和供电箱不受影响，也保证了供电安全性。
在实际的运行中，此装置的十分稳定，这对电缆卷盘的稳定运行也起到了决定性的作用，经过多次在电控方面和结构方面的改进，整个电缆上机装置也做到了运行稳定。
此装置虽然是一个比较小的装置，但在油改电项目电缆上机中发挥了重要的作用。它重量轻，仅为9公斤左右，转动灵活，制作成本低。经过半年的连续运行，此装置一直零故障运行。
结论
本文以码头对轮胎吊的不同的需要量，在整修成本和码头经济效益影响、气候特性、工作安全等方方面面对轮胎起重机改造中使用的主电源的机械方式影响进行分析和研究讨论，建议码头根据自己的实际情况考虑哪些因素来从电力中选择机器的方式。