黄伟涛
广州港南沙港务有限公司
摘要：取电小车由主框架,轨道定位器,弹性连接器,关节轴承,以及行走轮和安装在小车上的取电刷配装而构成;连接机构有第一连杆,第二连杆,第三连杆,浮动连杆,拉杆,弹簧,支撑杆,销,转换节,定位连杆;取电器底座有底座支架,主轴,水平转盘,定位销,电磁铁;接入/脱离段包括有第一轨道,第二轨道,第一检测板,第二检测板,挡板,支撑立柱;连接机构能使取电小车与取电器底座的连接状态在接入/脱离状态和牵引取电状态之间由控制系统的程序控制进行状态转换.
引言：
国家"十一五"规划明确提出节能降耗和污染减排目标，对港口节能环保提出了新的要求，随着港口集装箱轮胎式龙门吊（场桥）"油改电"工程的推进，场桥的驱动模式由传统的柴油机发电，转变为低架滑触线配合取电小车的接市电，场桥在集装箱堆场需要频繁进出场，取电小车的可靠性，重要性日益凸显。
取电小车的接市电驱动模式的优点：1.滑触线位置较低，便于检查和维修。2.滑触线有可靠绝缘，安全性能非常好。3.采用进口的碳刷片和滑触线，无论是润滑和磨损，都控制的很好。4.采用激光测距和保护，可以有效的防止设备本身和滑线碰撞。也可以有效防止取电小车和滑线之间的拉扯事故。
一、气动取电小车
随着取电小车的深入使用，初期采用的气动驱动模式缺点也日益凸显：1.取电小车驱动是使用气动驱动，需要配置高压气动系统。2.气动系统中，各个气动原件（气管、气开关、压力继电器、阀体等）都容易产生漏气情况，故障率高企。3.只要系统漏气，压缩机会不停的运转来保持系统气压，时间长了会造成过热烧毁压缩机。4.气动系统中的水蒸气会造成气动阀氧化，产生漏气和控制失灵故障。5.汽缸、气阀等部件是德国进口，价格高昂，维修成本高。
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分析上述的优缺点可知，优点基本上来自整套系统的结构、滑线、支架和防撞保护方面，而缺点基本上来自于取电小车的控制，本取电小车系统的瓶颈在于气动系统。鉴于控制取电小车伸缩、保压、锁定的气动系统是整个取电小车系统的故障高发部位，通过投入更多的人力成本，物料成本，可以部分的改善取电小车的故障率。但要真正彻底的降低取电小车的故障率，更换取电小车控制方式才是最有效最彻底的办法。
二、电动取电小车
鉴于德国万福乐取电小车系统在国内已经相当的普及，在全国各大码头使用率相当高，是属于最主流的系统，国内现在已经开发出了代替其气动系统功能的电动驱动部件。其工况为：当进场换市电时，龙门吊向场内移动，当对位激光照射到滑线上的对位板的时候，对位灯亮起，取电小车伸出允许信号进入PLC系统。司机发出伸出指令，伺服器输出直流电压给开闭锁缸体内的直流电动机，电动机转动，开闭锁缸体由锁紧转为开锁状态向内缩进，锁杆抬起，同时伺服器另一路输出直流电压给电动伸出缸里面的直流马达，马达旋转，缸中间的杆体在螺纹套的驱动下伸出，带动取电小车的伸缩臂动作，取电小车向外伸出（代替原来汽缸的功效）。当取电小车取电架的四个感应头有三个都感应到止推板时，系统确认已经伸出到位，大车运行允许信号送进PLC，司机可以操作大车向场内走动。进入喇叭口后，取电小车受电器接上市电，到换电区后大车自动停止，进入并网换电状态。柴油机在换电并网模块的控制下，通过调整转速，使发电机发出的460伏交流电和460伏的市电在相位角和幅值等参数一样时，实施并网换电。切换为滑线的市电后，进场作业。出场则步骤反之。
在此过程中，故障出现最频繁的气动系统，已经被电驱动的缸体代替。整个气动系统，包括压缩机，气管，控制阀，压力继电器，储气罐，马达，汽缸等部件统统可以省略。整个系统得到彻底的简化，可靠性大幅度增加。实践表明，在经过半年的工况优化，电动取电小车驱动系统的工作相当稳定，伸出不到位故障由之前的每月平均6次下降到2次，下降幅度为66%。
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三、场桥气动与电动取电小车经济效益分析
气动取电小车系统配件几乎都是德国进口配件，价格昂贵。经常更换的配件有：国产压缩机；伸缩汽缸；解锁汽缸；电磁阀；电磁阀线圈。平均一台气动取电小车一年的费用为1万元以上，如果更换成电驱动的取电小车，该笔费用可以大副下降80%。鉴于取电小车数量有120台之多，每年可省下上百万的成本。更重要的是，故障大副减少，省出了宝贵的作业时间和维护人员的成本。在增收节支的大环境下，全面换装电动取电系统变得相当有意义！
参考文献：
[1]集装箱场桥自动取电小车控制改造[J].刘俊伟.集装箱化?.2011,第004期
[2]陈刚.集装箱桥吊电气远程控制系统的研究[J].写真地理,2020,(7):192.