岸橋大車機(jī)構(gòu)應(yīng)急操作方法改進(jìn)

蘇　強(qiáng)　許　博　紀(jì)洪福

青島前灣集裝箱碼頭有限責(zé)任公司

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岸橋大車機(jī)構(gòu)應(yīng)急操作方法改進(jìn)

蘇強(qiáng)許博紀(jì)洪福

青島前灣集裝箱碼頭有限責(zé)任公司

為解決岸橋高壓檢修期間或者整機(jī)故障時(shí)需要?jiǎng)哟筌嚨膯栴},改進(jìn)岸電接入方式，利用發(fā)電車電源作為接入電源,改造大車行走電機(jī)制動(dòng)器和夾輪器控制電路,簡化大車應(yīng)急動(dòng)作操作程序，有效降低了大車應(yīng)急動(dòng)作準(zhǔn)備時(shí)間,降低了維修人員觸電風(fēng)險(xiǎn),提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。

港口； 岸電； 大車； 應(yīng)急； 繼電器

1　前言

青島前灣三期碼頭是國內(nèi)最為繁忙的碼頭之一，每年靠離泊船舶可達(dá)上千艘次，岸橋平均使用率高，維持在70%左右，設(shè)備普遍停機(jī)時(shí)間較短、使用壓力較大。隨著設(shè)備投入使用時(shí)間的增長(大部分設(shè)備服役時(shí)間在10年以上)，岸橋核心部件(包括整機(jī)通訊、PLC控制單元等)出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)率也在不斷上升，若核心部件出現(xiàn)故障，整機(jī)將處于停機(jī)狀態(tài)。另外，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，岸橋高壓供電系統(tǒng)(包括供電線路、高壓電纜、高壓滑環(huán)箱、岸橋高壓變壓器)一旦出現(xiàn)故障，也會(huì)造成岸橋電源供電的中斷，整機(jī)同樣會(huì)陷入停機(jī)狀態(tài)。為保證靠離泊安全，按照靠離泊規(guī)范要求，在船舶靠離泊期間必須做到岸橋大梁仰起、大車隨時(shí)可動(dòng),以保證隨時(shí)避讓泊位，避免由于船舶動(dòng)力中斷等故障可能對岸橋設(shè)備造成的安全隱患。如若此時(shí)岸橋控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)或者高壓供電系統(tǒng)發(fā)生故障，都將會(huì)造成岸橋無法動(dòng)作，產(chǎn)生巨大的安全隱患。因此，本文提出一種不依賴于岸橋控制系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)的控制方式，采用外接供電電源，實(shí)現(xiàn)大車和俯仰機(jī)構(gòu)的應(yīng)急動(dòng)作，消除靠離泊安全隱患。

2　大車機(jī)構(gòu)應(yīng)急動(dòng)作操作方案

2.1改造前大車機(jī)構(gòu)應(yīng)急動(dòng)作方法

在此次改造前，當(dāng)岸橋由于供電故障或通訊故障造成的停機(jī)時(shí)，臨時(shí)需要移動(dòng)大車的操作方法是(只包括專業(yè)技術(shù)層面，外圍部門協(xié)同等不再贅述)：技術(shù)人員依次打開8個(gè)或16個(gè)大車電機(jī)端蓋(視車型而定)，然后用專用工具強(qiáng)制打開大車電機(jī)制動(dòng)器；將海陸側(cè)液壓系統(tǒng)調(diào)整到手動(dòng)狀態(tài)，打開8個(gè)或16個(gè)夾輪器；正面吊到位，掛好牽引鋼絲，準(zhǔn)備拖大車。正常情況下打開1個(gè)制動(dòng)器需要大概5 min，同時(shí)強(qiáng)制打開的制動(dòng)器在事后恢復(fù)的時(shí)候還需要精確調(diào)整，因此一次強(qiáng)制打開等于做了2倍的工作，效率較低。

2.2改造后大車機(jī)構(gòu)應(yīng)急動(dòng)作方法

2.2.1供電系統(tǒng)接入

通訊系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，大車制動(dòng)器尚可以通過強(qiáng)制接觸器實(shí)現(xiàn)短暫的打開，但是出現(xiàn)供電系統(tǒng)故障時(shí)，整機(jī)電源丟失，無法再進(jìn)行任何操作。因此，應(yīng)急動(dòng)作方案中首先需要引入外部電源，在供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)直接將外部電源接入岸橋，作為制動(dòng)器和夾輪器的電源使用[1]。考慮到應(yīng)急方案的便捷性和靈活性，將本碼頭場橋的應(yīng)急電源車作為外部電源(應(yīng)急電源車的正常工作電壓為440 V，同時(shí)配有備用電源接口，備用電源電壓為380 V)，岸橋的岸電插口作為外部電源接口，實(shí)現(xiàn)外部電源最方便、最快捷的接入。

2.2.2電氣控制回路

岸橋所有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由變頻器驅(qū)動(dòng)的，各機(jī)構(gòu)變頻單元通過直流母排掛接在整流單元之后，整流單元通過接觸器柜作為主變壓器的負(fù)載端。與“主變帶傳動(dòng)”不同的是，岸橋除傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外的所有負(fù)載均是副變壓器的負(fù)載端，即“副變帶外圍”的模式。本次討論的應(yīng)急操作方式涉及的主要機(jī)構(gòu)大車夾輪器、大車電機(jī)制動(dòng)器與俯仰應(yīng)急電機(jī)，都是作為副變壓器的負(fù)載端，因此，利用副變控制柜面板上的岸電切換手柄就可以實(shí)現(xiàn)將外部電源切換為主電源，從而實(shí)現(xiàn)對主要機(jī)構(gòu)的供電和控制[2]。

岸橋供電切換為外部電源后，處于應(yīng)急狀態(tài)下，不需要送控制電(通訊是否正常并不影響應(yīng)急動(dòng)作)。應(yīng)急操作方式涉及的主要機(jī)構(gòu)(包括大車夾輪器、大車電機(jī)制動(dòng)器)的控制方式采用獨(dú)立空開負(fù)載、繼電器隔離的模式[3]。

在原控制回路的前端依次加入1個(gè)10 A的空氣開關(guān)、2個(gè)兩位選擇開關(guān)和2個(gè)四路常開繼電器。原制動(dòng)器回路GA.BR-QK1線圈與GA.BR-K1線圈、原夾輪器回路WB1-QK1線圈與WB2-QK1線圈、原夾輪器泵控制繼電器WB1-K1線圈和WB2-K1線圈分別通過繼電器隔離實(shí)現(xiàn)合閘即得電(需要注意的是，線圈的外接電源需與原電源同相，否則會(huì)產(chǎn)生380 V電壓對相關(guān)電氣元件造成損傷)。在應(yīng)急模式下，合上空氣開關(guān)并將2個(gè)兩位選擇開關(guān)打到“開”，夾輪器與制動(dòng)器的控制回路的各級(jí)保護(hù)開關(guān)與接觸器即強(qiáng)制吸合，控制回路導(dǎo)通，外部電源通過供電回路使制動(dòng)器打開、夾輪器泵運(yùn)行夾輪器打開，然后用正面吊拖動(dòng)大車到合適位置即可。完成拖車后，將岸電手柄、10 A空氣開關(guān)、2個(gè)兩位選擇開關(guān)分別打回原位。

3　俯仰機(jī)構(gòu)應(yīng)急動(dòng)作操作方案

俯仰應(yīng)急電機(jī)的控制回路在岸橋輔助控制柜內(nèi)已經(jīng)隨車布置好，在應(yīng)急狀態(tài)下，若需大梁仰起也需要將輔助控制柜手柄切換至“岸電”，然后俯仰應(yīng)急電機(jī)電源空開BH.ED-QK1閉合，外圍部分在俯仰變速箱端部將機(jī)械手柄推至應(yīng)急電機(jī)側(cè)，在機(jī)械房控制站按操作步驟運(yùn)行即可。需要說明的是，在前期實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，需要注意俯仰應(yīng)急電機(jī)與外部電源車變壓器容量是否匹配，以免造成器件損壞。

4　結(jié)語

本碼頭岸橋一般配有8個(gè)或16個(gè)大車行走電機(jī)、8個(gè)或16個(gè)大車夾輪器(分別由海陸側(cè)兩個(gè)液壓站控制)。每個(gè)大車行走電機(jī)需手動(dòng)打開電機(jī)端蓋并強(qiáng)制打開制動(dòng)器固定螺栓，此過程大概需要10 min；海陸側(cè)液壓站手動(dòng)打壓強(qiáng)制打開夾輪器，此過程單側(cè)大概需要8 min。以ACS800系統(tǒng)岸橋?yàn)槔谟?位維修人員在場的情況下，手動(dòng)打開全部制動(dòng)器和夾輪器大概需要30 min；采用改造后應(yīng)急操作方法，地面1人負(fù)責(zé)外接應(yīng)急電源車(大概5 min)，電氣房1人負(fù)責(zé)切換相應(yīng)手柄和開關(guān)(大概1 min)，2人5 min內(nèi)即可完成同樣工作。

上述對比可以直觀地顯示出改進(jìn)前后2種大車應(yīng)急操作方式的區(qū)別，改造后的操作方式不僅降低了維修人員數(shù)量需求、減少了操作時(shí)間，同時(shí)大大降低了維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度，為裝卸生產(chǎn)節(jié)約寶貴時(shí)間，提高裝卸效率。另外，針對大車機(jī)構(gòu)的應(yīng)急操作方式的改進(jìn)也為岸橋其他機(jī)構(gòu)的應(yīng)急操作方式的改進(jìn)提供了借鑒，對于研究保持應(yīng)急狀態(tài)下的裝卸生產(chǎn)率具有重要意義。

[1]周志敏，紀(jì)愛華. ABB變頻器工程應(yīng)用與故障處理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[2]原鋒. 慣性制動(dòng)器在港口起重機(jī)大車行走機(jī)構(gòu)的應(yīng)用[J].港口裝卸，2014(5)：30-31.

[3]陳志毅，余德漢，楊冰霜.在岸橋大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)上應(yīng)用QGZ-PC2型慣性制動(dòng)器[J]. 港口裝卸，2001(2)：14.

蘇強(qiáng)：266555, 青島市黃島區(qū)齊長城路20號(hào)萊茵小鎮(zhèn)

Emergency Operation Improvement of the Quayside Cart Mechanism

Su QiangXu BoJi Hongfu

Qingdao Qianwan Container Terminal Co.Ltd.

In order to avoid using cart in the intensive maintenance period or when mechanical fault occurs, the access mode of shore power has been improved by utilizing the generator car power as the access power source. The control circuit of brakes and holders of the cart walk motor were reconstructed as well so that the emergency action operation procedures are simplified. By using the reconstructed scheme, the emergency action preparation time was effectively decreased. The risk that maintenance staffs suffered from electric shock is also decreased, and labor productivity is increased.

port; shore power; cart; emergency; relay

2016-03-06

10.3963/j.issn.1000-8969.2016.05.018