岸桥大车机构应急操作方法改进

苏　强　许　博　纪洪福

青岛前湾集装箱码头有限责任公司



岸桥大车机构应急操作方法改进

苏强许博纪洪福

青岛前湾集装箱码头有限责任公司

为解决岸桥高压检修期间或者整机故障时需要动大车的问题,改进岸电接入方式，利用发电车电源作为接入电源,改造大车行走电机制动器和夹轮器控制电路,简化大车应急动作操作程序，有效降低了大车应急动作准备时间,降低了维修人员触电风险,提高了劳动生产率。

港口； 岸电； 大车； 应急； 继电器

1　前言

青岛前湾三期码头是国内最为繁忙的码头之一，每年靠离泊船舶可达上千艘次，岸桥平均使用率高，维持在70%左右，设备普遍停机时间较短、使用压力较大。随着设备投入使用时间的增长(大部分设备服役时间在10年以上)，岸桥核心部件(包括整机通讯、PLC控制单元等)出现故障的风险率也在不断上升，若核心部件出现故障，整机将处于停机状态。另外，根据以往经验，岸桥高压供电系统(包括供电线路、高压电缆、高压滑环箱、岸桥高压变压器)一旦出现故障，也会造成岸桥电源供电的中断，整机同样会陷入停机状态。为保证靠离泊安全，按照靠离泊规范要求，在船舶靠离泊期间必须做到岸桥大梁仰起、大车随时可动,以保证随时避让泊位，避免由于船舶动力中断等故障可能对岸桥设备造成的安全隐患。如若此时岸桥控制系统、通讯系统或者高压供电系统发生故障，都将会造成岸桥无法动作，产生巨大的安全隐患。因此，本文提出一种不依赖于岸桥控制系统和通讯系统的控制方式，采用外接供电电源，实现大车和俯仰机构的应急动作，消除靠离泊安全隐患。

2　大车机构应急动作操作方案

2.1改造前大车机构应急动作方法

在此次改造前，当岸桥由于供电故障或通讯故障造成的停机时，临时需要移动大车的操作方法是(只包括专业技术层面，外围部门协同等不再赘述)：技术人员依次打开8个或16个大车电机端盖(视车型而定)，然后用专用工具强制打开大车电机制动器；将海陆侧液压系统调整到手动状态，打开8个或16个夹轮器；正面吊到位，挂好牵引钢丝，准备拖大车。正常情况下打开1个制动器需要大概5 min，同时强制打开的制动器在事后恢复的时候还需要精确调整，因此一次强制打开等于做了2倍的工作，效率较低。

2.2改造后大车机构应急动作方法

2.2.1供电系统接入

通讯系统出现故障时，大车制动器尚可以通过强制接触器实现短暂的打开，但是出现供电系统故障时，整机电源丢失，无法再进行任何操作。因此，应急动作方案中首先需要引入外部电源，在供电系统出现故障时直接将外部电源接入岸桥，作为制动器和夹轮器的电源使用[1]。考虑到应急方案的便捷性和灵活性，将本码头场桥的应急电源车作为外部电源(应急电源车的正常工作电压为440 V，同时配有备用电源接口，备用电源电压为380 V)，岸桥的岸电插口作为外部电源接口，实现外部电源最方便、最快捷的接入。

2.2.2电气控制回路

岸桥所有传动机构是由变频器驱动的，各机构变频单元通过直流母排挂接在整流单元之后，整流单元通过接触器柜作为主变压器的负载端。与“主变带传动”不同的是，岸桥除传动机构外的所有负载均是副变压器的负载端，即“副变带外围”的模式。本次讨论的应急操作方式涉及的主要机构大车夹轮器、大车电机制动器与俯仰应急电机，都是作为副变压器的负载端，因此，利用副变控制柜面板上的岸电切换手柄就可以实现将外部电源切换为主电源，从而实现对主要机构的供电和控制[2]。

岸桥供电切换为外部电源后，处于应急状态下，不需要送控制电(通讯是否正常并不影响应急动作)。应急操作方式涉及的主要机构(包括大车夹轮器、大车电机制动器)的控制方式采用独立空开负载、继电器隔离的模式[3]。

在原控制回路的前端依次加入1个10 A的空气开关、2个两位选择开关和2个四路常开继电器。原制动器回路GA.BR-QK1线圈与GA.BR-K1线圈、原夹轮器回路WB1-QK1线圈与WB2-QK1线圈、原夹轮器泵控制继电器WB1-K1线圈和WB2-K1线圈分别通过继电器隔离实现合闸即得电(需要注意的是，线圈的外接电源需与原电源同相，否则会产生380 V电压对相关电气元件造成损伤)。在应急模式下，合上空气开关并将2个两位选择开关打到“开”，夹轮器与制动器的控制回路的各级保护开关与接触器即强制吸合，控制回路导通，外部电源通过供电回路使制动器打开、夹轮器泵运行夹轮器打开，然后用正面吊拖动大车到合适位置即可。完成拖车后，将岸电手柄、10 A空气开关、2个两位选择开关分别打回原位。

3　俯仰机构应急动作操作方案

俯仰应急电机的控制回路在岸桥辅助控制柜内已经随车布置好，在应急状态下，若需大梁仰起也需要将辅助控制柜手柄切换至“岸电”，然后俯仰应急电机电源空开BH.ED-QK1闭合，外围部分在俯仰变速箱端部将机械手柄推至应急电机侧，在机械房控制站按操作步骤运行即可。需要说明的是，在前期实验的时候，需要注意俯仰应急电机与外部电源车变压器容量是否匹配，以免造成器件损坏。

4　结语

本码头岸桥一般配有8个或16个大车行走电机、8个或16个大车夹轮器(分别由海陆侧两个液压站控制)。每个大车行走电机需手动打开电机端盖并强制打开制动器固定螺栓，此过程大概需要10 min；海陆侧液压站手动打压强制打开夹轮器，此过程单侧大概需要8 min。以ACS800系统岸桥为例，在有6位维修人员在场的情况下，手动打开全部制动器和夹轮器大概需要30 min；采用改造后应急操作方法，地面1人负责外接应急电源车(大概5 min)，电气房1人负责切换相应手柄和开关(大概1 min)，2人5 min内即可完成同样工作。

上述对比可以直观地显示出改进前后2种大车应急操作方式的区别，改造后的操作方式不仅降低了维修人员数量需求、减少了操作时间，同时大大降低了维修人员劳动强度，为装卸生产节约宝贵时间，提高装卸效率。另外，针对大车机构的应急操作方式的改进也为岸桥其他机构的应急操作方式的改进提供了借鉴，对于研究保持应急状态下的装卸生产率具有重要意义。

[1]周志敏，纪爱华. ABB变频器工程应用与故障处理[M].北京：机械工业出版社，2013.

[2]原锋. 惯性制动器在港口起重机大车行走机构的应用[J].港口装卸，2014(5)：30-31.

[3]陈志毅，余德汉，杨冰霜.在岸桥大车运行机构上应用QGZ-PC2型惯性制动器[J]. 港口装卸，2001(2)：14.

苏强：266555, 青岛市黄岛区齐长城路20号莱茵小镇

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