0 引言

目前，集裝箱碼頭貨物的堆砌，普遍使用大型輪胎式集裝箱門(mén)式起重機(jī) （RTG) 作為主要起吊裝卸設(shè)備，以前的RTG類(lèi)似于可移動(dòng)的大型吊車(chē)，是以柴油

機(jī)作為動(dòng)力的，由于RTG龍門(mén)吊的噸位高，馬力大，而且柴油機(jī)效率低, 無(wú)功消耗大，RTG平時(shí)待機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，使柴油機(jī)白白浪費(fèi)了大量的動(dòng)力，實(shí)際使用率不到50%。 隨著全球能源的日益緊張，大油耗成為港口的沉重負(fù)擔(dān)。 而且柴油機(jī)故障較多，現(xiàn)場(chǎng)維修量較大，一旦停運(yùn)就會(huì)造成港口貨物的堆壓。 另外，柴油機(jī)組的噪音很大，碳排放量高，是空氣污染的主要元兇。因此，盡快實(shí)行油改電改造成為新時(shí)期港口企業(yè)走出困境，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。

1 港口油改電種類(lèi)及實(shí)施方法的優(yōu)缺點(diǎn)

港口節(jié)能減排作為國(guó)家水運(yùn)工程工作的重點(diǎn)，一直都在不斷地探索中，各種節(jié)能減排技術(shù)也在不斷研究與推廣，其中，輪胎吊油改電改造，是直接改變輪胎吊的供電方式， 將市電引入輪胎吊的供電系統(tǒng)中，大大提高港口裝卸貨物的效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，并且解決了港口的污染與噪音問(wèn)題，得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。

油改電的方法很多，*常用的有兩種。 一種是電纜卷筒供電方式，就是在輪胎吊的一側(cè)安裝一套電纜卷筒系統(tǒng)，電纜卷筒被放置在電纜槽溝中避免被沉重

的RTG碾壓， 將接電箱中的市電通過(guò)電纜拖動(dòng)接入RTG，源源不斷地為RTG提供電能。為確保安全，必須采用低壓供電， 這樣就限制了電纜的長(zhǎng)度及RTG行

走的距離，需在場(chǎng)地設(shè)置多個(gè)接線箱，采用人工插拔的形式來(lái)增大龍門(mén)吊的行動(dòng)范圍。而人工插拔的供電方式降低了RTG的使用效率， 一般在小的集裝箱碼頭采用。

還有另一種油改電方式，就是采用低空架設(shè)滑觸線的供電方式，在輪胎吊的一側(cè)搭建滑觸線，將RTG上的取電端通過(guò)滑觸線上的集電器與滑觸線滑動(dòng)接觸取得電能，源源不斷地給RTG供電。

2 滑觸線供電方式的油改電方式

2.1 手動(dòng)插拔式油改電方式

在2011 年*初的油改電項(xiàng)目中， 供電方式設(shè)計(jì)為手動(dòng)插拔切換方式，如青島港一期、天津東方海陸、寧波港二期、天津聯(lián)盟國(guó)際等。 這種供電方式比較簡(jiǎn)單，類(lèi)似于橋式起重機(jī)（行車(chē)）的側(cè)面滑觸式供電方式，在兩個(gè)相鄰的箱區(qū)之間的通道上每隔一段距離設(shè)置一根金屬立柱，上面架設(shè)剛性滑觸線，滑觸線高度絕緣，通過(guò)在上面滑動(dòng)的裝有碳刷的集電器取電。 根據(jù)海測(cè)路側(cè)的不同，分為單側(cè)（L型）和雙側(cè)（T型）滑觸線通道，整條長(zhǎng)度為1km左右，在箱區(qū)兩頭的滑觸線支架頂端放置閃燈，用于夜間的警示燈，由安裝在立柱上的開(kāi)關(guān)盒控制，開(kāi)關(guān)盒內(nèi)安裝時(shí)控開(kāi)關(guān)，可以設(shè)定好閃燈的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，防止夜間輪胎吊或其他移動(dòng)物體撞到滑觸線立柱上。在滑觸線兩端各配有1個(gè)上電箱（又稱(chēng)地面柜），用于給滑觸線供電，上電箱的開(kāi)關(guān)也由手動(dòng)控制。 當(dāng)輪胎吊進(jìn)入到箱區(qū)前，RTG仍由柴油機(jī)供電， 在RTG駕駛室內(nèi)裝有市電/柴油機(jī)供電轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，當(dāng)輪胎吊駛?cè)胂鋮^(qū)口時(shí)，將懸掛在集電器上的小車(chē)控制箱的電源插頭接入RTG，操作人員切斷柴油機(jī)供電， 轉(zhuǎn)為由滑觸線供電的市電供電模式。

滑觸線上的集電器下懸掛安裝了一個(gè)小車(chē)控制箱，小車(chē)控制箱把集電器從滑觸線上采集的電能通過(guò)開(kāi)關(guān)及控制元件傳送到輪胎吊上，輪胎吊拖動(dòng)集電器小車(chē)控制箱沿滑觸線前后移動(dòng)，在整個(gè)箱區(qū)內(nèi)的裝卸工作完全由市電供電完成。 在作業(yè)結(jié)束或需要轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)，再由操作人員關(guān)閉市電開(kāi)關(guān)，拔掉插頭，轉(zhuǎn)換為柴油機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)場(chǎng)和到其他箱區(qū)繼續(xù)工作。

這種手動(dòng)插拔安裝比較簡(jiǎn)單， 改造投入較低，但因?yàn)樵S多環(huán)節(jié)都需要人工操作，效率比較低，而且仍需保留柴油機(jī)供電方式。

2.2 自動(dòng)插拔式油改電方式

隨著油改電技術(shù)的日益成熟，和相關(guān)技術(shù)的大力推廣，在2012年，無(wú)錫隆瑪科技股份有限公司配合滑觸線生產(chǎn)廠家研制開(kāi)發(fā)了新一代自動(dòng)插拔的油改電切換技術(shù)。 這種自動(dòng)插拔式的油改電技術(shù)，自動(dòng)化程度高，許多需由操作人員手工操作的工作，改由傳感器及PLC控制完成，大大提高了工作效率，減少了由于人工操作失誤而發(fā)生的故障，使港口獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

這種自動(dòng)插拔的油改電技術(shù)也是需在相鄰的兩個(gè)箱區(qū)之間架設(shè)滑觸線，位置比手動(dòng)插拔較高。 滑觸線高度絕緣，較手動(dòng)插拔放置的方向轉(zhuǎn)變90°。同樣通

過(guò)在上面滑動(dòng)的裝有碳刷的集電器取電。根據(jù)海測(cè)路側(cè)的不同，也分為單側(cè)（L型）和雙側(cè)（T型），不同的是在輪胎吊上裝有一系列液壓缸延伸機(jī)構(gòu)及光電開(kāi)關(guān)，在箱區(qū)入口處的滑觸線*上方設(shè)置一光電初步定位感應(yīng)板，作為RTG進(jìn)入箱區(qū)的感應(yīng)器的接收標(biāo)志，在滑觸線鋼構(gòu)的*初3m左右的一段距離內(nèi)未放置滑觸線，而是RTG用油動(dòng)作區(qū)，作為RTG使用柴油發(fā)電到市電的過(guò)渡區(qū)域，安裝有小車(chē)基準(zhǔn)板、喇叭口導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及感應(yīng)開(kāi)關(guān)。 RTG機(jī)構(gòu)采用激光檢測(cè)方式， 通過(guò)PLC 實(shí)現(xiàn)RTG自動(dòng)糾偏。當(dāng)RTG由柴油機(jī)供電時(shí)，其開(kāi)進(jìn)箱區(qū)后，光電開(kāi)關(guān)感應(yīng)到到位信號(hào)，輪胎吊上的液壓缸啟動(dòng)，伸出帶有集電器小車(chē)的采電桿到滑觸線上的小車(chē)基準(zhǔn)板上，感應(yīng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，鎖緊液壓機(jī)構(gòu)，使集電小車(chē)與基準(zhǔn)板可靠壓緊接觸。 隨著RTG的向前移動(dòng)，集電小車(chē)沿基準(zhǔn)板向前滑動(dòng)，慢慢進(jìn)入滑觸線的導(dǎo)入槽內(nèi)， 引導(dǎo)RTG伸出機(jī)構(gòu)上的集電小車(chē)進(jìn)入滑觸線軌道。 采電桿的電刷機(jī)構(gòu)插入滑觸線槽內(nèi)，可靠接觸后，電控箱內(nèi)PLC檢測(cè)到各點(diǎn)的到位信號(hào)及未發(fā)現(xiàn)缺相信號(hào)后， 集電器自動(dòng)鎖緊，PLC發(fā)出電信號(hào)給RTG的控制箱，自動(dòng)切斷柴油機(jī)電源，閉合市電電源，RTG 開(kāi)始由市電供電進(jìn)行裝卸作業(yè)。同樣，在RTG完成裝卸作業(yè)需要轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)，執(zhí)行相反的動(dòng)作，自動(dòng)將市電供電轉(zhuǎn)化為柴油機(jī)供電，采電桿液壓裝置自動(dòng)縮回。 這樣，整個(gè)RTG從進(jìn)入箱區(qū)到變?yōu)槭须姽╇娫儆墒须娹D(zhuǎn)為柴油機(jī)供電， 整個(gè)過(guò)程無(wú)需停機(jī)及人工操作，大大提高了RTG的裝卸效率，也避免了RTG停止再啟動(dòng)時(shí)柴油機(jī)能源的極大浪費(fèi)。

自動(dòng)插拔供電方式避免了手動(dòng)插拔需要工人操作的缺陷，減少了工人操作時(shí)間，整個(gè)過(guò)程無(wú)需停機(jī)，大大提高了工作效率，因此，越來(lái)越多地被應(yīng)用到油

改電項(xiàng)目中。

3 結(jié)語(yǔ)

集裝箱港口的油改電改造還有一些不足， 比如，還不能完全摒棄柴油發(fā)電機(jī)組、仍然存在著一定的噪音和污染問(wèn)題，以及柴油機(jī)的維修問(wèn)題，另外，由于保留了市電和柴油機(jī)發(fā)電兩種供電方式，一定程度上增加了港口的投入和維護(hù)費(fèi)用。但是油改電技術(shù)大大減少了碳排放，降低了港口的裝卸成本，越來(lái)越多地在港口得到應(yīng)用和推廣。