1 目前滑觸線上電裝置的基本情況

目前，使用低架交流安全滑觸線上電方式主要有兩種：一種是采用人工插拔接電方式；另一種是采用自動(dòng)插拔上電方式。人工插拔方式存在消耗人力大、安全隱患多、插頭插座壽命不長、無法全天候作業(yè)等弊端。為解決上述問題，各碼頭公司紛紛研究自動(dòng)插拔上電方式, 即在RTG上安裝可操控的取電裝置從滑觸線上獲得電能, 不需地面人員協(xié)助, 完全由司機(jī)獨(dú)立操作完成市電的上電和斷電。自動(dòng)插拔方式中上電小車主要有兩種安裝位置：

1）上電小車安裝在 RTG 側(cè)面。

這種方式需對(duì)上電小車進(jìn)行改造或重新設(shè)計(jì)，將上電小車固定在可伸展式的機(jī)械手或伸縮油缸上, 安裝在 RTG 的側(cè)面, 通過機(jī)械手或伸縮油缸的運(yùn)動(dòng)放入滑觸線導(dǎo)入軌, 并通過大車運(yùn)動(dòng)將上電小車導(dǎo)入滑觸線內(nèi)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是RTG固定使用其承載的小車得到電能。缺點(diǎn)是需要將端部 3～5m 的滑觸線支架改為導(dǎo)入軌,支架制作精度要求高，RTG 側(cè)面承載的重量、體積較大,改造費(fèi)用高。

2）上電小車安裝在滑觸線支架上。這種方式需重新設(shè)計(jì)上電小車，通過安裝在 RTG 側(cè)面的取電裝置進(jìn)行連接。可以讓 RTG 上的取電裝置進(jìn)行貼面連接, 也可以設(shè)置專用接頭，讓 RTG 上伸出的對(duì)應(yīng)接頭進(jìn)行連接。這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)在于上電小車保留在滑觸線支架上，避免了上電小車與滑觸線支架由于安裝尺寸不同不能匹配的問題；滑觸線支架制作和安裝精度要求低，小車不用放在 RTG 上，其推舉重量也較輕。不足之處是當(dāng)一條滑觸線上安裝超過一臺(tái)上電小車時(shí), 司機(jī)需要通過安裝在 RTG 上的攝像頭判斷應(yīng)使用哪臺(tái)上電小車。

天津港集裝箱碼頭有限公司采用**種方式，將重新設(shè)計(jì)制作的上電小車安裝在滑觸線支架上，由安裝在 RTG 側(cè)面的取電裝置與上電小車進(jìn)行貼面連接，從上電小車上取電并牽引上電小車跟隨 RTG 在場地內(nèi)運(yùn)行。

2 上電小車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)上述方案和公司場地實(shí)際情況，設(shè)計(jì)并制作了多種基于安全滑觸線的上電小車，其中 T型架陸側(cè)上電小車設(shè)計(jì)加工圖如圖 1 所示，實(shí)物圖如圖 2 所示。

上電小車包括小車框架、小車面板、電極、集電器、防護(hù)罩機(jī)構(gòu)、凹槽、小車靠輪、行走輪、指示燈、緩沖器等。

小車框架上焊接小車面板，凹槽布置在面板中間，以便撥桿進(jìn)入其中，牽引上電小車運(yùn)動(dòng)；凹槽還可以起到受電弓定位作用，從而不需要**定位，受電弓便能準(zhǔn)確獲取岸電電流。上電小車采用橫置銅排作為電極，受電弓弓頭豎直布置，使受電弓弓頭與上電小車電極為“+”貼面接觸，提高了上電小車電極與弓頭接觸的可靠性，保證了 RTG 上、下、左、右一定幅度的運(yùn)動(dòng)偏差。

小車集電器采用雙集電器、對(duì)稱布置，以滿足集電器在補(bǔ)償段處的正常取電，上電小車單側(cè)集電器能夠提供可靠的電流質(zhì)量滿足起吊場地兩端 40′集裝箱。集電器具有恒定接觸壓力的機(jī)構(gòu)，保證了集電刷與滑觸線導(dǎo)電體具有穩(wěn)定的接觸壓力。每個(gè)集電器具有水平和垂直位移偏差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，可以保證集電刷在滑觸線槽中可靠滑行。

3 上電小車防護(hù)罩控制

上電小車防護(hù)罩機(jī)構(gòu)由電動(dòng)推桿、防護(hù)罩曲柄、連桿、防護(hù)罩、開/關(guān)罩到位限位開關(guān)、凹槽門、凹槽門限位及電控箱組成。

防護(hù)罩機(jī)構(gòu)采用電力驅(qū)動(dòng)，撥桿頭進(jìn)入上電小車凹槽后，凹槽門限位開關(guān) LS 1 或 LS 2 動(dòng)作，T1 時(shí)間繼電器 3 s 延時(shí)后，開罩接觸器 M 1 得電，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)推桿推動(dòng)曲柄打開小車防護(hù)罩。防護(hù)罩打開到位后，防護(hù)罩曲柄觸碰開罩到位限位開關(guān) LS 3，接觸器 M 1 線圈失電、斷開，電動(dòng)推桿停止運(yùn)行。防護(hù)罩打開后露出上電小車電極，使受電弓能夠與其可靠接觸。撥桿收回后，凹槽門限位開關(guān) LS 1 和 LS 2 常閉點(diǎn)均斷開，3 s 延時(shí)后關(guān)罩接觸器 M2 得電，電機(jī)反轉(zhuǎn)，電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)防護(hù)罩關(guān)閉，防護(hù)罩到位后，其曲柄觸碰關(guān)罩到位限位開關(guān) LS 4，接觸器 M 2 失電，電動(dòng)推桿停止運(yùn)行。上電小車防護(hù)罩自動(dòng)關(guān)閉后，能夠有效密封上電小車電極，防止發(fā)生觸電事故。防護(hù)罩電控系統(tǒng)原理圖如下圖 3 所示。

防護(hù)罩電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了防護(hù)罩自動(dòng)開、閉功能，具有電機(jī)過熱保護(hù)、防止進(jìn)槽限位誤動(dòng)作以及電機(jī)動(dòng)作超時(shí)保護(hù)功能。安裝了防護(hù)罩打開、閉合到位限位，防止推桿過行程。此外，上電小車電控箱中安裝了進(jìn)線電源總開關(guān)方便檢修。

4 結(jié)束語

自動(dòng)上電裝置使用趨于穩(wěn)定，故障率較使用初期有明顯降低。但自動(dòng)上電裝置技術(shù)還處于新創(chuàng)階段，上電小車仍然是自動(dòng)上電裝置故障的主要部分，今后將繼續(xù)完善上電小車機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高上電小車使用可靠性，不斷提高自動(dòng)上電裝置的穩(wěn)定性和利用率。