? ? 摘要：为保证岸桥大车卷缆高压滑环箱安全无故障运行，在滑环箱内部安装温湿度传 感器和加热器,在外部安装触摸屏控制器和声光报警器，参考季节变化和港口环境等 工况，采用单片机进行逻辑编程控制，可以有效地实时监控滑环箱内部状态，并对故 障隐患做到及时报警和处理。
? ? 关键词：港口；岸桥；高压滑环箱；加热器
? ? 0引言
? ? 集装箱岸桥的大车卷缆高压滑环箱是整台设 备的动力传导装置,箱内供电为10kv的高压,其 内部主要由高压滑环、碳刷、绝缘端子和高压电缆 等部件构成，它的好坏直接影响到设备的安全性 能。如何保证高压滑环箱的安全运行是设备管理 人员的一道难题，通过科学合理的改造，有助于我们实时监控高压滑环箱箱体内的状态，提高设备 保养质量，保证设备正常安全使用。
? ? 青岛前湾集装箱码头有限公司目前使用的 岸桥共32台，使用年限长短不一，近年来发生 过多起大车卷缆高压滑环箱爆裂事故。目前现 场使用的大车卷缆高压滑环箱主要有宁波伟 隆、德国喜儿玛、德国Stemmman和Wampfler等 品牌的产品。
? ? 1故障原因分析
? ? 通过观察发现，大车卷缆髙压滑环箱出现爆 裂等故障的主要原因有以下几点。
? ? 1.1密封不良导致箱体内湿度过大,造成滑环绝 缘端子之间短路放电,引起爆裂
? ? 集装箱岸桥属于码头装卸设备，常年在海 边露天潮湿的环境下工作。如果滑环箱箱体密 封不良,在雨天或大雾天气，雨水或雾气进人箱 体,造成箱体内湿度急剧增大。过髙的湿度就会 导致三相髙压抽头或滑环之间绝缘降低，致使 相间短路，从而给设备带来极大的安全隐患。
? ? 1.2环境温差大导致滑环绝缘端子上出现凝露, 造成短路放电，引起爆裂
? ? 岸桥在码头上露天作业，受环境温度的影响 非常大。箱体内外温差出现剧烈变化时,容易在三 相滑环绝缘端子上出现凝露现象，导致绝缘端子 失效,引起相间短路，出现放电现象，严重的会引 起爆裂,严重影响设备的正常安全运行。
? ? 1.3箱体内滑环和碳刷架上的紧固螺栓松动或 者固定扎带断裂，导致电缆之间短路或接地短路， 引起爆裂
岸桥在码头上作业时振动剧烈,加上在大车 行走时卷缆滑环箱内滑环和碳刷要转动摩擦，如 果检查不到位，就会造成箱体内各部位紧固螺栓 松动或固定扎带断裂，造成电缆抽头等出现短路 或接地现象,导致发热故障等，给设备带来极大 隐患。
? ? 1.4箱体内滑环旋转偏心或者碳刷磨损严重，导 致滑环绝缘端子之间积碳过多，短路放电，引起 爆裂
? ? 一些使用年限较长的岸桥，其各机构零件老 化磨损比较严重。例如:高压滑环箱如果使用时间 过长，就会出现远端滑环下坠,导致旋转偏心和碳 刷磨损严重的现象，积碳落于滑环和绝缘端子上， 导致相间短路或接地等故障。
? ? 1.5码头泊位变化无法按时停机保养、髙压停电 检修不便造成髙压滑环箱日常保养检修制度难以 落实
? ? ?高压滑环箱内电缆为10 kV高压，如果进行 高压检修,需要联系供电公司停髙压，同时该条线 路上的岸桥都要停高压配合检修，这会严重影响 码头装卸效率。
? ? 综上所述，为保证设备现场作业的安全性和 可靠性，避免由于该机构损坏造成设备长时间的 临时停机对现场作业生产影响，维修人员对大车 卷缆高压滑环箱进行改造，主要目的是消除该机 构的安全隐患，减少故障的发生,降低维修人员的 工作强度。
? ? 2设计方案及优点
? ? 2.1在滑环箱内安装多组温度、湿度传感器,用 以检测箱体内状态
? ? 通过研究码头环境的具体参数，将合适的温 湿度传感器安装于滑环箱内，以保证安全可用。加 装的温湿度传感器见图1。高压滑环箱内部情况 见图2。
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? ? 2.2使用单片机编程进行逻辑控制，设定温度和 湿度的极限值,设定声光报警器的启动条件
? ? 温度设定：当箱体内温度低于35T时，加热 器开始工作；当箱体内温度高于65<1：时,加热器 停止工作。
? ? 湿度设定：当箱体内湿度髙于100%时，加热 器开始工作;当箱体内湿度低于70%时，加热器停 止工作。
? ? 声光报警:如果箱体内温度低于35T的时间 超过lh,说明加热器未启动，此时声光报警启 动;如果箱体内温度高于65T的时间超过1 h,说 明加热器启动未停止或者箱体内出现摩擦发热 等故障,此时声光报警启动;如果箱体内湿度高 于100%的时间超过1 h,说明加热器未启动,此 时声光报瞀启动。
? ? 2.3箱体外部安装LED显示屏和控制按键，实时 监控箱体状态，并对参数进行修改
? ? 监控器采用触摸屏控制,在实时监控箱体状 态的同时,可以对设定参数进行修改。同时，在外 壳上增加紧急停止按钮，可以强制设备启停;增 加手动选择开关和加热器启动停止显示按钮，便 于人为进行控制。控制器外部和内部情况分别见 图3和图4。
? ? 改造后的大车卷缆髙压滑环箱具有以下优 点:性能安全可靠,使用寿命长,工作稳定，具有良 好的可操作性;实时监控滑环箱箱体内部状态，提 高了设备保养水平;当箱体内部状态异常时，在报 警的同时能够应急处理，提髙了维修效率。
? ? 3改造后使用情况
? ? 岸桥安装大车卷缆髙压滑环箱状态监控及报 警系统后,经过一段时间的使用，对箱体内实时状 态做到动态监控，对故障隐患做到及时报警和处 理,效果良好。同时，根据不同季节特点，对系统参数进行灵活调整，提高监控和预警精度,减少工作 量，提高维修效率，有力地保障了码头现场作业的安全运行。
? ? 3、设备调试
? ? 吊具卷缆系统的现场调试至关重要，关系到 设备运行的稳定性、安全性以及后期的维修保养
效率。
? ? 3.1硬件方面
? ? 测试紧停开关、凸轮开关、电磁制动器和保护 接触器等安全装置;核对控制电路、主电路接线与 端子排;建立通信系统;对电机动态自学习，并确 定其正反转。
? ? 3.2软件方面
? ? 根据试车时各状态情况与变频器手操器力矩显示值，对力矩设定值即对寄存器参数进行微调， 使吊具卷缆系统与起升机构配合完美，达到设备 作业要求。
? ? 4、结束语
? ? TCT 10台桥吊吊具卷缆系统于2013年进行 整体的技术升级改造，到目前已经使用了 2年时 间,一直运行平稳，故障率显著降低,维修保养也 更加方便。卷缆系统的升级改造,不仅提高了设 备管理的水平，为码头生产作业提供了坚实的保 障，也为TCT老旧设备的电气化改造提供了借鉴 经验。
