多功能门机码头供电电缆防轧保护装置的研制

能用码头上的多功能门机大多采用380V、50Hz的低压交流电源，将设在码头海地面电源箱中的电源，通过装在海侧门腿上的磁滞式电缆卷筒引缆上机。我港8#泊位码头原设计为通用泊位，码头上配备有4台多功能门机，自2006年投入使用以来，先后发生过6起码头供电电缆被行走台车轧破的事故，造成门机长时间故障停机，严重影响安全作业，同时造成较大的材料浪费。

1、原因分析

为解决这一问题，我公司组织技术力量对门机磁滞式供电电缆卷筒驱动装置、门机行走台车结构以及门机行走过程中供电电缆工况等进行了分析，发现门机供电电缆被行车轧破主要有2个原因：一是多功能门机的2个行走台车之间有一段近2米的间距，而每个行走台车下端面与码头平面之间有较大空隙（该间隙大于供电电缆的直径）；二是在门机行走过程中，当磁滞式供电电缆卷筒驱动装置等突然发生故障后，导致供电电缆不能正常卷入电缆卷筒内，而是凌乱地散落在码头上，此时司机往往不能及时发现，而是继续操作门机行走，这样供电电缆就可能通过台车与台车之间的间隙落到门机轨道上，或通过行走台车下端面与码头平面之间的空隙被挤入台车与轨道之间，导致电缆被轧破。

2、技术改造

根据上述分析，我们确定了技术改造的方案，即研制码头供电电缆防轧保护装置，着重从两方面入手：一是增加供电电缆卷筒驱动装置故障报警功能；二是对行走台车结构进行改进，确保在任何情况下供电电缆都不能进入轨道上或进入行走台车与轨道之间。

2.1 加装门机供电电缆卷筒驱动装置工作异常报警装置

虽然不能确保磁滞式电缆卷筒驱动装置不发生故障，但是我们要求当电缆卷筒驱动装置发生故障后能够及时报警，以提醒司机停止继续操作门机行走或要密切关注供电电缆状况。从这个思路入手，我们研制了1种新型的磁滞式电缆卷筒驱动装置工作异常时可以报警的装置。具体方案如下：

首先在供电电缆卷筒驱动装置旁边安装1只PSN40-20DP常开式电感型接近传感器（安装位置见图1），用卷筒支架的多个撑杆作为检测物，并通过PLC程序检测脉冲的时间来判断电缆卷筒是否正常运转。正常运转过程中PLC程序检测电缆卷筒撑杆运转时1组通、断的方波时序图（见图2，图中“Z”为支架处，“K”为空档处），通过比较通、断电时间的长短来判断电缆卷筒收放缆线是否正常。根据时间最短原则，在最短时间内检测不到信号，就立即输出报警。当供电电缆卷筒不工作、传感器对准的是撑杆时，传感器接通中继，正常情况下接通时间小于1s，设定时间为2s，如果接通时间2s，就认为电缆卷筒工作异常；当传感器停在空挡处时，正常情况下传感器断开时间（传感器不输出信号）为1.5s左右，考虑到在电箱处有换向，将断开时弊设定为4s，如果超过4s传感器仍未检测到信号，就认为供电电缆卷筒工作异常，输出报警10s。

2.2 在门机海侧行走台车上安装挡缆装置

为确保供电电缆在任何情况下都不能进入轨道面上或被挤入台车与轨道之间，我们重点从缩短门机中间2个行走台车之间的间距和减小台车下端面与码头平面之间的空隙入手，在行走台车端面和台车侧面安装了1套挡缆装置，具体方案是，用直径为40mm的圆钢焊接于海侧各行走台车外侧下部，安装空间为下部距离码头平面3cm。同时，使用加厚胶带制作支架安装在海侧行走台车端面，防止在电缆驱动装置工作异常后卷绕的电缆进入门机轨道面上，同时也起到了清轨器的作用。

3、改造效果

根据上述方案，我们先选择1台门机进行了尝试，成功后进行推广。该方案的实施，成功地解决了供电电缆被行走台车轧破的问题，具体效果如下：

⑴ 报警装置安装完成后，门机行走过程中多次发生供电电缆卷筒驱动装置工作异常，但由于能够及时报警，司机能够及时进行处理，所以保证了电缆的安全使用。

⑵ 多功能门机电缆挡缆装置安装以后，现场使用情况良好，即使在人为设定电缆驱动装置故障的条件下，挡缆装置也能够完全消除电缆进入门机轨道上或进入轨道与行走台车之间被轧破的情况。

⑶ 供电电缆防轧保护装置投入使用近2年多以来，4台多功能门机供电电缆再未发生过被轧破的事故。