2011 年天津五洲国际集装箱码头有限公司开始对岸边集装箱起重机 ( 以下简称岸桥) 小车机构供电系统进行移动滑触线改造以来，先后完成 6台原上海港机公司岸桥改造，是**在中国大陆北方港口大规模采用小车机构移动滑触线供电的集装箱码头。在 2 年的运行中，对常见故障找出故障原因，提出解决改方案，使滑触线运行可靠性又上一个新台阶。

1 滑触线方案

岸桥小车机构滑触线移动供电系统包括滑触线总成、滑触线支架、集电器、集电器支架、滑触线维修平台、无线漏波通信系统、电气辅助控制系统等。其中滑触线总成由滑线、连接器、铰点对接器、悬吊夹、紧固夹等组成，滑触线选择现今在码头堆场 “油改电”项目中广泛采用的分相式安全滑触线，即各相之间相互独立分开安装，滑触线主体为 H 形铝合金型材，H 形中梁偏上且内部压制为上拱形，下腔嵌入倒 V 形不锈钢耐磨内衬，通过不锈钢内衬与集电器的碳刷接触，实现滑动过程中的连续摩擦供电。同时外壳采用绝缘 ABS 塑料作为整体保护层，除 H 形下部与集电器碳刷接触外，安装后的滑触线无外露导电体，提升滑触线安全性。

2 滑触线横向布置

滑触线和漏波电缆安装于岸桥左侧承轨箱梁梁底部的滑触线支架上，如图 1 所示，为从陆侧看向海侧?；ハ吒飨嗉渚辔?90 mm，漏波电缆与相线间距为 100 mm。

3 滑触线纵向布置

滑触线纵向布置如图 2 所示，由于岸桥前大梁可以俯仰，前大梁滑触线供电通过铰点后大梁侧的接线箱用电缆连接，铰点位置滑触线采用铰点对接器进行导向固定，保证碳刷在过铰点时不出槽。而集电器和漏波电缆接收器安装于岸桥小车上的集电器支架上，其中集电器碳刷支架通过拉伸弹簧使集电器碳刷以恒定的压力接触于滑触线进行导电。每段滑触线之间采用连接器连接，内置螺栓夹紧的铝制连接片保证电力连续，外壳为绝缘 ABS ?；た??；ハ咧Ъ苡?50 mm × 50 mm× 5 mm 角钢制作，支撑点安装方式为悬吊夹和紧固夹相互间隔，以岸桥前后大梁铰点为 0 点，前后均布安装，间距 2 m。

4 滑触线电气系统

岸桥小车机构滑触线电气系统主要是从电气房引入动力电源及紧停信号至铰点接线箱，通过、接线箱内部的接触器以电缆为介质输送电力至滑触线，再通过集电器小车上的集电器碳刷与滑触线连接导通至小车接线箱，然后通过电缆与小车机构的供电系统相连接，给起重机小车系统提供电源及紧停信号。

动力线采用三相四线方式，分别为 L1、L2、L3、PE，其中三相动力滑触线采用载流量为 1 000A 的铝导线，接地线采用载流量为 500 A 的铝导线。小车紧停控制电源、紧停信号滑触线采用载流量为500 A 的铝导线。小车与电气房之间的通信采用漏波电缆和无线通信的方案。

5 滑触线主要故障及原因分析

1) 在岸桥作业过程中，岸桥小车运行到前大梁中间部位时，滑触线与碳刷之间容易出现打火甚至出现缺相断电故障。此故障总计发生 10 次，导致岸桥停机检修共计 407 min。经过检查发现此故障由于两方面原因所致: 1) 岸桥前大梁在竖直方向存在一定程度的竖直变形，中间部位变形*大?；ハ叽嬖谕谋湫?，此处正好是两段滑触线对接部位，滑触线对接部位电力传输是通过螺栓紧固铝片与两端滑触线 “H”上腔紧密接触而导电的。岸桥在作业时前大梁上下起伏波动，导致铝片连接螺栓松动与滑触线接触**，出现缺相断电的情况。2) 缺相断电故障多发生气温变化剧烈的季节，可能由于滑触线热膨胀产生的纵向位移，致使对接器中的供电铝片与滑触线松动，从而使相线电力断路，滑触线缺相断电故障是由以上两种原因单一或相互作用的结果。

2) 前面介绍的岸桥小车滑触线为 H 形，这种结构型材在水平放置时，可以保证 H 形下腔无杂物积累。但在岸桥前大梁处于仰起时，滑触线几乎垂直，寒冷雨雪天气滑触线 H 形下腔就会堆积雪甚至结冰。2012 年冬天在岸桥前大梁处于仰起状态 时，滑触线出现大面积滑道结冰 阻 塞现象。

3) 碳刷设计使用寿命为 2 a，约为 8 000 h，在使用过程发现其寿命较短，且小车高速状态时偶尔出现刺耳异响。经过检查发现滑触线不锈钢内衬表面和碳刷表面存在不规则的刮痕及损伤，滑道内面存在杂质颗粒和积尘。正是由于这些杂质颗粒和积尘加剧了碳刷磨损，同 时 产 生 刺 耳异响。

4) 铰点处的滑触线导向槽采用喇叭口形式，喇叭口对中精度要求较高，上下左右偏差不能超过 2 mm。实际作业过程碳刷在喇叭口帮助下滑入滑道，原喇叭口材质为硬质 ABS 塑料，强度上不能满足高速移动碳刷冲击，喇叭口侧板多次出现裂纹甚至断裂的情形。日常维保检查共 9 次发现喇叭口存在裂纹隐患，对滑触线可靠运行造成很

大威胁。

6 解决方案

1) 滑触线铝合金主体增加热膨胀伸缩缝，同时伸缩缝处滑触线采用软铜线连接，保证电力连续。在气温为 + 38℃ ～ － 18℃ 之间，实地测量标准长度 6 m 滑触线热膨胀伸缩距离约为 1. 6 mm。首先为了保证铰点处滑触线热膨胀位移为*小，铰点处前后大梁的第 1 段滑触线为*短长度，分别为 1. 3 m 和 1. 7 m，在第 1 段与第 2 段之间留3 mm 间隙。其次把岸桥前后大梁的第 4、5、6 段固定滑触线的悬吊夹全部改为紧固夹，热膨胀时强制滑触线以这 3 段中心向左右位移。*后由于前大梁滑触线中间部位下垂距离*大，拆除两端滑触线对接盒中的硬性连接的铝片，更换为软铜线连接，保证滑触线在过*大垂度位置电力的连续性，同时在此处留有 3 mm 热膨胀缝隙。

2) 为了彻底消除滑触线寒冷气候下滑道结冰问题，选用石油行业广泛使用的管道伴热带，保证滑触线在寒冷雨雪气候下不产生结冰现象。伴热带可以根据需要定制，伴热带结构如图 3所示。

根据现场试验和温度测量选用安徽环瑞 JB2C型伴热带，热功率为 70 W/m，环境温度为 － 18℃时，滑触线温度保持在 10℃ 左右。安装于滑触线H 形上腔，如图 4 所示。

伴热带采用自动控制方式: 雨雪传感器监测天气情况; 环境气温低于 5℃ 时; 岸桥前大梁仰起状态下，这三种条件同时满足时自限温伴热带起动，保证滑触线温度处于 10℃，避免滑触线 H 形下腔结冰。

3) 集电器选型及详细说明见参考文献 ［1］，集电器主要改进部分是碳刷及碳刷绝缘盒。为了**不锈钢滑道附着的杂物颗粒，消除小车运行过程滑触线刺耳异响，在碳刷中间部位加装铜质毛刷，同时在碳刷绝缘盒内碳刷安装位置左右两端处加装铜质毛刷，如图 5 所示。

碳刷与碳刷绝缘盒固定方式改进: 碳刷设计寿命为 2 a 更换，但实际使用寿命较短，从 20 个月的运行情况来看，共计更换碳刷 32 块 ( 包括试验更换碳刷 18 块) ，更换率为 45% 。由于在现场维修时，碳刷装配工艺不能达到工厂预制精度，导致碳刷磨损较快。经过宁波伟隆公司科技攻关，设计了新型碳刷及配套碳刷盒，如图 6 所示。同时碳刷绝缘盒相应改进，通过碳刷紧固螺丝夹紧，保证碳刷在现场装配时的精度，延长碳刷寿命，如图 7 所示。

集电器改进: 集电器采用双头型集电器，如图 8 所示。由于带清洁刷碳刷寿命短，为了减少碳刷更换频率，采用折中安装方式，双头集电器一端使用带毛刷的碳刷，另一段使用不带毛刷的碳刷。

4) 铰点喇叭口改造: 滑触线铰点处的喇叭口材质改为铁质，外层包裹 ABS 绝缘塑料，增强了喇叭口强度。此改造于 2012 年 5 月完成后，经过半年多的运行，没有发现喇叭口裂纹，彻底消除了隐患。

7 岸桥滑触线保养维护措施

1) 滑触线支架每 6 个月检查一次，需要紧固滑触线支架螺丝，保证整条滑触线水平方向和轴线方向都在一条直线上;

2) 集电器支架、悬吊夹、紧固件、对接器部位需要每 3 个月检查。除必须保证紧固之外，集电器支架还要定期进行除尘和润滑，并对弹簧的张力做 适 当 调 整，确保碳刷和滑触线摩擦力适中。

3) 碳刷盒和碳刷每个月检查一次。碳刷盒和碳刷都是易损件，需要经常检查，尤其是带清洁毛刷的碳刷，寿命较短，需要经常检查磨损量，防止磨损过度或损坏导致滑触线不锈钢内衬表面出现损伤。

4) 滑触线铰点处及喇叭口是滑触线关键部位，如果喇叭口错位导致碳刷不能进入滑槽内，碳刷冲击力会严重撞坏滑触线，导致长时间停机故障，此位置需经常检查。

滑触线供电系统对于港口行业来说是新型移动供电形式，为岸桥小车机构提供全新的移动供电解决方案。滑触线供电在装备制造行业早已广泛应用，其技术成熟可靠。在使用初期存在一些问题，主要是安装、调试不规范以及日常维护不当，对滑触线运行规律不了解所致。通过规范滑触线安装调试工艺，制定科学合理维保制度，是保证滑触线稳定可靠运行的有力措施。