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摘要：对大型集装箱码头来说龙门吊“油改电”是大势所趋，目前各个码头“油改电”取电方式主要有手动拔插式和自动集电小车式;大车转场动力主要采用柴油机和蓄电池。厦门集装箱码头集团海天分公司2015年开始对北区21台龙门吊进行“油改电”改造，我们采用的方案是保留原柴油发动机动力的基础上进行的改造。改造调试阶段，我们发现在用市电作业时，柴油机有时会报低油压及超速故障。
关键词：速度监测器;中继;并网控制器
1 背景
龙门吊是目前世界上应用最为广泛的集装箱码头堆场装配设备，因在码头堆场内作业，自身配备有柴油发电机组作为动力能源，满足了作业的灵活方便性和转场的需要，在堆场内不受供电的局限，具有良好的机动性能，大大提高了集装箱装卸效率，但其有耗油量大，噪音大，排放污染严重等缺点，不符合国家大力倡导的绿色港口，智能港口的发展需求。对大型集装箱码头来说龙门吊“油改电”是大势所趋，目前各个码头“油改电”取电方式主要有手动拔插式和自动集电小车式;大车转场动力主要采用柴油机和蓄电池。厦门集装箱码头集团海天分公司2015年开始对北区21台龙门吊进行“油改电”改造，在保留原柴油发动机动力的基础上进行的改造。该方案的主要功能特点如下：
①供电电源采用低空滑触线输电方案的供电方式。
②取电方式采用自动集电小车。
③并网采用深海公司生产的DSE8620控制器，柴油机原控制线路保留。
④油电转换采用“无缝切换”的方式。
改造調试阶段，我们发现在用市电作业时，柴油机有时会报低油压及超速故障，而我们一期采用的是手动拔插式取电方式的龙门吊上没有出现过类似的故障现象，本文主要是针对这种油改电方案下出现的柴油机故障现象进行分析并提出解决办法。
2 现象描述及分析
该批龙门吊柴油机使用的是卡特3406发动机，控制系统有完全用硬接线加继电器的方式，也有采用西门子S7-200的方式，特别是在S7-200控制的柴油机上出现报警的故障概率较高，这几台发动机的速度控制采用2301A控制器实现，速度监测使用的是Crompton 253-PH3G，见图1。
2.1 故障现象描述
①最初的故障现象是当龙门吊需转场时，司机无法远程启动柴油机，经抢修人员到现场发现是柴油机报低油压或超速故障，机旁复位即可启动。
②现场跟踪发现在市电作业时，特别是当起升下降或动大车时，上图中三盏指示灯有时会闪烁，闪烁频率没规律，有时柴油机就会报低油压或超速故障。
2.2 故障现象分析
①柴油机报低油压故障必须满足两个条件，发火转速信号和油压低信号且保持3s以上;同样报超速故障也必须满足两个条件，额定转速和超速信号，而此时柴油机是停止的，仅仅是在随时准备启动的状态，不应该出现这两个故障。
②现场跟踪发现的现象说明出现这两个故障的可能性还是存在的，因为柴油机低油压及超速信号都是常闭点，当指示灯闪烁时代表有发火转速和额定转速信号输出，就有可能报故障。
③我们分析这种故障现象出现的根本原因跟速度监测器指示灯闪烁是相关联的，可能是硬件工作状态不稳定或外部干扰造成的误报引起的。
3 方案探索及处理
技术攻关小组针对出现的这一新的故障现象逐步探索尝试并根据上述判断做了以下一系列工作：
①更换速度监测器，更换转速传感器，更换机油压力传感器，故障还是存在。排除了用油工况下出现这种故障的可能。
②检查屏蔽线及干扰源并采取多种屏蔽方式等也还是无法彻底排除该误报警故障。
③即使把转速传感器来的信号2、5点拆除，偶尔还会闪烁。
经过前期排除并结合功能需求，最终采取屏蔽非正常工况下速度监测器电源负极的方案，其主要功能如下：
①用油时柴油机的保护功能必须保留;
②当用市电时采集电信号来屏蔽该速度监测器的电源负极（第8点）;
③在电转油进行“无缝切换”时，司机室远程启动按钮按下时，即恢复速度监测器工作;
④为了达到上述功能，我们增加了4个中继，并在程序上做了相应修改，详见图2。
图中 KS1中继主要用来恢复或屏蔽速度监测器的电源;
KS2中继采集柴油机启动信号恢复监测器工作;
KS3中继采集柴油机发火转速信号用来保持监测器电源;
KS4中继采集司机室远程停止信号用来柴油机熄火时即时切断监测器电源，并保持10s。
改造后电路图如图3。
①当有市电信号时，KS1中继得电，常闭触点（1、9）断开，速度监测器负极断开使之不工作。
②当有启动信号时，KS2中继得电，常闭触点（1、9）断开，PLC输出一个信号给KS1中继，使之立即断电，速度监测器恢复工作。
③当有发火转速信号时，KS3中继得电，常开触点（5、9）闭合，给PLC一个信号以保持监测器一直工作。
4 技改效果
改造前，每天龙门吊需转场时出现上述柴油机故障现象大概4-5次，改造后，经过这几个月运行观察到目前为止基本没再出现，通过这一次的小技改对以后类似油改电改造方案上一定的参考意见，并且也产生了一定的经济效益。
①投入成本极少，但解决了实际问题，基本杜绝了类似故障的发生。
②减轻抢修人员的劳动强度。
③20多台龙门吊每天可以减少1小时故障时间，按台时产量每小时12个自然箱来换算，每天可以为公司增收2千元，一年下来可以为公司多减少近70万元耗损。
参考文献：
[1]林志树.龙门吊“油改电”技改方案分析[J].机电技术，2010.
[2]刘宇宏.龙门吊油改电工程对环境的正面影响[J].科技资讯，2011.
[3]张利光，任鹏飞.钻井柴油机故障原因与合理使用探究[J].内燃机与配件，2020（03）：159-160.
关键词：速度监测器;中继;并网控制器
1 背景
龙门吊是目前世界上应用最为广泛的集装箱码头堆场装配设备，因在码头堆场内作业，自身配备有柴油发电机组作为动力能源，满足了作业的灵活方便性和转场的需要，在堆场内不受供电的局限，具有良好的机动性能，大大提高了集装箱装卸效率，但其有耗油量大，噪音大，排放污染严重等缺点，不符合国家大力倡导的绿色港口，智能港口的发展需求。对大型集装箱码头来说龙门吊“油改电”是大势所趋，目前各个码头“油改电”取电方式主要有手动拔插式和自动集电小车式;大车转场动力主要采用柴油机和蓄电池。厦门集装箱码头集团海天分公司2015年开始对北区21台龙门吊进行“油改电”改造，在保留原柴油发动机动力的基础上进行的改造。该方案的主要功能特点如下：
①供电电源采用低空滑触线输电方案的供电方式。
②取电方式采用自动集电小车。
③并网采用深海公司生产的DSE8620控制器，柴油机原控制线路保留。
④油电转换采用“无缝切换”的方式。
改造調试阶段，我们发现在用市电作业时，柴油机有时会报低油压及超速故障，而我们一期采用的是手动拔插式取电方式的龙门吊上没有出现过类似的故障现象，本文主要是针对这种油改电方案下出现的柴油机故障现象进行分析并提出解决办法。
2 现象描述及分析
该批龙门吊柴油机使用的是卡特3406发动机，控制系统有完全用硬接线加继电器的方式，也有采用西门子S7-200的方式，特别是在S7-200控制的柴油机上出现报警的故障概率较高，这几台发动机的速度控制采用2301A控制器实现，速度监测使用的是Crompton 253-PH3G，见图1。
2.1 故障现象描述
①最初的故障现象是当龙门吊需转场时，司机无法远程启动柴油机，经抢修人员到现场发现是柴油机报低油压或超速故障，机旁复位即可启动。
②现场跟踪发现在市电作业时，特别是当起升下降或动大车时，上图中三盏指示灯有时会闪烁，闪烁频率没规律，有时柴油机就会报低油压或超速故障。
2.2 故障现象分析
①柴油机报低油压故障必须满足两个条件，发火转速信号和油压低信号且保持3s以上;同样报超速故障也必须满足两个条件，额定转速和超速信号，而此时柴油机是停止的，仅仅是在随时准备启动的状态，不应该出现这两个故障。
②现场跟踪发现的现象说明出现这两个故障的可能性还是存在的，因为柴油机低油压及超速信号都是常闭点，当指示灯闪烁时代表有发火转速和额定转速信号输出，就有可能报故障。
③我们分析这种故障现象出现的根本原因跟速度监测器指示灯闪烁是相关联的，可能是硬件工作状态不稳定或外部干扰造成的误报引起的。
3 方案探索及处理
技术攻关小组针对出现的这一新的故障现象逐步探索尝试并根据上述判断做了以下一系列工作：
①更换速度监测器，更换转速传感器，更换机油压力传感器，故障还是存在。排除了用油工况下出现这种故障的可能。
②检查屏蔽线及干扰源并采取多种屏蔽方式等也还是无法彻底排除该误报警故障。
③即使把转速传感器来的信号2、5点拆除，偶尔还会闪烁。
经过前期排除并结合功能需求，最终采取屏蔽非正常工况下速度监测器电源负极的方案，其主要功能如下：
①用油时柴油机的保护功能必须保留;
②当用市电时采集电信号来屏蔽该速度监测器的电源负极（第8点）;
③在电转油进行“无缝切换”时，司机室远程启动按钮按下时，即恢复速度监测器工作;
④为了达到上述功能，我们增加了4个中继，并在程序上做了相应修改，详见图2。
图中 KS1中继主要用来恢复或屏蔽速度监测器的电源;
KS2中继采集柴油机启动信号恢复监测器工作;
KS3中继采集柴油机发火转速信号用来保持监测器电源;
KS4中继采集司机室远程停止信号用来柴油机熄火时即时切断监测器电源，并保持10s。
改造后电路图如图3。
①当有市电信号时，KS1中继得电，常闭触点（1、9）断开，速度监测器负极断开使之不工作。
②当有启动信号时，KS2中继得电，常闭触点（1、9）断开，PLC输出一个信号给KS1中继，使之立即断电，速度监测器恢复工作。
③当有发火转速信号时，KS3中继得电，常开触点（5、9）闭合，给PLC一个信号以保持监测器一直工作。
4 技改效果
改造前，每天龙门吊需转场时出现上述柴油机故障现象大概4-5次，改造后，经过这几个月运行观察到目前为止基本没再出现，通过这一次的小技改对以后类似油改电改造方案上一定的参考意见，并且也产生了一定的经济效益。
①投入成本极少，但解决了实际问题，基本杜绝了类似故障的发生。
②减轻抢修人员的劳动强度。
③20多台龙门吊每天可以减少1小时故障时间，按台时产量每小时12个自然箱来换算，每天可以为公司增收2千元，一年下来可以为公司多减少近70万元耗损。
参考文献：
[1]林志树.龙门吊“油改电”技改方案分析[J].机电技术，2010.
[2]刘宇宏.龙门吊油改电工程对环境的正面影响[J].科技资讯，2011.
[3]张利光，任鹏飞.钻井柴油机故障原因与合理使用探究[J].内燃机与配件，2020（03）：159-160.