0 引言

港口岸电电缆提升输送装置的主要作用是输送电缆至船体以便充电，随着2015年国家电网全力推进电能替代战略，船舶用电由原有的燃煤供电转化为依靠港口电缆供电，这促使该装置需求量剧增。值得关注的是，国内外生产和研究还处于基础开发阶段[1-7]。因此，针对电缆提升输送装置进行设计与研究具有十分重要的意义。

1 电缆输送提升装置结构设计

此装置主要功能用于输送电缆到达船体指定需要位置，基本机构包括：升降装置、倾斜装置、旋转装置、输送装置和电缆卷筒，如图1所示。在各机构共同作用下，实现电缆提升输送装置的升降、倾斜、旋转和输送等功能。其中产品参数要求：工作风速0～8级风[8]，提升高度10 m，倾斜20°，水平伸出距离2 m，旋转角度±90°，电缆输送速度5 m/min。

来的亲戚朋友，也要放炮仗。比较特别的是，见不到唢呐，整个葬礼，既见不到唢呐，也见不到敲锣打鼓的娱乐场面。大概能够娱乐的，就只有芦笙了（唯一的鼓在棺材边挂着，不能随便敲）。

这些小流域位于重要的地表水源地。然而部分河道及支沟沿岸民俗旅游活动集中，分散点源和农业面源污染影响日渐明显，水土流失依然存在，水土资源受到威胁。

  

图1 电缆提升输送装置模型

1.1 升降装置结构设计

升降装置主要作用是实现电缆竖直方向的提升，该装置由上至下分为4层。 每一层高度均为2.5 m，当升降装置完全伸展时，每层之间需留0.45 m过渡段，最上层顶部设有输送装置，高度0.75 m。故当升降装置完全伸展时可到达10.2 m，而当升降装置完全收缩时仅4.5 m。另外，升降装置的上一层依次嵌套在下一层内部，并且两层之间通过滚轮接触，可大幅度减小摩擦。第1层上部装有延伸装置，延伸装置可向船体方向进一步延伸。每一层的顶部侧面分别设置有导向架，以保护电缆不受损伤，如图2所示。

疲劳程度可通过MFI-20指标描述，从5个维度和20个指标来描述海员的疲劳水平，每个维度通过由1(疲劳度低)至5(疲劳度高)的分数来测量其疲劳程度，并计算每个维度的平均值和标准偏差见表1。由表1可知：MFI-20的5维度平均值>2.50，表明船员确实存在疲劳情况，与船员实际情况表现的疲劳程度相吻合。

  

图2 升降装置实物

升降装置的伸缩采用链条与齿轮齿条机构配合的方式实现，使升降装置展开并伸长至预设高度，在导向架中的电缆也随之达到预设高度。为实现升降，在升降装置的第3层侧面固定设置有齿条，并在第4层顶部固定有与之相配合的齿轮，通过驱动机构的正反转来驱动齿轮转动，从而实现第3层的升降。第1层和第2层分别通过链条来实现升降，链条实现升降的原理如图3所示，提升原理如图3a所示，升降装置第4层固定不动，当升降装置第3层受到齿轮齿条机构的作用向上运动，链条左侧一段相对边长，右侧一段相对变短，迫使第2层向上运动，从而实现升降装置的提升。下降原理如图3b所示，升降装置第4层固定不动，当升降装置第3层受到齿轮齿条机构的作用向下运动，链条左侧一段相对边长，右侧一段相对变短，迫使第2层向下运动，从而实现升降装置的下降。

  

图3 升降装置升降原理

1.2 倾斜装置结构设计

倾斜装置主要作用是使电缆输送提升装置向船体靠近，且不能船向伸长太多，否则会影响船舶靠岸，故该设备伸长后需具备倾斜功能。且该设备可以根据船舶停靠位置不同，控制其倾斜不同的角度，既可以实现向船体的靠近，又不会撞到船体。

倾斜装置功能的实现主要通过将电缆输送提升装置靠近船舶一侧的底部与底板铰接，螺旋升降机[9]顶部铰接在升降装置第4层的中下部，螺旋升降机的另一侧与底板铰接，倾斜装置结构如图4所示。当倾斜装置工作时，驱动机构驱动螺旋升降机伸长，由于电缆输送提升装置采用铰链链接，随着螺旋升降机的伸长，升降装置开始发生倾斜，直至达到所需角度。反之，当驱动机构反向转动，随着螺旋升降机缩短，升降装置逐渐恢复收状态。

  

图4 倾斜装置实物

1.3 升降装置结构设计

旋转装置主要作用是实现电缆输送提升装置的旋转，且具有防倾覆功能，安装在电缆输送提升装置的底板下部，采用回转式减速器的形式[10]，驱动整个电缆输送机构实现所需角度的旋转，从而避免由于船舶停靠位置不同而作业困难的问题。且当弯头影响船舶停靠岸时，可将整个电缆输送机构顺时针旋转90°，旋转装置结构如图5所示。

[1] 黄道华, 杨昌加, 李奕宏,等. 电缆提升牵引装置的研制与应用[J]. 电世界, 2011(11):29-30.

  

图5 旋转装置实物

1.4 输送装置结构设计

输送装置主要作用是当电缆输送提升装置达到最大高度后，可进一步输送岸电电缆长度，以保证岸电电缆与船舱内的快速插座连接。输送装置采用摩擦轮形式，通过摩擦轮与电缆之间的摩擦力实现岸电电缆的进一步输送，而避免采用人力拉扯电缆，岸电电缆相对较重，这样可以极大减小人工作业的强度和时间。克服了传统的电缆输送装置推力不足，特别是在倾斜的地方，电缆很容易打滑的缺点，提高工作质量，避免因打滑引起的安全隐患。

为保证“两探索一创建”工作顺利进行，青州市人大常委会采取了试点先行的模式，谭坊镇人大专题询问工作率先迈出步伐。经过充分调研，在8月份召开的镇第十九届人民代表大会第四次会议上，谭坊镇人大通过了《专题询问工作办法（试行）》，为此次探索打牢了制度基础。为选好专题询问的议题，镇人大向市镇两级人大代表广泛征求意见，将征集到的20余条题目提交镇人大主席团会议研究。主席团先后召开两次会议，本着“询”大局、“问”大事，“询”重点、“问”热点的原则，最终确定将社会普遍关注、与人民群众息息相关的教育工作作为首次专题询问议题。

为了方便用户的使用，装置工作时，更靠近船只，装置设有倾斜这个动作。在装置倾斜过程中，由于顶部位置向前运动，对电缆有较大的拉拽作用，会对电缆造成损伤，经试验分析测得此处电缆上张力处于1 000～1 500 N时，电缆正常输送。所以在装置倾斜时，可编程控制器根据张力反馈信号，控制卷盘进行放缆，进而达到装置倾斜时和卷盘的联动。

  

图6 输送装置实物

2 控制系统设计

b. 输送时，各机构之间配合良好，输送电缆速度适宜，未出现缆绳过紧或过松现象。

三是希望水运行业抓住科技革命的转化机遇，加快培养行业领军人才，抢占科技发展的制高点，注重基础性研究，鼓励探索和创新，不断发展航运生产力，不断提升产学研用的融合能力，为行业的可持续发展不断集聚驱动力。

  

图7 控制原理

2.1 电气元件的选择

为了验证所设计港口岸电电缆输送提升装置的性能，在0～8级风下进行了试验，试验过程如图8所示。

电缆质量过大，使其被提升的过程中会出现紧绷或冗余的情况，这样会加剧电缆表皮和内部结构造成疲劳损伤，缩短电缆服役寿命。因此，安装张力传感器实时采集运动状态下电缆上张力值，通过可编程控制器进行数值分析，改变变频电机的速度，使电缆上张力值在合理的范围内波动，进而消除电缆的紧绷或者冗余现象，增加电缆服役寿命周期，提高装置的可靠性。

2.2 输送的联动设计

2.2.1 旋转时的联动

初始运行时，提升装置要旋转到所需的工作位置，当装置旋转到大于60°时，会对电缆有一个较大的拉力，经试验分析测得此处电缆上张力大于1 500 N时，电缆处于非正常工作状态。因此，可编程控制器同时控制卷盘联动，使电缆上张力值下降到标定值以下，然后自动停止联动。

2.2.2 装置上升、下降时的联动

试验过程包括：初始状态、部分伸出状态、完全伸出状态和倾斜试验状态。风速是在0～8级风速下测试产品性能，测试结果反映产品性能良好，到达预期的设计高度、倾斜度数、旋转角度、电缆输送速度等值。经试验分析测得此处电缆上张力处于1 000～1 500 N时，电缆正常输送。具体试验值如表1所示，误差在5%以内，符合设计要求和规范。

2.2.3 装置倾斜、回正时的联动

输送装置结构如图6所示，输送装置的两侧设置有用于固定的安装板，安装板4个角上穿设有导柱，导柱中间穿设有摩擦轮板，摩擦轮板与安装板之间分别设置有弹簧，从而实现电缆的柔性夹紧，不损伤电缆，使电缆的输送更为安全可靠。4个驱动轴的一端设置有摩擦轮，另一端通设有链轮，并通过1根链绕过，保证4个驱动轴同步转动。工作时，分别通过2个手柄对摩擦轮板进行粗调和微调，实现电缆的夹紧，在驱动机构的作用下，摩擦轮子转动，实现电缆的输送。

当装置回正时，会造成底部电缆的冗余，经试验分析测得此处电缆上张力处于800～1 300 N时，可以避免这种现象的产生，可编程控制器收到张力反馈信号，控制卷盘进行间断性收缆动作。

在她领导下，事务所创造出 5年内增长 50%的惊人业绩，2004年的年度利润额更是冲至122.8亿美元，创历史新高。

2.2.4 收缆、放缆时的联动

收缆和放缆过程中，要求顶部摩擦轮电机和卷盘保持联动。为了防止电缆出现非正常工作状态，经试验分析测得此处电缆上张力处于1 200～1 400 N范围内波动时，电缆收/放平稳。可编程控制器根据张力反馈信号，进而实时调整摩擦轮电机速度的变化，达到改变电缆收/放速度的效果。

2.2.5 充电时，电缆自保护系统

在给过往船只供电时，电缆接头变动会随着船体的浮动而上下变动，因此会对电缆造成一定的拉拽作用，严重时会损伤电缆和机械结构。为了保护电缆和机械结构，需要避免上述现象的产生，采用张力传感器检测充电时电缆上的张力变化，经试验分析测得此处电缆上张力大于1 600 N时，电缆开始进入非正常工作状态。此时，可编程控制器得到张力反馈信号，控制摩擦轮电机及卷盘，进行自保护放缆动作。

3 试验与分析

控制系统采用5台三相交流异步电动机，实现装置的动作要求。电机M1用于装置的旋转，电机M2用于装置的倾斜，电机M3用于装置的升降，电机M4用于电缆的收放，电机M5用于顶部结构的伸缩。主电路中设有交流接触器和热继电器等保护措施。其中电机M1～M5选择变频电机，通过西门子变频器实现电机实时变速，与卷盘装置实现变速联动。

  

图8 试验过程

当提升装置上升或者下降时，要求电缆也要同步运动。为了防止电缆出现异常，要使装置的升降的速度和卷盘的放缆速度保持同步，本装置采用变频器改变异步电机的速度，去配合卷盘的收/放缆速度，从而实现升降运动和卷盘的收放缆达到同步。

 

表1 试验测试值

  

设计值试验值误差/%垂直高度/m1010．22收缩垂直高度/m4．54．480．5水平伸出距离/m22．15倾斜度数/(°)20200旋转角度/(°)±90±900电缆输送速度/(m/min)55．12充电时电缆力/N1250～150013000

4 结束语

随着环保理念的深入，国家提倡电能代替化学能，船舶用电由原有的燃煤供电转化为依靠港口电缆供电，这促使电缆输送装置需求量剧增。本设计满足了对港口输送电缆的需求，具体功能主要包含升降、输送、倾斜、旋转等几个方面。本研究得出如下结论：

a. 该设备可以将电缆按照设计需求速度，提升并输送到预计高度和位置。

深化政府职能转变。完善宏观调控体系，创新调控方式，将社会信用体系建设、经济运行调节等职责划入省发展改革委统一行使。全力以赴打好防范化解重大风险、精准脱贫、污染防治的攻坚战，组建省地方金融监督管理局、省政府扶贫工作办公室、省生态环境厅等机构。改革和理顺市场监管体制，组建省市场监督管理局，整合监管职能，加强监管协同，形成市场监管合力。落实创新驱动发展战略，加强、优化、转变政府科技管理和服务职能，重新组建省科学技术厅，完善科技创新制度和组织体系。扎实推进乡村振兴战略，组建省农业农村厅，加强和优化政府“三农”工作职能。

控制系统实现旋转联动、升降联动、倾斜联动、伸缩联动、收放联动以及极限位置自保护和充电自保护控制系统。各联动系统通过张力传感器实时采集电缆上张力变化信号，通过编程控制器运算分析，使电缆的收放运行平稳。自保护系统有效提高了提升装置的安全性和可靠性。根据设计需求，作出如下控制，如图7所示。

c. 设备倾斜角度与旋转角度均达到设计要求，使用方便可靠，根据船舶停靠距离可以灵活自由调整。

d. 有效防止由于船体上下浮动造成电缆过紧或者过松等问题，从而保护整体装置与缆绳免受的巨大拉力伤害。

参考文献：

7月26日，根策尔博士和艾森豪尔博士在慕尼黑召开新闻发布会，宣布他们观测到了梦寐以求的引力红移现象。当艾森豪尔博士展示出观测结果（符合预期中的观测曲线）的时候，台下掌声雷鸣、经久不息。

[2] 林琦. 提升10KV电缆不停电作业实用化关键技术的研究[D]. 北京：华北电力大学, 2016.

[3] 李东风,陈欣,徐银付，等.提升机移动电缆“窜磨伤”故障分析[J].科技信息,2012(35):156.

[4] Lu Y F，Fan D P,Liu H,et al.Transmission capability of precise cable drive including bending rigidity[J].Mechanism & Machine Theory, 2015,94:132-140.

[5] 陈宇晓.电缆输送机的设计与制造[J].光纤与电缆及其应用技术, 2007(4):27-28.

[6] 王丽敏.电缆输送机在施工中的应用[J].吉林化工学院学报, 2013, 30(9):68-70.

[7] 孙皓宁, 隋玉晶.电缆输送机在电缆敷设中的应用[J].工程技术：文摘版,2015，50(9):295.

[8] 中华人民共和国交通运输部.港口装卸机械风载荷计算及防风安全要求:JT/T90—2008[S].北京：人民交通出版社，2008.

6月3日20 ：00，阿拉善右旗处于低压控制，且维持少动，至6月4日05：00强度加强，有利于空气的上升运动（见图3）。6月4日08：00，受后期冷高压影响，低压略向东移，阿拉善右旗西南部地区一直处于高低压过渡带中，利于冷暖空气交汇辐合上升，气流上升冷却凝结为成云致雨提供了动力条件和水汽条件（见图4）。6月5日20：00后由于冷高压的全面侵入，降水随之结束［3］。

[9] 王宇,王艳丰.螺旋升降机的选用[J].机械工程师,2013(2):168-170.

动态监控发现的问题涉及部门预算管理的各个环节，建立动态监控报告制度，定期或不定期对发现的问题进行梳理、分析，对监控工作开展中遇到的情况进行总结，形成监控工作报告，一是可以通过汇总分析发现的问题，查找管理中应加强的重点环节和内容，为部门领导决策提供参考；二是可以通过对发现的问题进行通报，使各级预算单位举一反三，引以为戒，杜绝类似问题的发生，防范可能存在的风险；三是可以深入分析、思考预算执行动态监控工作，提出促进发展的意见、建议。

[10] 王金奎.蜗轮蜗杆减速机的应用及维护[J].黑龙江冶金,2017,37(1):28-29.