摘要：借鉴固定路线的交通采取轨道行进的成熟技术方式，利用软轨道控制黄河河道挖泥船的交通船运行，以提高安全性能，降低运行成本，重点确定新型设备的主要部件与运行方式，解决水流中船只的稳定运行存在的问题，消除安全运行存在的隐患。
关键词：绳轨式；交通船；驱动系统
1、交通船运行现状及存在问题
菏泽黄河滩区村台建设工程，是党中央脱贫攻坚的重点项目，建设任务繁重，黄河抽沙淤填村台均为水上作业，交通船是维持挖泥船正常运行基本的交通工具，承担着运输生产料物、生活必需品及生产人员往返交通的任务，交通任务繁重。操作交通船是一项技术含量非常高的工作，驾驶员不但要熟悉船只性能，更要熟悉水性，具有丰富的船只驾驶经验。而工地的船只驾驶员技术能力普遍不足，乘船人员的人身安全不能得到有效保障。安全生产重于泰山，如何能让施工人员上下船的这条必经之路变得安全可靠、快捷方便是急需解决的问题。
河道中行船受水流的影响较大，不安全因素较多。在黄河上施工的挖泥船采用的交通船，驱动动力主要有两种，一种是靠手撑船槁，其弊端是：消耗体力大，速度慢；受水流影响大，不可控因素多；对撑船师傅的技术要求高，不能普及每个施工工人。另一种是人工操作机器船桨，在交通船上安装小型发动机，带动船桨旋转推动船只前行。两种驱动方式对驾驶人员都有较高的技术要求，然众多的挖泥船同时施工，需要大量的交通船只，很难找到那么多技术娴熟、经验丰富的驾驶员。
2、改善交通船运行安全性能解决的问题
根据交通船运行路径相对固定的特点，借鉴缆车运行的特点，确定采取轨道式的控制运行技术，但船在水中受动态流水的影响，轨道很难固定；潮湿工作环境动力不能使用高压电；安全运行速度如何确定；驱动系统与船只的固定连接问题；极限条件下的安全等，都是项目要解决的问题。
结构示意图
受力示意图
2.1、用直径2厘米的尼龙绳作为行走轨道，将绳轨的一端固定在岸坡上，另一端固定在挖泥船上，交通船在行进过程中会受到水流的冲击，给船体施加顺水流方向的拖拽力，平衡拖拽力是安全绳索和绳轨，安全绳索连结在固定在岸与挖泥船主缆绳上，可确保交通船在受水流作用下按预定的方向前行；通过实验得出前行方向与水流方向夹角为10度-25度之间时交通船运行稳定，所以电机和船体采用锁链式的柔性连接，可随时调整前进角度。
2.2、提供动力是车用蓄电池，电压24V，符合安全电压标准；电机功率0.8kw，驱动动力800-1000公斤，满足动力需求；动力轮直径：25cm，前行速度45-55米/分钟；
2.3、绳轨尼龙绳直径2cm，抗拉强度=1670 MPA（3.14*10*10）=524380N，按安全系数不小于10考虑计算，安全承载力=524380N/10=52438N≈5吨，设计驱动动力1000公斤，强度满足运行要求。
2.4、用2.5cm的钢铰链固定交通船与电机，使行进时驱动方向可有限度调整，更好的适应水流不断变化的特点。选用带锁死功能的正反转向开关，控制行进方向。
3、新系统的主要成果
本项技术的主要技术原理是参照铁路轨道和景区缆车索道的运行思路，即轨道运行的方式，弥补以往交通船运行方式缺陷，并最终取得了预期的效果。
3.1 改变了交通船的安全行驶完全依靠驾驶人员经验技术的不利条件，普通工人操作开关就即可控制运行，补齐了安全短板；。
3.2双重安全保障。在河道中工作的挖泥船，在岸坡和挖泥船之间有一条钢丝绳固定，把安全绳索连结在钢丝绳上，防止受异常水流或绳轨出现故障导致船体漂向下游。同时行走索轨也可确保船只按设定方向安全运行。
3.3电机与交通船采用柔性连接。可随水流变化随时调整前进角度，保证船的前行方向安全运行。
3.4引用安全电压。由于工作环境在河道中，环境潮湿，而且有接触到水的可能，采用对人体安全的24v车用蓄电池作为系统的动力电源。增加手动驱动功能，即便电量不足，也可保证船只手动行驶。选用带锁死功能控制开关，起到汽车手刹的作用，确保船只稳定。
4、技术运行的效果
绳轨式交通船驱动系统基本解决了以往人工或人工操作柴油机驾驶方式存在的安全隐患，属作业方式的创新。新研制的驱动系统操作简单，不需要配备专业驾驶人员，普通工人即可完成，运行成本也大幅下降，相比以往的两种交通船驱动方式，绳轨式交通船驱动系统是交通船提升安全性能，改善作业条件、提高经济效益的可靠保障。安全、经济、便捷绳轨式交通船驱动系统应用前景广阔。
5、结语
我们工作中经常遇到一些不规范、不安全、不合理的状况，很多都是受当时条件所限无法解决遗留下来的，随着科技和经济的发展，给解决这些矛盾提供了可能，我们要利用新技术、新材料、新设备，通过新的想法来解决这些遗留问题，短板补齐了，水平自然就提高了。
论文作者:王国强1,张旭2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/26
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