第五章 集装箱装卸专用设备与技术

集装箱装卸专用设备与技术大纲集装箱吊具岸边集装箱起重机集装箱龙门起重机集装箱正面吊运机其他集装箱装卸设备荷兰鹿特丹港ECT自动化码头集装箱船码头前沿装卸机械：岸桥码头前沿集卡(直接方式)拆装箱库堆场集卡或铁路列车堆场装卸和堆码机械：轮胎式集装箱龙门起重机水平运输机械：牵引车集装箱吊具集装箱吊具的种类固定式吊具：固定式吊具是指长短尺寸固定的吊具，它只能用于吊运某一种尺寸型号的集装箱直接吊装式吊具吊梁式吊具组合式吊具：由两种或两种以上不同规格的吊具组合在一起，各吊具间可快速装拆伸缩式吊具：为适应集装箱的不同尺寸要求，可以进行长短伸缩的一种吊具。伸缩式吊具是目前集装箱起重机采用最为广泛的一种吊具。直接吊装式吊具吊梁式吊具伸缩式吊具伸缩式吊具集装箱吊具的主要部件连接装置：国际标准集装箱采用旋锁连接装置。定轴式旋锁装置浮动式旋锁装置导向装置：导向装置在吊具接近集装箱时起定位作用。当吊具中心线和集装箱中心线偏离不大于200mm时，驾驶员不必重新启动行走小车，可放下吊具导向板，吊具即能迅速对准集装箱，使旋锁插入集装箱的角配件孔中。悬挂及倾斜装置：由于在装卸过程中，集装箱船出现横倾或纵倾时，要求吊具在前后左右方向作一定角度的倾斜，所以场设有允许±5度倾斜的吊具倾斜装置。安全连锁装置：旋锁装置上的顶杆产生的信号有一定的连锁作用。岸边集装箱起重机（岸桥）岸边集装箱起重机是集装箱码头前沿进行集装箱船舶装卸作业的专用机械。结构种类按门架结构形式分类（A形、H形）按前大梁结构形式分类（俯仰式、折叠式、伸缩式）按行走小车牵引方式分类（自行小车式、全绳索牵引小车式、半绳索牵引小车式、导杆牵引小车式）前伸(悬)臂主梁后伸臂门架H形门架前大梁俯仰式H形门架前大梁伸缩式主要技术参数起重量：习惯上将岸边集装箱起重机的起重量定义为额定起重量与吊具重量之和，即额定起重量不包括集装箱吊具在内。额定起重量一般按所起吊的集装箱的最大重量来确定，对于国际标准40ft集装箱按其最大总重量取30.5t。尺寸参数起升高度：目前世界各国设计制造的岸边集装箱起重机的起升高度大都取柜面以上25m，轨面以下12m。外伸距：指岸边集装箱起重机还侧轨道中心线向外至铅锤中心线之间的最大水平距离。通常为35~38m。内伸距：指岸边集装箱起重机陆侧轨道中心线向内至吊具铅锤中心线之间的最大水平距离。通常为8~16m。轨距：指岸边集装箱起重机两行走轨道中心线之间的水平距离。轨距可取16m，宽轨型取26m。门架净空高度：取决于门架下通过的流动搬运机械的外形高度，主要考虑能通过跨运车，并留出0.8~1m的安全间隙。一般取10m。基距：指同一轨道上两个主支承轴的中心线之间的距离。约为16m。工作速度（起升速度、小车运行速度、大车行走速度、臂架俯仰时间）主要工作机构起升机构小车运行和减摇机构大车运行机构驱动和供电方式荷兰鹿特丹港MAERSK码头NOELL桥吊阿联酋迪拜港的ZPMC双40英尺桥吊埃及塞得港NOELL桥吊阿联酋迪拜港的ZPMC桥吊德国不来梅港ZPMC单箱梁桥吊德国不来梅港ZPMC双箱梁桥吊德国汉堡港HHLA码头NOELL双小车桥吊德国汉堡港CTA码头ZPMC双小车桥吊集装箱龙门起重机集装箱龙门起重机专门用于集装箱货场进行堆码和装卸作业，按期行走部分不同可分为轮胎式和轨道式两种。轮胎式集装箱龙门起重机由前后两片门框和底梁组成门架，支承在橡胶充气轮胎上，以便在货场上行走；装有集装箱吊具的行走小车沿着门框横梁上的轨道行走，用以装卸底盘车和进行堆码作业。轮胎时集装箱龙门起重机的驱动方式有两种：内燃机——电力驱动和内燃机——液压驱动。轮胎式集装箱龙门起重机主要有起升、小车行走、大车运行机构，并设有吊具回转装置和减摇装置。回转装置使吊具能在水平面内小范围回转（通常为±5度），以便吊具对准集装箱锁孔。减摇装置要在前后左右方向上衰减，防止吊具和集装箱摆动。轮胎式集装箱龙门起重机轮胎式龙门起重机由于行走小车的位置和吊重经常变化，轮胎充气压力不完全一致，因而起重机两侧的轮胎变形量也不一样，可能使起重机走偏或蛇形，为此必须采取行走微调措施。为了使轮胎式龙门起重机能从一个堆场转移到另一个堆场工作，需要装设转向装置，有定轴转向和90度直角转向两种方式。轮胎式集装箱龙门起重机的工作速度应与码头前沿岸边集装箱起重机的生产率相适应。轨道式集装箱龙门起重机在港口多采用双梁箱形焊接结构的轨道式集装箱龙门起重机，个别采用L形单梁箱形焊接结构。在集装箱码头上，岸边集装箱起重机将集装箱从船上卸到码头前的挂车上，拖到现场，用轨道式集装箱龙门起重机进行装卸堆码作业，或者相反。集装箱专用码头上轨道式集装箱龙门起重机的工作速度应与码头前沿岸边集装箱起重机的生产率相适应，以保证码头前沿不定顿地进行船舶装卸作业。为了便于装卸集装箱半挂车和汽车，在轨道式集装箱龙门起重机的载重小车上还装有回转机构。双梁龙门起重机轨道式起重机轨道式集装箱龙门起重机与轮胎式相比跨度较大，可跨14列或者更多列集装箱，堆码层数多，最多可堆放5~6层集装箱；堆场面积利用率高，提高了堆场的堆贮能力；机械结构简单，维修保养容易，作业可靠；机械由电力驱动，节约能源；机械岩轨道运行，灵活性差，作业范围受限制；适用于堆场面积有限和吞吐量较大的集装箱专用码头。集装箱正面吊运机（正面吊)正面吊是随着集装箱码头、集装箱货场、中转站和铁路场站对多用途的流动式集装箱装卸搬运机械的需求而开发的一种新机型。与叉车相比，它具有机动性高、稳定性好、轮压小、堆码层数高、可隔箱作业、堆场利用率高等优点，是比较理想的货场装卸搬运设备。集装箱正面吊运机主要由运行机构，臂架伸缩机构，变幅机构和可以回转、伸缩、横移的吊具组成。除运行部分外，臂架俯仰、伸缩、转向及吊具的各项动作均采用液压驱动传动。结构特点有可伸缩和左右回转120度的吊具，特别适合在货场作业。有能带载变幅的伸缩臂架。作业幅度大，能堆码多层集装箱及跨箱作业。集装箱叉车重箱堆高机空箱堆高机具有多种保护装置，能保证安全作业防倾覆保护旋锁动作保护起吊集装箱后，整机不能用高速档行驶，否则发动机停止运转变速杆入档后，发动机不能起动臂架最大仰角有限位保护入档后再拉手制动，发动机即停止加装吊钩后，可吊装其他重大件货物；能实现所谓集成吊运，即将集装箱连同公路运输的拖车一同装上火车。轮压低带箱运行时，一般是将臂架升至最大仰角，这时货物中心移至前轴线内，因后桥负荷比空载时增大，将造成后轮胎磨损加剧。结构类型单臂架集装箱正面吊运机双臂架集装箱正面吊运机主要技术参数起重量起升高度工作幅度车身外形尺寸行走速度集装箱正面吊运车工作示意图阅读材料：曲线伸缩式动臂正面吊其他集装箱装卸设备集装箱跨运车集装箱跨运车是用于集装箱码头前沿和库场之间短途水平搬运和堆码集装箱的专用机械。它以门形车架跨在集装箱上，由装有集装箱吊具的液压升降系统吊起集装箱，进行搬运堆码。还可用跨运车将集装箱装在集装箱底盘车上，同时也可将集装箱从底盘车上卸下。集装箱跨运车由们形跨架、起升机构、动力设备、轮胎式无轨运行机构及其他辅助设备组成，采用机械或液压传动。案例：中国首辆货柜跨运车由沪振华港机开发研成【大公报2004/12/8】中国首辆集装箱码头专用的新型跨运车，日前在振华港机长兴岛基地亮相。这是继今年十月振华港机首创世界第一台双四十呎集装箱岸桥以来，再次向全球推出的新品。振华港机拥有自主知识产权的「跨运车」的问世，将改写世界集装箱码头的作业方式，并带来世界集装箱码头的革命性变革。跨运车乍一看有点像「变形金刚」，有着四个大大的轮子，高高的车身，作业时先「跨行」到一只集装箱上面，然后降下「肚子」下的吊具，可将一只四十呎或二只二十呎标准箱稳稳当当地「拎」在「肚子」下面，然后送到指定的地点。跨运车具有「起吊┼运输」双重功能，采用跨运车后，集装箱岸桥可以直接将集装箱放在码头上，这样整个集装箱码头的作业效率将大大提高。在集装箱岸桥的功能大幅提高后，跨运车的使用将突破目前集装箱码头作业的「瓶颈」。中国首辆货柜跨运车集装箱叉式装卸车叉式装卸车简称叉车。集装箱叉式装卸车是集装箱码头和货场常用的一种进行集装箱装卸、堆码和搬运的专用机械。集装箱叉式装卸车分集装箱正面叉式装卸车和集装箱侧面叉式装卸车两种。它可以采用货叉插入集装箱底部叉槽内举升搬运集装箱，也可在门架上装一个顶吊架，借助旋锁件与集装箱连接，从顶部起吊集装箱。结构特点起重量与各箱型的最大总重量一致。载荷中心距（即货叉前臂至货的重心之间的距离）取集装箱宽度的二分之一，即1220mm。为改善操作视线，将司机室位置升高，并装设在车体一侧。起升高度按堆码集装箱的层次来确定。为适应装卸集装箱的需要，除标准货叉外，配备顶部起吊或侧部起吊的专用属具。为便于对准箱位和箱底的叉槽，整个货架具有侧移的性能，货叉也可沿货架左右移动，以调整货叉之间的距离。优缺点集装箱叉车具有机动性强和使用范围广等优点，使用货叉还可以装卸搬运其他货物；通道宽度需大于14m，占用通道面积大，影响堆场面积的利用；满载情况前轴负荷和轮压较大，对码头前沿和堆场通道面的承载能力要求高；叉车液压部件多，完好率低，维修费用较高，叉车前方视线较差，对集装箱的损坏率较高。集装箱叉车一般只用在集装箱吞吐量不大的普通综合性码头和堆场进行短距离的搬运作业。合理搬运距离为50m左右，超过100m用集装箱叉车搬运是不经济的。牵引车和挂车牵引车集装箱牵引车是专门用于拖带集装箱挂车或半挂车，两者结合组成车组，长距离运输集装箱的专用机械。它主要用于港口码头、铁路货场与集装箱堆场之间的运输。集装箱牵引车具有牵引装置、行驶装置，但自身不能载运货物，其内燃机和底盘的布置于普通牵引车大体相同，只是集装箱牵引车前后车轮均装有行走制动器，车架后部装有连接挂车的牵引鞍座。平头式和长头式集装箱牵引车挂车集装箱挂车按拖挂方式不同，分为半挂车和全挂车两种，其中以半挂车最为常用。半挂车是挂车和货物的重量一部分由牵引车直接承受，不仅牵引力得到有效发挥，而且拖车车身较短，便于倒车和转向，安全可靠。全挂车是通过牵引杆架，使牵引车与挂车连接，牵引车身亦可作为普通货车单独使用，但车身较长，操作比半挂车要稍难些。案例：底盘车——美国集装箱运输的一大难题思考题集装箱吊具有哪几种类型？各有何特点？伸缩式集装箱吊具由哪些部件组成？各部分的作用是什么？岸边集装箱起重机有哪些技术参数？如何确定这些技术参数？岸边集装箱起重机的小车运行方式有哪几种？各有何特点？集装箱龙门起重机有哪两种类型？两者有何异同？集装箱正面吊运机由哪几个机构组成？其升降动作如何实现？该机型有哪些特点？集装箱正面吊运机上安装有哪些安全装置？各装置的作用是什么？集装箱叉式装卸车具有哪些性能特点？集装箱叉车、跨运车、牵引车、挂车各适用于哪些场合？