集装箱装卸专用设备与技术.

1.5集装箱装卸专用设备与技术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自动化码头巴拿马运河巴拿马运河地理位置巴拿马运河示意图巴拿马运河卫星图大西洋端的加通闸，为三段式船闸，远方为加通湖集装箱船码头前沿集装箱装卸机械：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集装箱装卸机械：轮胎式集装箱龙门起重机水平运输机械：跨运车港口集装箱操作流程集装箱吊具分类一、集装箱吊具直接吊装式吊具将起吊20ft集装箱的专用吊具，或者起吊40ft集装箱的专用吊具，直接悬挂在起升钢丝绳上，液压装置装设在吊具上，通过旋锁机构转动旋锁，与集装箱的角配件连接或者松脱。结构简单、重量轻、只适用于起吊一定尺寸的集装箱。对不同尺寸的集装箱必须更换吊具。吊梁式吊具（可更换吊具）将专门制作的吊梁悬挂在起升钢丝绳上，当起吊20ft集装箱时，将20ft专用吊具与吊梁连接，起吊40ft集装箱时，则将40ft专用吊具与吊梁连接，液压装置分别装设在20ft或40ft专用吊具上。这种吊具更换起来比直接吊装式吊具较为容易，但较重。组合式吊具（主从式吊具）组合式吊具的基本吊具为20ft集装箱专用吊具，可起吊20ft集装箱，液压装置装设在基本吊具上。当需要起吊40ft集装箱时，则将40ft集装箱专用吊具的角配件（与集装箱角配件相同）与20ft集装箱专用吊具的旋锁连接。40ft专用吊具的旋锁机构由装设在20ft专用吊具上的液压装置驱动。组合式吊具伸缩式吊具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。变换时间短（20s左右），自重大，用途广泛。是目前集装箱起重机使用最为广泛的一种吊具。上架底架伸缩架固定式集装箱吊具伸缩式集装箱吊具伸缩式集装箱吊具伸缩式集装箱吊具伸缩式集装箱吊具连接装置：国际标准集装箱采用旋锁连接装置。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，所以常设有允许±5°倾斜的吊具倾斜装置。集装箱吊具的主要部件集装箱主要结构上端梁端壁板下端梁上侧梁下侧梁门楣侧门集装箱主要结构集装箱角配件集装箱旋锁件集装箱旋锁件集装箱角件和旋锁装置配合示意图吊具导向板二、岸边集装箱起重机（岸桥、桥吊）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。集装箱船舶的大型化发展，对岸边集装箱起重机提出了更新、更高的要求。岸边集装箱起重机前伸臂让船方式按前伸臂让船方式不同：可分为俯仰式（图a）、折叠式（图b）和伸缩式（图c）。俯仰式结构简单，但仰起后高度较高，不适合于邻近有机场的港口使用；折叠式前伸臂分为两段，仰起时前伸臂从中间折叠，仰起后高度降低；伸缩式可直接在船甲板上方伸缩，高度最低。1、岸桥的分类岸桥岸桥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。国际标准中40ft集装箱的最大重量为30.5t，20ft集装箱为24t；吊具重量根据吊具类型不同而不同：固定式吊具20ft型自重为1.5t，40ft型自重为2.5t；组合式吊具20ft型为5t，40ft型为7t；伸缩式吊具的自重约为10-11t。2、岸桥的主要技术参数起升高度：是指船舶在满载低水位时，能起吊舱底最下一层箱的总高度。通常又分为轨面以上起升高度和轨面以下的下放深度，起升高度为这两者之和。受船舶型深、吃水、潮差、甲板堆装层数、集装箱高度等的影响。2、岸桥的主要技术参数起升高度下放深度轨距：轨距是指岸桥大车行走两条轨道中心线的水平距离。轨距的大小对岸桥的稳定性和轮压有一定的影响，轨距太小对稳定性不利。一般要求轨道内至少能放三列集装箱，并允许跨运车通过,轨道常取16m；随着岸桥的大型化，轨距也越来越大,宽轨型的为26m。2、岸桥的主要技术参数基距：是指同一轨道上两个主支承中心线间的距离。应能通过40ft集装箱和大型舱口盖板；并考虑摆运而留有一定的间隙；多取16m。2、岸桥的主要技术参数横梁下净空高度：横梁下表面到轨道之间的垂直距离。应能满足流动搬运设备如火车、集装箱牵引车，特别是集装箱跨运车的通行要求。集装箱牵引车或火车装一层箱，理论上横梁下净空高度只需6m，若装两层则需要9m；若使用跨运车，如堆3个箱高的跨运车则需要15m。2、岸桥的主要技术参数前（外）伸距：岸桥海侧轨道中心线向外到集装箱吊具中心铅垂线之间的最大水平距离。前伸距主要根据集装箱运输船型，装卸工艺方式来确定；在确定前伸距时，还应考虑船舶倾斜的影响，船舶倾角一般按3°考虑，甲板通常堆四层集装箱，常用外伸距为35m。2、岸桥的主要技术参数后伸距：陆侧轨道中心线向内至集装箱吊具中心铅垂线之间的距离。考虑内伸距对卸船集装箱的缓冲作用；考虑内伸距对承放舱口盖板的要求；常取内伸距为7～11m。2、岸桥的主要技术参数起升机构大车运行机构主要为了对正船上的货舱取货，要求具有调速、微动和制动性能小车运行和减摇机构小车运行距离和运行速度较大，会引起重物摆动，必须加设减摇装置以吸收摆动能量来实现减摆3、岸桥的主要工作机构世界首台双40英尺集装箱岸桥三、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，按其行走部分不同可分为轮胎式和轨道式两种。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主梁上的轨道行走，进行装卸和堆码作业。轮胎式集装箱龙门起重机主要有大车运行、小车行走和起升机构，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°），以便吊具对准集装箱锁孔；减摇装置作用是防止吊具和集装箱摆动。1、轮胎式集装箱龙门起重机轮胎式集装箱龙门起重机底梁（横梁）门框主梁支腿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变形，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。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。1、轮胎式集装箱龙门起重机轨道式集装箱龙门起重机在港口多采用双梁焊接结构的轨道式集装箱龙门起重机，个别采用L形单主梁焊接结构。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，以保证码头前沿不停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。2、轨道式集装箱龙门起重机单主梁L型支腿门式起重机双主梁轨道式龙门起重机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；机械沿轨道运行，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。四、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、堆码层数高、可隔箱作业、堆场利用率高等优点，是比较理想的堆场装卸搬运设备。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。结构特点有可伸缩和左右回转的吊具，特别适合货场作业。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。四、集装箱正面吊运机（正面吊)具有多种保护装置，能保证安全作业防倾覆保护起吊集装箱后，整机不能高速档行驶，否则发动机停止运转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。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。四、集装箱正面吊运机（正面吊)五、集装箱跨运车集装箱跨运车是用于集装箱码头前沿和堆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。集装箱跨运车由门型框架、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。中国首辆集装箱跨运车集装箱叉式装卸车集装箱叉式装卸车简称集装箱叉车，它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。既可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集装箱吊具，借助旋锁件与集装箱连接，从顶部起吊集装箱。集装箱叉车集装箱重箱叉车（重载叉车）集装箱空箱叉车（堆高叉车）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；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集装箱牵引车俗称拖车，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，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与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车制动器，车架后部装有连接挂车的牵引鞍座。牵引车和挂车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。牵引车和挂车