集装箱装搬运装卸

集装箱装搬运装卸 集一刘海0905661331.集装箱装卸搬运采用的工具：叉车、吊车、加长平板货车、大件运输车、升高机、堆高机、液压车、搬运气垫各种吊带、钢丝绳、卸扣、飞标、绑带等等。2.集装箱搬运装卸作业方法：（1）垂直装卸法在港口按与岸边集装箱起重机配套的机械类型不同，又可分为跨车方式、轮胎龙门起重机方式、轨道起重机方式等；在铁路车站集装箱垂直装卸是以轨道式龙门起重机方式为主，但有时也用龙门起重机方式、动臂起重机方式和跨车方式等。（2）水平装卸法港口以拖挂车和叉车为主要装卸设备，在铁路车站采用叉车或平移装卸机为主要装卸设备。3.集装箱搬运装卸工艺方案：内河斜坡式码头集装箱装卸工艺———浮式桥式集装箱起重机[摘要]分析我国内河斜坡式集装箱码头装卸工艺现状和问题，提出浮式桥式集装箱起重作业工艺及机型方案，探讨开发浮式桥式集装箱起重机的一些关键问题，以提高内河斜坡式集装箱码头的装卸作业效率[关键词]斜坡式码头；浮式起重机；集装箱起重机；集装箱引言随着海运集装箱的迅速发展和超大型集装箱船舶的投入使用，原本非常现代化的集装箱枢纽港口也可能存在不适应这种发展的情况。为适应这种发展需要，一些国际集装箱运输专家和咨询、研究机构提出了海上活动浮式集装箱码头的设想[1]，并认为这是国际贸易不断发展、集装箱运量不断攀升的21世纪经济效益高、机动灵活、稳定可靠、环保和节省投资等方面最佳的值得推广的集装箱港口建设战略。我国振华港机公司(ZPMC)也研究提出了浮式装卸作业平台方案[2]该方案将多台岸桥设置在一个大型浮式平台上，实现集装箱船的两舷作业，作业效率可达300TEU/h以上。为满足大型海运船舶进入内陆河港的需要，常常利用某种减载平台在河口外对其实施减载，如“新双峰海”减载平台[3]。在“新双峰海”减载平台上铺设轨道，安装桥式抓斗卸船机、装船机等装卸设备，以满足大型海运船舶减载作业需要。我国长江水系集装箱运输发展迅速。长江上游的重庆市是长江上游的经济及航运中心，拥有长江黄金水道、三峡库区开发和承东启西的区位等3大优势。随着重庆市及西南地区对内、对外贸易的不断扩大，集装箱运输量将迅速增长。重庆港地处长江上游，港区水位落差大，过去多建设斜坡式码头，近年来开始尝试建设直立式码头。斜坡式集装箱码头受工艺条件限制，装卸作业效率一直较低。如何提高内河斜坡式集装箱码头的装卸作业效率，一直是业界关注的研究课题。借鉴海港浮式作业平台的经验，开发浮式桥式集装箱起重机(也称“浮式装卸桥”)即是一种探索。结合赤水河(岔角—合江)航运建设工程，在西部交通建设科技资金的资助下，我国已成功研制了5t内河浮式双悬臂桥式起重机，为进一步研制大型浮式桥式集装箱起重机积累了经验。1内河斜坡式集装箱码头现状我国长江上游目前建有2座专用斜坡式集装箱码头，即重庆九龙坡码头和万州红溪沟码头。重庆九龙坡斜坡式集装箱码头是我国第1个斜坡式集装箱码头，于1997年下半年在重庆港九龙坡动工兴建，设计吞吐量为5万TEU/a。该码头集装箱装卸作业工艺为：通用旋转式浮式起重机二斜坡缆车—轨道式集装箱门式起重机—集装箱搬运车组—集装箱堆场。这种传统的内河集装箱装卸工艺是基于当时的技术条件设计的，设备通用性强，投资少，不愧为一种经济实用的装卸工艺方案。对于内河上游集装箱码头，在装卸量不大的港口，这种作业方式基本上能满足使用要求。但随着经济的发展和集装箱装卸作业量的迅速增长，九龙坡集装箱码头采用的这种传统装卸工艺系统的不足逐渐暴露出来，主要表现在以下几个方面：(1)作业环节多，相互影响和等待造成整体装卸效率降低；(2)装卸作业效率低；(3)需要人力辅助作业；(4)作业安全性差；(5)信息化、自动化程度较低。九龙坡集装箱码头前沿装卸船作业采用旋转式浮式起重机，技术参数见表1表1九龙坡集装箱码头旋转式起重机技术参数序号参数名称单位参数值1起重量t40t/22m，30t/25m2起升高度m20.53下降深度m54工作幅度m12~255起升速度m/min156变幅速度m/min127旋转速度r/min0.88趸船型宽m18按照作业144IEU内河集装箱船标准计算工况，九龙坡集装箱码头旋转式浮式起重机工作循环见图2，每轮作业循环时间为353.4s，平均作业效率为10.2循环/h，实际作业效率可达1044TEU/h。2提高斜坡式集装箱码头装卸效率的途径提高斜坡式集装箱码头通过能力的途径可以从以下两个方面考虑。(1)对现行斜坡式集装箱码头装卸工艺系统进行现代化改造。提高现行集装箱码头装卸工艺系统中设备的性能参数和自动化运行能力，进而提高装卸效率；或是采用新型装卸设备，提高装卸效率，如将斜坡式集装箱码头现用的作旋转运动的集装箱装卸设备改为作直线运动的设备，将会使集装箱装卸作业效率大大提高，同时提高作业安全性，且有利于自动化作业。(2)采用新型的装卸工艺系统。现行的斜坡式集装箱码头装卸工艺系统与普通海港集装箱码头装卸工艺系统比较，多出一个斜坡运行中间环节，它是制约斜坡式集装箱码头装卸效率提高的瓶颈。如果能采用一种新的装卸工艺系统和码头结构，消灭这个中间环节，斜坡式集装箱码头的装卸作业效率将大大提高。这样，必须研究新型的装卸工艺系统以及与之配套的装卸设备。对于像九龙坡斜坡式集装箱码头这样已建成使用多年的码头，改造其结构需大量投资，且影响生产，在此情况下宜采用第1种方式提高其通过能力。不改变九龙坡集装箱码头的现有结构形式，将九龙坡集装箱码头前沿装卸作业的旋转型浮式起重机用新型浮式桥式集装箱起重机替代，使装卸作业效率大大提高。推荐装卸工艺方案为：浮式桥式集装箱起重机—斜坡缆车—轨道式集装箱门式起重机—集装箱搬运车组—集装箱堆场。推荐装卸工艺方案示意见图3。3浮式桥式集装箱起重机总体方案浮式桥式集装箱起重机可借鉴在我国港口已成功使用的轻型岸边集装箱起重机结构形式，可沿趸船纵轴方向的轨道运行，完成对集装箱船舶和陆侧斜坡缆车上集装箱的装卸作业。桥式集装箱起重机为双悬臂结构型式，大车运行机构沿趸船纵向布置的轨道运行，使用的轻型岸边集装箱起重机结构形式，可沿趸船纵轴方向的轨道运行，完成对集装箱船舶和陆侧斜坡缆车上集装箱的装卸作业。桥式集装箱起重机为双悬臂结构型式，大车运行机构沿至船纵向布置的轨道运行，绳索牵引式小车垂直于大车运行方向在大梁结构上运行。起升机构、小车运行驱动机构、俯仰机构和电气设备布置在大梁上方的机器房内。特殊设计的起升钢丝绳缠绕系统、小车运行钢丝绳缠绕系统和俯仰钢丝绳缠绕系统能确保完成桥式集装箱起重机的起升、小车运行和俯仰动作。司机室安装在小车结构底部随小车运行。小车下挂自动伸缩式集装箱吊具，可方便地装卸20ft和40ft集装箱。通过桥式集装箱起重机的大车运行、小车运行、起升等联合动作，可实现对集装箱船舶全船或对全部配套斜坡式集装箱缆车的装卸作业。非工作状态下，起重机前伸臂仰起以让开航道。浮式桥式集装箱起重机总体方案示意见技术参数见表2。表2浮式桥式集装箱起重机技术参数序号参数名称单位参数值1起重量t40，吊具下30.52起升高高度m水下153下降深度m54有效前伸臂m185有效后伸臂m86起升速度（重载/空载）m/min30/607小车运行速度m/min1208大车运行速度m/min30按照作业144TEU内河集装箱船标准计算工况，浮式桥式集装箱起重机工作循环见图5，每轮作业循环时间为216.9s平均作业效率为16.6循环/h，实际作业效率可达20~24TEU/h，比旋转式浮式起重机的作业效率提高60%以上。4浮式桥式集装箱起重机特殊问题探讨浮式桥式集装箱起重机是码头前沿的核心设备，其使用频繁、设备完好率要求极高，否则将影响整个码头的运转。浮式桥式集装箱起重机每次起吊一个20ft或40ft集装箱。随着集装箱运输的发展，40ft集装箱所占的比重越来越大，起重机每次起吊的载荷都接近于额定起升载荷，因此，浮式桥式集装箱起重机的整机工作级别宜取最高等级，即A8；对应的整机金属结构的工作级别取E8；起升和小车运行两大主要工作机构的工作级别也宜取最高等级，即M8；大车运行机构不同于一般岸边集装箱起重机，由于斜坡缆车的位置是固定的，装卸船作业时，需要依靠浮式桥式集装箱起重机的大车运行机构进行对位，因此，浮式桥式集装箱起重机的大车运行机构是工作性机构，考虑其实际运行工况，其工作级别宜取M6~M7；前臂俯仰机构与一般岸边集装箱起重机类似，为调整性机构，其工作级别可取较低等级。浮式桥式集装箱起重机在趸船上运行，其整机质量，尤其是结构质量必须尽量减小。起重机金属结构可采用国内外轻型岸边集装箱起重机常用的结构形式，即前大梁为三角形桁管结构，后大梁为板梁桁架结构，前门框、后门框、梯形架为箱形结构。必须认真计算三角形桁管结构大梁的疲劳寿命，严格选择桁管材料，认真控制大梁加工制造工艺，以确保大梁结构质量。浮式桥式集装箱起重机在至船上运行，趸船的运动会产生对起重机结构的作用力，浮式桥式集装箱起重机金属结构计算中应对此作用力有所考虑。浮式桥式集装箱起重机作业时可能会使趸船产生纵倾和横倾，为保证起重机在趸船纵倾和其他因素影响下不打滑，大车运行机构应采用特殊的传动方式。以齿轮齿条传动作为大车运行机构的驱动方式在近海过驳平台上有较多应用销齿传动驱动方式也可作为浮式桥式集装箱起重机大车运行机构的传动方式，内河5t浮式双悬臂桥式起重机大车运行机构即采用此种驱动方式，效果很好。鉴于趸船在起重机工作时可能会产生纵摇、横摇和垂荡等运动，给起重机正常工作带来影响，浮式桥式集装箱起重机大车运行机构除设置可靠的水平轮装置外，还应设置安全牢固的反滚轮(安全钩)装置，水平轮和反滚轮与大车运行轨道的间隙可调整，以确保浮式桥式集装箱起重机在至船上运行的可靠性。图6为某过驳平台的大车运行驱动、水平轮及反滚轮装置。尽管浮式桥式集装箱起重机起升高度不高，但考虑到是在趸船上运行，吊具摇晃的可能性高于普通岸边集装箱起重机，如果投资条件许可，应设减摇装置，以利于减轻司机疲劳程度，提高装卸作业效率。目前，变频驱动技术渐趋成熟，变频驱动的优势也逐渐被广大港口用户所认可，越来越多的集装箱起重机采用变频驱动。为保证浮式桥式集装箱起重机的装卸作业效率和运行可靠性，起重机电控系统宜采用变频驱动，特别是起升机构应采用专用于位势负载的变频器。浮式桥式集装箱起重机趸船的设计、建造、试验等，除应满足有关船舶规范外，还应充分考虑桥式集装箱起重机沿趸船甲板运行的工作特性，采取有效措施降低莲船及起重机整机质心高度，减小工作时质心变化范围，确保浮式桥式集装箱起重机作业稳性。起重机大车运动机构的驱动装置、水平轮装置、反滚轮装置、夹轨器装置、锚定装置、防风装置和大车轨道支撑结构等起重机部件，与军船结构，尤其是纵舱壁和纵向桁架等结构联系密切，应统一考虑，优化设计。5结束语浮式桥式集装箱起重机配合斜坡式集装箱缆车、码头口集装箱门式起重机作业，是内河斜坡式集装箱码头的一种新型装卸作业方式，效率高于传统的浮式旋转起重机的作业方式。尽管大型浮式桥式集装箱起重机在国内外未见先例，但小型内河5t浮式双悬臂桥式起重机已成功投产，轻型岸边集装箱起重机在技术上已趋成熟，我国在研制此种设备上己处世界先进水平。将设计、建造轻型岸边集装箱起重机的工艺和技术应用到内河趸船上，组成内河浮式桥式集装箱起重机，只要关注起重机在内河趸船上运行的特殊性，建造内河浮式桥式集装箱起重机在技术上是可行的。4.集装箱搬运装卸范例分析：日本名古屋港无人化集装箱码头的研究开发一、问题的起因当前，世界个别大型国际枢纽港已开始码头无人化操作即港口自动化装卸和管理的具体实践和研究，总的来看，这些港口无一例外都是吞吐量相当大、国际中转比较多的港口。当然，人口少、薪酬高、夜间作业受限制、环境影响突出等问题也是港口引进自动化的主要动因。但是，从投入和产出的效益来看，只有充沛的货源才能抵冲自动化设备的大量投资，这是港口实现“自动化、高效率、低成本”的关键。近年来，随着中国、韩国港口货运量的剧增，日本港口的地位日趋低下，船公司为追求高额利润，船舶大型化趋势更是有增无减。在对停泊港的严格筛选中，日本的名古屋港已开始显露出沦为地方支线港的征兆。作为支撑日本中部地区产业链的重要支柱，为满足客户对物流全过程跟踪管理的需求(SCM)，以及更好地适应船公司对码头高质量服务的期待，名古屋港只有狠下一条心，改变现有的所谓日本中部地区港口的定位，向日本“中心港”的发展方向努力。在这一转变过程中，与港口相关的所有企业、公司必须大力合作，协同推进。二、自动化的挑战下列情况的出现，使日本名古屋港不得不考虑引进自动化装置：1．由于人力资源缺乏、高龄化社会的影响，招募港口一线员工非常困难，而一时又没有廉价的劳动力(比如外籍员工)来补充。2．港口装卸需要1年365天、每天24小时不间断的作业，并要将工人从高空、不分昼夜、寒暑等极端条件下解放出来。3．需要成倍增加的节假日加班工资。上述因素是促使名古屋港加速码头装卸自动化的主要原因。但是在实施这一计划时，必须将现有的较为分散的集装箱码头相应地归并，比如将名古屋港现有的集装箱作业全部集中到飞岛码头，以确保自动化操作所需要的装卸量。围绕这一构想，名古屋港已开始对码头的功能设置重新布局，并向港口未来的发展方向??新世纪港口自动化操作系统发起了挑战。名古屋港的实验计划和工作进度是：第1阶段第2阶段第3阶段完成时间（预计）2005年12月2008年中期未定泊位长400Ｍ800M1050M水深-16M-16M-12M，-16M岸壁桥吊外伸22列3台6台8-9台轮胎式龙门吊12台23台34台自动搬运装置40台60台装卸能力30万~35万台70万~80万TEU110万TEU三、自动化工作的进展情况第一阶段：引进轮胎式龙门吊远距离操作系统目前海外港口的场地无人化操作大多用在轨道式龙门吊上，应该说，远距离操作系统在轨道式龙门吊上的应用比在轮胎式龙门吊上的应用精度要高，且对位准、稳定性好，自动化程序也比较容易做。但是，日本地震多，轨道容易变形，且地基工程造价高，在日本被广泛应用的机会可能不是很多。所以，实验采用了轮胎式龙门吊系统。为提高码头装卸作业效率，1台岸壁桥吊将对应2～4台轮胎式龙门吊，一边是搬出，一边是搬进。另外，l台龙门吊左右有16个轮胎，为防止行走时跑偏及误操作，实验中最先研究的是行走系统。开发的具体过程是：①轮胎式龙门吊无人化运营管理系统的开发*5．0千兆赫兹无线电波的开设。当初，曾考虑使用2．4千兆赫兹通用电波，因担心公用电波受外界干扰，发生误操作的几率大，所以向无线电管理局申请了5．0千兆赫兹。*自动行走系统的开发。引入全自动导向系统，通过对转向齿轮的控制，每行走50毫米，可及时调控行走车轮的定向和平衡，并在150毫米范围内自动应急停止。另外，通过对行走路线及直角形态的控制，可在30毫米范围内，定位停车，以确保箱位的精确度。这些安全行走技术通过无线控制都已开发完成。*光电控制管的运用与开发。在场地龙门吊的车身及吊具上安装了高性能的光电传感器，在起吊和放置集装箱时，通过各部位传感器的工作，及时与计算机内储存的信息进行核对、整合，确认后，便按计算机的指令程序自动操作，以实现集装箱堆场内无人化管理和运营(在与计算机内的存储信息发生差异时，吊车会自动停止工作)。*防倾摇装置的运用与开发。在小回转的驱动中，其精度要求是非常高的，通过变频装置和液压汽缸的位置检出装置。为控制吊架起伏时发生倾摇，由变频和液压汽缸根据自动检出的调整指令，衰减倾摇振幅，确保自动装卸过程中机械动作的周期稳定。②关于集装箱堆场平面布置系统的开发在设计堆场平面布置的时候，首先对货运量的进出作了预测，因为它有阶段性的波动。如何让投入的自动化设备产生最大的经济效益，是集装箱码头运营中一个很重要的课题。首先，码头前沿的集装箱桥吊在与船舶的对接中，能否最大限度地发挥其能力；同时，与后方堆场上