自行式集裝箱翻轉車設計

苗林展

勁海(寧波)起重機械有限公司

1 引言

隨著公路、鐵路、水路多式聯運模式的大力推廣和高速發展，國家對環保和節能要求的進一步提升，“散改集”(散貨集裝箱化運輸)被稱為散貨運輸的“第二次革命”[1]。為滿足“散改集”的運輸要求，提高集裝箱在裝卸散貨過程中的效率，設計了一種自行式集裝箱翻轉車，用以進行集裝箱的裝貨和卸貨作業，具有一定的技術先進性。

2 現有裝卸工藝分析

2.1 現有裝貨工藝

平裝工藝采用皮帶機輸送到平置箱內。其優點為投資小、實現容易；缺點為效率低、裝箱量不足、勞動強度大。

立裝工藝中需解決箱口與地面高差的問題，一般有以下3種常用方案。

(1)翻轉平臺加皮帶機。其優點為作業點靈活；缺點為起重設備配合和轉移流動困難。

(2)翻轉平臺加裝車塔。其優點為效率高規模生產；缺點為投入大、流程長、破碎率高。

(3)集裝箱放入低坑。其優點為效率高、裝箱量多；缺點為安全隱患多、場地固定、防雨和排水問題復雜。

2.2 現有卸貨工藝

(1)采用人工直接卸貨，皮帶機或鏟車等進行輔助，該方案效率低、時間長、勞動強度大。

(2)起重設備加液壓平臺抬升集裝箱，缺點為投資大且卸貨點固定。

(3)采用集裝箱拖車專用翻板平臺，同樣具有投資大和卸貨點固定的缺點，且翻轉角度有限。

為解決現有“散改集”裝卸方案的弊端，設計了一款具有自主產權的自行式集裝箱翻轉車(見圖1)。

圖1 20 ft集裝箱翻轉90°和40 ft集裝箱翻轉50°

3 整機組成和功能特性

3.1 整機組成

自行式集裝箱翻轉車由結構框架總成、雙輪側車輪總成、組合雙車輪總成、轉向同步機構總成、框架提升機構總成、對位調整機構總成、起升機構總成、防擺限高機構總成、翻轉機構總成、自動伸縮吊具總成、支腿機構總成、箱門自動開關機構、數顯稱重裝置總成、防撞維修平臺總成和動力控制系統總成等組成(見圖2)。

1.結構框架總成 2.組合雙車輪總成 3.自動伸縮吊具總成 4.支腿機構總成 5.防擺限高機構總成 6.起升機構總成7.對位調整機構總成 8.雙輪側車輪總成 9.數顯稱重裝置總成 10.轉向同步機構總成 11.動力控制系統總成 12.箱門自動開關機構 13.翻轉機構總成 14.框架提升機構總成 15.防撞維修平臺總成圖2 整機組成示意圖

3.2 整機功能與特點

翻轉車主要功能與特點如下。

(1)該設備能實現重載20 ft集裝箱90°和40 ft集裝箱50°翻轉，滿足翻轉立箱裝貨和翻轉倒箱卸貨的作業要求，同時具有重載裝車卸箱、重載搬運移動、重載堆垛二層等功能。

(2)裝卸搬運作業綜合效率達6～8箱/h，散貨裝卸效率可達150 t/h。

(3)配置8輪組合大直徑高承載實心輪胎，重載接地壓力小，作業地面道路要求低。

(4)6/8車輪布置，穩定性好，轉向靈活，轉彎半徑小，狹窄通道良好通過能力。

(5)采用環保型柴油機動力，全液壓驅動，運行速度可調，零速制動，無需剎車維護。

(6)框架式模塊化可拆分結構，無線遙控器操作，外形尺寸小，機動性好。

(7)配置數顯稱重裝置、限位保護裝置、箱體振動裝置和箱門自動開關裝置。

(8)按國家最新《特種設備目錄》公告，此設備不屬于特種設備分類范疇。

3.3 整機主要技術參數

“散改集”自行式集裝箱翻轉車主要技術參數見表1。

表1 整機主要技術參數

4 作業流程

以廣泛應用的20 ft集裝箱作業為例，介紹具體作業流程。

(1)翻轉立箱裝貨。集卡車帶空箱到達→翻轉車移動至集卡車→從集卡車上卸下空箱→搬運移動至裝貨位置→人工旋轉鎖桿打開箱門→操作箱門開關機構固定箱門近似90°位置→提升上框架翻轉至立箱狀態→散料貨物裝箱作業至滿箱→操作箱門開關機構關閉箱門并壓緊固定→反向翻轉運行至水平低箱位狀態→人工旋轉鎖桿關閉箱門→搬運移動重箱至集卡車位置→裝重箱至集卡車上就位→翻轉車移動離開等待下次作業循環。

(2)翻轉倒箱卸貨。集卡車帶重箱到達→翻轉車移動至集卡車→從集卡車上卸下重箱→搬運移動至卸貨位置→操作箱門開關機構至接觸穩固箱門→人工旋轉鎖桿松開鎖扣→提升上框架翻轉至開始倒箱狀態→操作箱門開關機構使箱門慢慢打開→散料貨物倒箱作業→完成卸貨作業后反向翻轉至水平低箱位狀態→人工旋轉鎖桿關閉箱門→搬運移動至集卡車位置→裝空箱至集卡車上就位→翻轉車移動離開等待下次作業循環。

5 與其他“散改集”作業方式對比

自行式集裝箱翻轉車與傳統典型工藝的裝卸作業設備相比，具有如下特點(見表2)。

表2 自行式集裝箱翻轉車與傳統典型工藝的裝卸設備對比表

6 結語

自行式集裝箱翻轉車適合于各種散貨進行集裝箱裝卸作業，可廣泛應用于物流、倉儲、堆場、碼頭、場站和糧庫等工礦企業。還可進一步與前端的帶式輸送機、斗輪取料機、散料倉漏斗、散貨抓料機、裝載機和翻斗車，后端的卸料輸送機、卸貨堆料機等相結合，形成裝貨卸料集成系統設備或一體化組合成套設備，能滿足“散改集”裝卸工藝的多種需求。