帶有鎖緊裝置的集裝箱底角鎖吊具研制

佟繼東

(天津港第四港埠有限公司 天津 300456)

0 引 言

傳統的出口化肥裝卸工藝是將陸運集港的袋裝化肥(50kg小袋或集裝袋)，通過人力割口的方式裝到船艙里，其突出的缺點是港區集港需要大量的貨場資源、人力機力，裝卸效率低，工人勞動強度大，作業環節多，人機接觸頻繁，存在較大的生產安全風險。通過港方與貨方的共同努力，逐步實現了袋裝化肥在裝船前散裝化處理的裝卸運輸方案，以減輕碼頭前沿各種資源不足、裝船效率低等矛盾。其實現的方法是將陸運發來的袋裝化肥，在港區周邊的儲運倉庫進行袋裝化肥散裝化處理，使袋裝化肥變成散裝化肥，裝船時再運送至碼頭裝船。散裝化肥裝卸運輸是通過改造后的頂部開口的專用集裝箱來實現的。其作業方案是用開頂的專用集裝箱將散裝化肥運輸到碼頭船邊，然后用岸邊的門座式起重機將集裝箱吊運至船艙內，通過門座式起重機的兩套卷揚系統，使集裝箱傾斜翻轉一定角度，將得貨物從集裝箱打開箱門的一端傾倒至船艙內，完成貨物裝船。

原專用集裝箱裝卸化肥時，在卡掛集裝箱環節需要 4名裝卸人員分別借助梯子爬到由汽車托運的集裝箱頂部用卡環進行卡掛作業。人員上下集裝箱存在耗時長、不安全、勞動強度大的問題。考察國內現有技術，集裝箱底部鎖孔起吊的專用工具尚不具備集裝箱翻轉作業的要求，主要原因是現有的專用集裝箱底孔吊具設計上只考慮集裝箱的正常平行起吊，若是翻轉作業，可能會導致在翻轉過程中吊具脫落，造成事故，因而不滿足集裝箱翻轉卸貨作業要求，需研究新型集裝箱翻轉鎖具，達到以下目的：①在卡掛集裝箱環節，作業人員不需爬到集裝箱頂部，而是在地面實現集裝箱的卡掛作業，既可節省操作時間提高生產效率，又可避免人員上下集裝箱帶來的安全問題和勞動強度大的問題；②在集裝箱翻轉卸貨環節，集裝箱無論怎樣翻轉，鎖具都不會脫落，保證作業安全。

1 帶有鎖緊裝置的集裝箱底角鎖具

1.1 鎖具的設計

帶有鎖緊裝置的集裝箱底角鎖具[1]的設計如圖1所示：旋轉鎖頭①穿過鎖體②上設置的孔，通過螺母④聯結，旋轉鎖頭①可以在鎖體②的孔內旋轉，鎖體②的前端和旋轉鎖頭①的前端形狀與集裝箱底角側孔呈間隙配合，可穿進集裝箱底角側孔，在旋轉鎖頭①尾端有旋轉手柄⑤，外側的旋轉鎖頭①上設有開口銷⑥，鎖體②上設有固定旋轉鎖頭①的開槽孔，孔由外向內依次設置開槽平端緊定螺釘⑦、圓柱螺旋壓縮彈簧⑧和鋼球⑨，旋轉鎖頭①對應開槽孔的位置設有卡住鋼球的球孔。旋轉手柄為指針式旋轉手柄，鎖體②與螺母④之間設有彈簧墊圈③。球孔在旋轉鎖頭①橫截面的圓周上均勻分布4個。

圖1 集裝箱底角鎖具Fig.1 Container bottom angle lock

1.2 帶有鎖緊裝置的集裝箱底角鎖具的操作方法

作業時將鎖芯頭一側面向集裝箱底角，將鎖芯縱向插入集裝箱底角，然后轉動指針式旋轉手柄 90°使之橫向鎖住集裝箱側底孔，同時鎖具中小型圓柱壓縮彈簧將鋼珠頂入鎖芯球孔內，鎖住旋轉鎖芯的旋轉，鎖體的上端與鋼絲繩吊索通過卸扣連接，當集裝箱整體翻轉時，旋轉鎖頭和鎖體始終與集裝箱固定不轉，而是鋼絲繩、卸扣與鎖體的上端連接孔之間旋轉，這樣集裝箱底角鎖具始終不會發生脫落現象。

圖2 集裝箱底角鎖吊具Fig.2 Container bottom angle lock spreader

2 帶有鎖緊裝置的集裝箱底角鎖吊具

2.1 吊具的設計

如圖2所示，帶有底角鎖具組成的集裝箱散貨吊具為組合吊具[2]，由 3部分組成：頂部為方形框架結構，底部為4個集裝箱底角鎖具，中間由4條鋼絲繩分別連接。使用時門機的 4條鋼絲繩連接在方形框架支杠上。

2.2 帶有鎖緊裝置的集裝箱底角鎖吊具操作方法

起重機起吊操作前將 4個底角鎖具分別直接插入集裝箱底角連接孔內并旋轉手柄 90°鎖定，然后提升 4根起重機鋼絲繩完成起吊操作。卸貨操作方法是：首先在龍口處將散貨專用集裝箱門栓打開，然后由門機吊入船艙內，其中門機 2根鋼絲繩提升，使集裝箱整體向一個方向傾斜，隨后完成卸貨。

3 集裝箱底角鎖具安全使用說明

①底角鎖具單個額定負荷為6t。

②底角鎖具磨損超過 10%或變形超過 10%應予報廢。

③底角鎖具在額定負荷內使用，嚴禁超負荷使用。

④底角鎖具不準進行重新加熱、焊接、切割等加工。

⑤定期檢查底角鎖具，任何部位發生裂紋、變形等損傷應予報廢[3]。

4 技術創新及應用成效

該吊具操作簡單，使用方便。通過鎖吊集裝箱底角進行作業，操作人員無需攀爬到集裝箱頂部，降低了工人的勞動強度，提高了安全性。該吊具的使用，優化了裝卸流程，大幅縮短了摘掛鉤時間，提高了裝卸生產效率。

該集裝箱底角鎖吊具于2016年6月獲得實用新型專利，專利號 ZL 201521144439.8。帶有集裝箱翻轉底角鎖具的吊具卸散貨時，集裝箱翻轉過程中鎖具能夠全過程處于鎖緊狀態，無論怎樣翻轉，集裝箱底角鎖具都不會與集裝箱脫離，其中鎖體起到承載集裝箱重量的作用，鎖芯起到與集裝箱鎖死的作用。

該吊屬具經前期調研、中期設計、后期檢驗，證明取得完滿成功，順利地配合了化肥作業新模式的建立，改變了以往集裝箱化肥作業中工人爬到箱頂進行摘掛鉤的情況，已經推廣應用于公司集裝箱化肥裝卸作業中，消除了安全隱患，提高了生產效率。