自行式集裝箱翻轉(zhuǎn)車設(shè)計(jì)

苗林展

勁海(寧波)起重機(jī)械有限公司

1 引言

隨著公路、鐵路、水路多式聯(lián)運(yùn)模式的大力推廣和高速發(fā)展，國(guó)家對(duì)環(huán)保和節(jié)能要求的進(jìn)一步提升，“散改集”(散貨集裝箱化運(yùn)輸)被稱為散貨運(yùn)輸?shù)摹暗诙胃锩盵1]。為滿足“散改集”的運(yùn)輸要求，提高集裝箱在裝卸散貨過(guò)程中的效率，設(shè)計(jì)了一種自行式集裝箱翻轉(zhuǎn)車，用以進(jìn)行集裝箱的裝貨和卸貨作業(yè)，具有一定的技術(shù)先進(jìn)性。

2 現(xiàn)有裝卸工藝分析

2.1 現(xiàn)有裝貨工藝

平裝工藝采用皮帶機(jī)輸送到平置箱內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)為投資小、實(shí)現(xiàn)容易；缺點(diǎn)為效率低、裝箱量不足、勞動(dòng)強(qiáng)度大。

立裝工藝中需解決箱口與地面高差的問(wèn)題，一般有以下3種常用方案。

(1)翻轉(zhuǎn)平臺(tái)加皮帶機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)為作業(yè)點(diǎn)靈活；缺點(diǎn)為起重設(shè)備配合和轉(zhuǎn)移流動(dòng)困難。

(2)翻轉(zhuǎn)平臺(tái)加裝車塔。其優(yōu)點(diǎn)為效率高規(guī)模生產(chǎn)；缺點(diǎn)為投入大、流程長(zhǎng)、破碎率高。

(3)集裝箱放入低坑。其優(yōu)點(diǎn)為效率高、裝箱量多；缺點(diǎn)為安全隱患多、場(chǎng)地固定、防雨和排水問(wèn)題復(fù)雜。

2.2 現(xiàn)有卸貨工藝

(1)采用人工直接卸貨，皮帶機(jī)或鏟車等進(jìn)行輔助，該方案效率低、時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大。

(2)起重設(shè)備加液壓平臺(tái)抬升集裝箱，缺點(diǎn)為投資大且卸貨點(diǎn)固定。

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

為解決現(xiàn)有“散改集”裝卸方案的弊端，設(shè)計(jì)了一款具有自主產(chǎn)權(quán)的自行式集裝箱翻轉(zhuǎn)車(見圖1)。

圖1 20 ft集裝箱翻轉(zhuǎn)90°和40 ft集裝箱翻轉(zhuǎn)50°

3 整機(jī)組成和功能特性

3.1 整機(jī)組成

自行式集裝箱翻轉(zhuǎn)車由結(jié)構(gòu)框架總成、雙輪側(cè)車輪總成、組合雙車輪總成、轉(zhuǎn)向同步機(jī)構(gòu)總成、框架提升機(jī)構(gòu)總成、對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)總成、起升機(jī)構(gòu)總成、防擺限高機(jī)構(gòu)總成、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)總成、自動(dòng)伸縮吊具總成、支腿機(jī)構(gòu)總成、箱門自動(dòng)開關(guān)機(jī)構(gòu)、數(shù)顯稱重裝置總成、防撞維修平臺(tái)總成和動(dòng)力控制系統(tǒng)總成等組成(見圖2)。

1.結(jié)構(gòu)框架總成 2.組合雙車輪總成 3.自動(dòng)伸縮吊具總成 4.支腿機(jī)構(gòu)總成 5.防擺限高機(jī)構(gòu)總成 6.起升機(jī)構(gòu)總成7.對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)總成 8.雙輪側(cè)車輪總成 9.數(shù)顯稱重裝置總成 10.轉(zhuǎn)向同步機(jī)構(gòu)總成 11.動(dòng)力控制系統(tǒng)總成 12.箱門自動(dòng)開關(guān)機(jī)構(gòu) 13.翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)總成 14.框架提升機(jī)構(gòu)總成 15.防撞維修平臺(tái)總成圖2 整機(jī)組成示意圖

3.2 整機(jī)功能與特點(diǎn)

翻轉(zhuǎn)車主要功能與特點(diǎn)如下。

(1)該設(shè)備能實(shí)現(xiàn)重載20 ft集裝箱90°和40 ft集裝箱50°翻轉(zhuǎn)，滿足翻轉(zhuǎn)立箱裝貨和翻轉(zhuǎn)倒箱卸貨的作業(yè)要求，同時(shí)具有重載裝車卸箱、重載搬運(yùn)移動(dòng)、重載堆垛二層等功能。

(2)裝卸搬運(yùn)作業(yè)綜合效率達(dá)6～8箱/h，散貨裝卸效率可達(dá)150 t/h。

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

(4)6/8車輪布置，穩(wěn)定性好，轉(zhuǎn)向靈活，轉(zhuǎn)彎半徑小，狹窄通道良好通過(guò)能力。

(5)采用環(huán)保型柴油機(jī)動(dòng)力，全液壓驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行速度可調(diào)，零速制動(dòng)，無(wú)需剎車維護(hù)。

(6)框架式模塊化可拆分結(jié)構(gòu)，無(wú)線遙控器操作，外形尺寸小，機(jī)動(dòng)性好。

(7)配置數(shù)顯稱重裝置、限位保護(hù)裝置、箱體振動(dòng)裝置和箱門自動(dòng)開關(guān)裝置。

(8)按國(guó)家最新《特種設(shè)備目錄》公告，此設(shè)備不屬于特種設(shè)備分類范疇。

3.3 整機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

“散改集”自行式集裝箱翻轉(zhuǎn)車主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 整機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

4 作業(yè)流程

以廣泛應(yīng)用的20 ft集裝箱作業(yè)為例，介紹具體作業(yè)流程。

(1)翻轉(zhuǎn)立箱裝貨。集卡車帶空箱到達(dá)→翻轉(zhuǎn)車移動(dòng)至集卡車→從集卡車上卸下空箱→搬運(yùn)移動(dòng)至裝貨位置→人工旋轉(zhuǎn)鎖桿打開箱門→操作箱門開關(guān)機(jī)構(gòu)固定箱門近似90°位置→提升上框架翻轉(zhuǎn)至立箱狀態(tài)→散料貨物裝箱作業(yè)至滿箱→操作箱門開關(guān)機(jī)構(gòu)關(guān)閉箱門并壓緊固定→反向翻轉(zhuǎn)運(yùn)行至水平低箱位狀態(tài)→人工旋轉(zhuǎn)鎖桿關(guān)閉箱門→搬運(yùn)移動(dòng)重箱至集卡車位置→裝重箱至集卡車上就位→翻轉(zhuǎn)車移動(dòng)離開等待下次作業(yè)循環(huán)。

(2)翻轉(zhuǎn)倒箱卸貨。集卡車帶重箱到達(dá)→翻轉(zhuǎn)車移動(dòng)至集卡車→從集卡車上卸下重箱→搬運(yùn)移動(dòng)至卸貨位置→操作箱門開關(guān)機(jī)構(gòu)至接觸穩(wěn)固箱門→人工旋轉(zhuǎn)鎖桿松開鎖扣→提升上框架翻轉(zhuǎn)至開始倒箱狀態(tài)→操作箱門開關(guān)機(jī)構(gòu)使箱門慢慢打開→散料貨物倒箱作業(yè)→完成卸貨作業(yè)后反向翻轉(zhuǎn)至水平低箱位狀態(tài)→人工旋轉(zhuǎn)鎖桿關(guān)閉箱門→搬運(yùn)移動(dòng)至集卡車位置→裝空箱至集卡車上就位→翻轉(zhuǎn)車移動(dòng)離開等待下次作業(yè)循環(huán)。

5 與其他“散改集”作業(yè)方式對(duì)比

自行式集裝箱翻轉(zhuǎn)車與傳統(tǒng)典型工藝的裝卸作業(yè)設(shè)備相比，具有如下特點(diǎn)(見表2)。

表2 自行式集裝箱翻轉(zhuǎn)車與傳統(tǒng)典型工藝的裝卸設(shè)備對(duì)比表

6 結(jié)語(yǔ)

自行式集裝箱翻轉(zhuǎn)車適合于各種散貨進(jìn)行集裝箱裝卸作業(yè)，可廣泛應(yīng)用于物流、倉(cāng)儲(chǔ)、堆場(chǎng)、碼頭、場(chǎng)站和糧庫(kù)等工礦企業(yè)。還可進(jìn)一步與前端的帶式輸送機(jī)、斗輪取料機(jī)、散料倉(cāng)漏斗、散貨抓料機(jī)、裝載機(jī)和翻斗車，后端的卸料輸送機(jī)、卸貨堆料機(jī)等相結(jié)合，形成裝貨卸料集成系統(tǒng)設(shè)備或一體化組合成套設(shè)備，能滿足“散改集”裝卸工藝的多種需求。