自行式集装箱翻转车设计

苗林展

劲海(宁波)起重机械有限公司

1 引言

随着公路、铁路、水路多式联运模式的大力推广和高速发展，国家对环保和节能要求的进一步提升，“散改集”(散货集装箱化运输)被称为散货运输的“第二次革命”[1]。为满足“散改集”的运输要求，提高集装箱在装卸散货过程中的效率，设计了一种自行式集装箱翻转车，用以进行集装箱的装货和卸货作业，具有一定的技术先进性。

2 现有装卸工艺分析

2.1 现有装货工艺

平装工艺采用皮带机输送到平置箱内。其优点为投资小、实现容易；缺点为效率低、装箱量不足、劳动强度大。

立装工艺中需解决箱口与地面高差的问题，一般有以下3种常用方案。

(1)翻转平台加皮带机。其优点为作业点灵活；缺点为起重设备配合和转移流动困难。

(2)翻转平台加装车塔。其优点为效率高规模生产；缺点为投入大、流程长、破碎率高。

(3)集装箱放入低坑。其优点为效率高、装箱量多；缺点为安全隐患多、场地固定、防雨和排水问题复杂。

2.2 现有卸货工艺

(1)采用人工直接卸货，皮带机或铲车等进行辅助，该方案效率低、时间长、劳动强度大。

(2)起重设备加液压平台抬升集装箱，缺点为投资大且卸货点固定。

(3)采用集装箱拖车专用翻板平台，同样具有投资大和卸货点固定的缺点，且翻转角度有限。

为解决现有“散改集”装卸方案的弊端，设计了一款具有自主产权的自行式集装箱翻转车(见图1)。

图1 20 ft集装箱翻转90°和40 ft集装箱翻转50°

3 整机组成和功能特性

3.1 整机组成

自行式集装箱翻转车由结构框架总成、双轮侧车轮总成、组合双车轮总成、转向同步机构总成、框架提升机构总成、对位调整机构总成、起升机构总成、防摆限高机构总成、翻转机构总成、自动伸缩吊具总成、支腿机构总成、箱门自动开关机构、数显称重装置总成、防撞维修平台总成和动力控制系统总成等组成(见图2)。

1.结构框架总成 2.组合双车轮总成 3.自动伸缩吊具总成 4.支腿机构总成 5.防摆限高机构总成 6.起升机构总成7.对位调整机构总成 8.双轮侧车轮总成 9.数显称重装置总成 10.转向同步机构总成 11.动力控制系统总成 12.箱门自动开关机构 13.翻转机构总成 14.框架提升机构总成 15.防撞维修平台总成图2 整机组成示意图

3.2 整机功能与特点

翻转车主要功能与特点如下。

(1)该设备能实现重载20 ft集装箱90°和40 ft集装箱50°翻转，满足翻转立箱装货和翻转倒箱卸货的作业要求，同时具有重载装车卸箱、重载搬运移动、重载堆垛二层等功能。

(2)装卸搬运作业综合效率达6～8箱/h，散货装卸效率可达150 t/h。

(3)配置8轮组合大直径高承载实心轮胎，重载接地压力小，作业地面道路要求低。

(4)6/8车轮布置，稳定性好，转向灵活，转弯半径小，狭窄通道良好通过能力。

(5)采用环保型柴油机动力，全液压驱动，运行速度可调，零速制动，无需刹车维护。

(6)框架式模块化可拆分结构，无线遥控器操作，外形尺寸小，机动性好。

(7)配置数显称重装置、限位保护装置、箱体振动装置和箱门自动开关装置。

(8)按国家最新《特种设备目录》公告，此设备不属于特种设备分类范畴。

3.3 整机主要技术参数

“散改集”自行式集装箱翻转车主要技术参数见表1。

表1 整机主要技术参数

4 作业流程

以广泛应用的20 ft集装箱作业为例，介绍具体作业流程。

(1)翻转立箱装货。集卡车带空箱到达→翻转车移动至集卡车→从集卡车上卸下空箱→搬运移动至装货位置→人工旋转锁杆打开箱门→操作箱门开关机构固定箱门近似90°位置→提升上框架翻转至立箱状态→散料货物装箱作业至满箱→操作箱门开关机构关闭箱门并压紧固定→反向翻转运行至水平低箱位状态→人工旋转锁杆关闭箱门→搬运移动重箱至集卡车位置→装重箱至集卡车上就位→翻转车移动离开等待下次作业循环。

(2)翻转倒箱卸货。集卡车带重箱到达→翻转车移动至集卡车→从集卡车上卸下重箱→搬运移动至卸货位置→操作箱门开关机构至接触稳固箱门→人工旋转锁杆松开锁扣→提升上框架翻转至开始倒箱状态→操作箱门开关机构使箱门慢慢打开→散料货物倒箱作业→完成卸货作业后反向翻转至水平低箱位状态→人工旋转锁杆关闭箱门→搬运移动至集卡车位置→装空箱至集卡车上就位→翻转车移动离开等待下次作业循环。

5 与其他“散改集”作业方式对比

自行式集装箱翻转车与传统典型工艺的装卸作业设备相比，具有如下特点(见表2)。

表2 自行式集装箱翻转车与传统典型工艺的装卸设备对比表

6 结语

自行式集装箱翻转车适合于各种散货进行集装箱装卸作业，可广泛应用于物流、仓储、堆场、码头、场站和粮库等工矿企业。还可进一步与前端的带式输送机、斗轮取料机、散料仓漏斗、散货抓料机、装载机和翻斗车，后端的卸料输送机、卸货堆料机等相结合，形成装货卸料集成系统设备或一体化组合成套设备，能满足“散改集”装卸工艺的多种需求。