专利名称：一种船舶码头集装箱装卸系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集装箱装卸系统，具体是涉及一种用于对船舶运载的集装箱在码头完成船舶与码头之间的集装箱装卸作业的装置系统。
背景技术：
1956年美国“海陆公司首次把陆地集装箱运输推广到海上，将大型油轮“马科斯顿”号改成集装箱船，在纽约-休斯敦航线上进行集装箱海运。运输集装箱的货船，由许多格栅将船舱隔成格，舱面有固定集装箱的专用设备。集装箱船上有冷冻设备、保温设备等以便运送各类物品；还有为保证运输安全的安全设备和系统。此后，集装箱船迅速发展。进入21世纪以后，就有人预测，不久的将来，可装载I万个标准集装箱位的集装箱运输巨轮将会在欧洲问世。集装箱船可分为部分集装箱船、全集装箱船和可变换集装箱船三种其中，部 分集装箱船仅以船的中央部位作为集装箱的专用舱位，其他舱位仍装普通杂货。全集装箱船指专门用以装运集袋箱的船舶。它与一般杂货船不同，其货舱内有格栅式货架，装有垂直导轨，便于集装箱沿导轨放下，四角有格栅制约，可防倾倒。集装箱船的舱内可堆放三至九层集装箱，甲板上还可堆放三至四层。可变换集装箱船，其货舱内装载集装箱的结构为可拆装式的。因此，它既可装运集装箱，必要时也可装运普通杂货。集装箱船航速较快，大多数船舶本身没有起吊设备，需要依靠码头上的起吊设备进行装卸。这种集装箱船也称为吊上吊下船。集装箱码头装卸机械按使用方式分岸边装卸机械、水平装卸机械、堆场装卸机械。其中，岸边装卸机械有装卸桥(桥吊)，主要形式分为A型和H型，装卸桥在码头上一般按每100米配I台装卸桥进行配备。其装卸桥特点自重大、体积大、价值高、效率高、自动化控制程度高、安全性好、电力驱动、不可吊箱行走(移贝)，属固定机械。其主要结构组成大车行走机构、小车行走机构、起升机构、俯仰机构、电控机构、安全控制机构。其作业过程船舶靠泊前，装卸桥移至安全位置，收起前大梁。船舶靠好后，装卸桥开至指定装卸贝位，放下前大梁。卸船顺序从内档到外档，从上层到下层依次卸箱。将吊具放至要卸的集装箱上，锁头锁紧，进行起吊。采用起升和陆侧运动复合方式，将集装箱放到内卡上。松开锁头，吊具升起，开始下一循环。装船顺序从外档到内档，从下层到上层依次装箱。目前效率可达到60Move/Hour。一般场地装卸机械为轮胎吊(场桥)，主要特点是内燃机(柴油机)或电力加内燃机驱动，属流动机械。无钢质轨道，使用橡胶轮胎。可前后、左右行走，需在转向板上转向。不可吊箱行走，一般起重量为40. 5吨。可跨六列集装箱和一条集卡车通道。国内采用岸边桥式起重机和场地轮胎式起重机的集装箱码头，一般采用集装箱卡车(集卡)在码头与堆场间水平运输集装箱，并按照一定的比例(通常为I : 4)为岸边桥式起重机配备集卡。I台岸边桥式起重机和对应的集卡组成I条作业路。通常情况下，集卡配备给岸边桥式起重机后，其行车路线就相对固定下来。一般地，集卡作业循环中，半圈为重载，半圈为空载。空载造成能耗和时间的浪费，影响集卡效率的发挥。如果集卡拖运距离比较长或者堆场作业比较繁忙，那么集卡完成“船边一堆场一船边”的作业循环时间就比较长，岸边起重机在作业过程中只能等待集卡，其生产效率必然受到影响；如果集卡拖运距离比较短或者堆场作业不忙，集卡作业循环时间就大大缩短，甚至可能导致集卡在船边排队等候岸边起重机装卸的情况。若需要装卸的是甲板上的集装箱，则由于岸边起重机起升高度小、驾驶员视野良好等原因，岸边起重机的作业效率一般较高，可能 发生岸边起重机等待集卡的情况，使生产效率受到影响；若需要装卸的集装箱位于深舱，则由于岸边起重机起升高度大、驾驶员视线受阻等原因，岸边起重机的作业效率有所下降，可能发生集卡在船边排队等候岸边起重机装卸的情况。随着集装箱海运量的不断增长和船舶大型化的发展，单船在港装卸量也不断增力口。船舶航速的提升和航次时间的缩短更凸显码头装卸作业各子系统的薄弱环节。随着集装箱船的快速发展，目前对船舶码头的集装箱装卸装置和装卸方式也提出了更多更高要求，希望更快速、更高效，加大港口的吞吐量，加快货物周转速度，并便于实现自动化装卸和自动化管理的目标。
发明内容
本发明的目的是克服现有的装卸桥外伸臂过长、吊车的行走时间长、集卡车与吊机定位难、装卸效率低的缺点，提供一种能更加适宜自动化操作，快速、高效的集装箱装卸系统。本发明的目的由以下技术方案实现。一种船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于所述船舶码头集装箱装卸系统，包括船舶自卸系统与港岸辅助系统两大部分；所述船舶自卸系统在船舶的左右两侧开设货舱口，并配置货舱门，在船舶货舱的顶棚上固定设置若干前后方向的前后向道轨，在前后向道轨上配置若干左右方向的左右向道轨，左右向道轨可在前后向道轨上作受控的前后移动；在左右向道轨上配置悬吊滑轨，悬吊滑轨可在左右向道轨上作受控的左右移动；在悬吊滑轨上配置可沿悬吊滑轨移动，向下伸的吊杆/拉索，吊杆下端是吊具，吊杆/拉索的长度可受控改变长度；所述港岸辅助系统在码头上，沿岸边配置装载集装箱的集卡汽车或者呈集装箱输送带，集装箱输送带配置在高度可调节的升降架上。进一步，所述船舶的货舱口呈矩形，相应矩形货舱门以水平铰链结构配置在货舱口的上边沿或者下边沿。再进一步，所述货舱门由电磁或液压方式控制驱动开闭。进一步，所述左右向道轨由数控电机经齿轮和齿条机构或者由数控电机经链轮和链条机构控制在前后向道轨上移动。进一步，所述悬吊滑轨为直线轨道结构或者长腰形循环轨道。
再进一步，所述悬吊滑轨由数控电机经齿轮和齿条机构，或者由数控电机经链轮和链条机构控制在左右向道轨上移动。所述吊杆/拉索由数控电机经链轮和链条机构改变长度。进一步，所述升降架由液压油缸提供和控制升降动力。进一步，所述吊具为吸盘或卡钩。进一步，所述集装箱输送带为长腰环形集装箱输送带、履带式输送带，或者辊轴式输送带。为了大幅度的改进码头作业效率，本发明提供了新的集装箱装卸系统。这个系统，与以往的装卸系统相比，最大的区别就在于它位于集装箱船各个货舱的内部顶部位置，设置了悬吊滑轨系统，配置在前后向道轨、沿前后向道轨移动的左右向道轨上，作为吊具的吸盘或卡钩配置在吊杆或拉索的下端，吊具可以方便地按要求移动到船舶货舱的任意位置， 由吸盘吸住集装箱的金属外壳，或者由卡钩卡住集装箱外壳两端的凸条，或者由挂钩勾住集装箱的起吊环，然后再沿着悬吊滑轨行走，移动方式可以是带电机的小车或滑轮，凭借悬吊滑轨以及前后向道轨、左右向道轨可以完成集装箱从码头到集装箱船以及从集装箱船到码头的装卸任务。在码头上，可以针对码头信息化管理，配置装载集装箱的集卡汽车或者呈集装箱输送带最大程度的实现系统的最大效率，码头系统的集装箱输送带及高度可调节的升降架，可以将集装箱快速送往堆场。整个系统与以往的相比，不再需要岸边的起重机的配合，摆脱了对码头起重设备的依赖性。输送带系统的设计，优化了码头系统信息化管理，不再出现让集卡在船边排队等候起重机装卸的情况，让集卡的调度系统能够得到最大程度的发挥和优化，大大提高了码头作业效率。本发明的结构特点和优点本发明解决现有集装箱运输中船岸装卸货过程中的一些技术问题，提供一种兼顾船舶自卸和船岸协同装卸的新型装卸集装箱的系统。I.为实现本发明目的，本发明采用了 船岸集装箱装卸系统，其组成部分包括船舶自卸系统与港岸辅助系统。船舶自卸系统组成包括货舱侧舷上部安装的货舱门，安装舱顶部的前后向道轨、前后向道轨及悬吊滑轨。港岸辅助系统组成包括集装箱传送带，还可进一步作集装箱自动分拣系统。2.船舶自卸系统中，安装在舱顶道轨沿船宽度方向，道轨在船长方向两侧连接轨道闭合。其中，在每个货舱安装一个悬吊滑轨，每个轨道上安装一台或多台由吊具、吊杆或拉索形成的集装箱抓取装置，每台抓取装置包括集装箱固定设备和升降定位设备，可以精准定位搬运集装箱。其中货舱门又由电磁或液压方式控制驱动，可以按照操作开关，使集装箱自由进出。3.港口辅助设备包括履带式集装箱运输轨道，使集装箱能高速装卸。4.本发明根本改变了现有技术的船舶码头集装箱装卸方式，提高装卸速度，缩短船舶在港口的停靠时间，降低集装箱运输成本。5.取消了吊塔悬臂结构，克服了悬臂不良的受力方式，集装箱货物完全在轨道上吊杆直接抓钩挂勾行走移动，或者直接摆放在输送带上运送，减轻了运输负荷，大大节省了能源消耗。6.本发明的技术方案，装备结构均可采用现有成熟的技术、元器件、材料，因此很容易实现，几乎没有实施风险，加快码头周转节奏，创造的经济价值却很大。
图I是本发明一种船舶码头集装箱装卸系统的一实施方式，船舶货舱的横截面图，显示了船舶货舱装卸装置的结构示意图；图2是本发明一种船舶码头集装箱装卸系统的一实施方式，显示悬吊滑轨为长腰形循环轨道，沿码头配置了长腰环形集装箱输送带机构俯视图，显示了码头轨道装卸装置的结构；图3是本发明一种船舶码头集装箱装卸系统的又一实施方式，显示悬吊滑轨为长腰形循环轨道，沿码头配置了直线履带式输送带的机构俯视图，显示了码头轨道装卸装置的结构不意图；图4是本发明一种船舶码头集装箱装卸系统的再一实施方式，显示集装箱抓取装、置部分的结构示意图，在悬吊滑轨上配置了由小车驱动，由拉索悬吊卡钩，卡住集装箱的结构。图中，I是前后向道轨、2是左右向道轨、3是吊杆/拉索、4是吊具、5是集装箱、6是集装箱输送带、7是升降架、8是货舱口、9是悬吊滑轨、10是货舱顶棚。
具体实施例方式以下结合附图进一步说明本发明的详细内容。一种船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于所述船舶码头集装箱装卸系统，包括船舶自卸系统与港岸辅助系统两大部分；所述船舶自卸系统在船舶的左右两侧开设货舱口 8，并配置货舱门，在船舶货舱的顶棚10上固定设置若干前后方向的前后向道轨I，在前后向道轨I上配置若干左右方向的左右向道轨2，左右向道轨2可在前后向道轨I上作受控的前后移动；在左右向道轨2上配置悬吊滑轨9，悬吊滑轨9可在左右向道轨2上作受控的左右移动；在悬吊滑轨9上配置可沿悬吊滑轨9移动，向下伸的吊杆/拉索3，吊杆3下端是吊具4，吊杆/拉索3的长度可受控改变长度；所述港岸辅助系统在码头上，沿岸边配置装载集装箱5的集卡汽车或者呈集装箱输送带6，集装箱输送带6配置在高度可调节的升降架7上。所述船舶的货舱口 8呈矩形，相应矩形货舱门以水平铰链结构配置在货舱口 8的上边沿或者下边沿。所述货舱门由电磁或液压方式控制驱动开闭。所述左右向道轨2由数控电机经齿轮和齿条机构或者由数控电机经链轮和链条机构控制在前后向道轨I上移动。所述悬吊滑轨9为直线轨道结构或者长腰形循环轨道。所述悬吊滑轨9由数控电机经齿轮和齿条机构，或者由数控电机经链轮和链条机构控制在左右向道轨2上移动。所述吊杆/拉索3由数控电机经链轮和链条机构改变长度。所述升降架7由液压油缸提供和控制升降动力。所述吊具4为吸盘或卡钩。所述集装箱输送带6为长腰环形集装箱输送带、履带式输送带，或者辊轴式输送带。当船舶停靠港口后，舷侧货舱门打开。往复式吊机导轨向外伸出，至舷外。导轨上的多台往复式循环吊机，通过自动定位绑扎系统固定后，开始起吊作业。吊机通过货舱门将集装箱运输到舷外。当港口安置港口辅助系统时，吊机将集装箱放置在循循环轨道道上，通过循循环轨道道的运动运输到港口内侧堆放处，多台吊机可以排队同时作业，提高装卸效 率。当港口没有传送带辅助装卸系统时，往复式吊机可以直接将箱子放在舷侧港口上的装载货物的汽车上驶离港口，实现自动装卸。
权利要求
1.一种船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于 所述船舶码头集装箱装卸系统，包括船舶自卸系统与港岸辅助系统两大部分； 所述船舶自卸系统 在船舶的左右两侧开设货舱口(8)，并配置货舱门，在船舶货舱的顶棚(10)上固定设置若干前后方向的前后向道轨(I)，在前后向道轨(I)上配置若干左右方向的左右向道轨(2)，左右向道轨(2)可在前后向道轨(I)上作受控的前后移动； 在左右向道轨(2)上配置悬吊滑轨(9)，悬吊滑轨(9)可在左右向道轨(2)上作受控的左右移动； 在悬吊滑轨(9)上配置可沿悬吊滑轨(9)移动，向下伸的吊杆/拉索(3)，吊杆(3)下端是吊具(4)，吊杆/拉索(3)的长度可受控改变长度； 所述港岸辅助系统 在码头上，沿岸边配置装载集装箱(5)的集卡汽车或者呈集装箱输送带￠)，集装箱输送带(6)配置在高度可调节的升降架(7)上。
2.根据权利要求I所述船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于所述船舶的货舱口(8)呈矩形，相应矩形货舱门以水平铰链结构配置在货舱口(8)的上边沿或者下边沿。
3.根据权利要求I或2所述船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于所述货舱门由电磁或液压方式控制驱动开闭。
4.根据权利要求I所述船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于所述左右向道轨(2)由数控电机经齿轮和齿条机构或者由数控电机经链轮和链条机构控制在前后向道轨(I)上移动。
5.根据权利要求I所述船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于所述悬吊滑轨(9)为直线轨道结构或者长腰形循环轨道。
6.根据权利要求I或4所述船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于所述悬吊滑轨(9)由数控电机经齿轮和齿条机构，或者由数控电机经链轮和链条机构控制在左右向道轨(2)上移动。
7.根据权利要求I所述船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于所述吊杆/拉索(3)由数控电机经链轮和链条机构改变长度。
8.根据权利要求I所述船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于所述升降架(7)由液压油缸提供和控制升降动力。
9.根据权利要求I所述船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于所述吊具(4)为吸盘或卡钩。
10.根据权利要求I所述船舶码头集装箱装卸系统，其特征在于所述集装箱输送带(6)为长腰环形集装箱输送带、履带式输送带，或者辊轴式输送带。
全文摘要
本发明涉及一种集装箱装卸系统，一种船舶码头集装箱装卸系统，包括船舶自卸系统与港岸辅助系统两大部分；所述船舶自卸系统在船舶的左右两侧开设货舱口(8)，在船舶货舱的顶棚(10)上固定设置若干前后向道轨(1)及左右向道轨(2)并配置悬吊滑轨(9)，并配置向下伸的吊杆/拉索(3)下端是吊具(4)，吊杆/拉索(3)的长度可受控改变长度；在码头上沿岸边配置装载集装箱(5)的集卡汽车或者呈集装箱输送带(6)，集装箱输送带(6)配置在高度可调节的升降架(7)上。本发明改变了目前集装箱船舶依靠码头上的起吊设备进行装卸的方式，提高了装卸效率，减少了集装箱船舶停靠码头的时间，加快了物流速度，降低了物流成本，经济价值大。
文档编号B63B27/22GK102730158SQ20111008395
公开日2012年10月17日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者任航, 李建彬, 石光伟, 陈海林, 黄慧 申请人:上海船舶研究设计院