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            軌道式集裝箱門式起重機的現狀

            時間:2017-10-26 14:07:00   來源:本網   添加人:admin

              軌道式集裝箱門式起重機(以下簡稱集裝箱起重機)是具有集裝箱裝卸、儲運、移動、編組等功能的專用設備。由于該類起重機必須在限定的軌道上運行,通常用于鐵路集裝箱貨場和堆場,軌道一般采用埋軌式。該機既可裝卸鐵路車輛,又可用于公鐵聯運的汽車裝卸,還可直接換裝和堆放。

              隨著我國加入WTO和對外經貿的迅速發展,集裝箱運輸因其安全、高效、快捷、方便等諸多優勢而被廣泛應用,并得以高速發展。近年來,中國大陸港口集裝箱吞吐量有了長足進步,到1999年底,世界主要港口的總吞吐量為17中國大陸總吐吞量達1415萬TEU,比1998年長377%.鐵路集裝箱裝卸設備也因此長較快,鐵路貨場、集裝箱堆場的吞吐能力、效率對集裝箱的公鐵路運輸有著重要影響。因此,集裝箱起重機的研究、開發以及技術改造具有重要意義。

              1結構及性能參數1.1總體構造集裝箱起重機由門架、小車、大車運行機構、司機室、電氣控制系統等組成。根據現場情況可選用雙懸臂、單懸臂和無懸臂3種形式。

              典型的集裝箱起重機門架由主梁、支腿、上橫梁、下橫梁和斜梯平臺欄桿等組成,采用箱形結構,主梁多采用偏軌或半偏軌方式。半偏軌箱形主梁既不需要小隔板又不需加三角筋,省去了大量焊縫,減少了焊接變形,因而在近幾年被廣泛采用。

              小車采用自行式,通常采用雙層小車結構實現吊具回轉(也有將回轉機構直接裝于吊具上方)。由主小車架、回轉小車、起升機構、運行機構、吊具及防搖系統等組成。起升機構采用2個雙聯卷筒,4個吊點的集裝箱吊具。為保障吊具始終處于水平狀態,2個卷筒通過萬向軸之間的機械離合器調整升降過程的同步。一般回轉小車可作*210*~*270*回轉運動,以方便吊具與集裝箱對位。吊具及防搖系統是集裝箱專用起重機最重要的組成部分,對集裝箱裝卸的安全性和堆場的吞吐量有著最直接的影響。專用吊具可分為液壓伸縮式、機械伸縮式、主從式、子母式、固定式等,其中液壓伸縮式吊具可適用不同規格的集裝箱,調節范圍一般為20~ 40ft,操作靈活,生產效率高,自動化性能強,使用廣泛。另外,根據吊箱數量可分為單箱式和雙箱式2種。吊具防搖系統可迅速哀減吊具(集裝箱)擺動,提高作業效率和安全性,通常有剛性防搖和柔性防搖2種形式。常用的柔性減搖系統有單獨分離臺車式、液壓阻尼式和電子式等。剛性防搖,在小車中心的剛性導件下端固定著導件托架,導件受電機、減速器和卷筒的驅動上升或下降,并由定位輪在水平方向限位,其中導件是一個剛性框架,可起到良好的防搖作用。

              司機室可采用固定式、自行式或隨小車移動的懸掛式保溫司機室。內設聯動臺(觸摸控制屏)、超負荷指示器、空調器、對講機和監視器等。

              1.2電氣控制由于作業的特殊性,集裝箱起重機需要良好的調速性能。一般采用渦流調速、定子調壓調速、交流變頻調速等方式,主令控制器操作。利用旋轉編碼器、PLC、變頻器、觸摸控制屏等構成的電氣控制系統可實現運行平穩、對位準確、安全高效等要求,實現集裝箱運輸的自動化和半自動化。

              小車供電多采用懸掛式電纜導電,近幾年來拖鏈供電在國內外也廣泛應用,大車根據場地情況可采用電纜卷筒供電、安全滑觸線或懸掛式電纜供電。旋轉小車一般采用滑環集電器供電。

              3性能參數起重量包括額定起重量和吊具的重量,按SO668標準規定,1AA(40ft)集裝箱的最大滿10.16t.故起重機的額定起重量多為30.5t.近年來,這一數值均有大,40ft集裝箱的最大滿載重量加到40t,20ft加到26t,起重機的額定起重量也將隨之變化。

              跨度軌道式集裝箱門式起重機的跨度S可按下式求得*集裝箱寬度,標準取值B=2438mm a*各列集裝箱之間的距離,a=300~400mm b*最外一列集裝箱至本側軌道中心的距離,一般b= c*跨度內鋪設的鐵道路軌、汽車通道等占用寬度。通常c=22~40m有效懸臂有效懸臂長度根據集裝箱的尺寸、裝載運輸通道尺寸而定,通常取7.5m~10起升高度主要由堆場存放集裝箱的層數和集裝箱高度決定。大部分貨場為堆3過4或堆4過5,通常取12()工作級別及工作速度集裝箱起重機的工作級別一般為A6和A7.工作速度直接影響貨場的集裝箱吞吐量和工作效率,重載起升速度多在速度1~2r/min;小車運行速度50車運行速度取70~130m/min. 2國外現狀2000年世界主要集裝箱起重機公司訂單共381臺,接近1999年度訂貨數的2倍。其中美洲和東南亞各占67臺和59臺,歐洲占137臺,這是因為歐盟制訂了將貨運從公路轉向鐵路的政策,預計在2001年仍有較大大。

              國外集裝箱起重機己基本走向標準化、自動化和系列化。特別是歐洲國家的集裝箱起重機以軌道為主,機型以U型雙懸臂為主,吊具為液壓伸縮式,具有旋轉功能、防搖措施和對位措施,整機具有良好的調速性能。

              國外起重機在電氣控制、調速、吊具及防搖、安全等方面發展迅速。全數字化控制驅動裝置、可編程控制器、電氣減搖控制、故障診斷和數據采集管理系統的應用,實現了集裝箱搬運的半自動化和自動化。半自動集裝箱起重機只在局部不定裝卸區域手動,其它區域全部自動化,由中央計算機發出指令,通過光纖傳送到起重機,進行自動作業控制,采用高速防振技術和定位技術最佳路徑自動生成,并設置自動診斷和集裝箱防碰撞等功能,滿足了高效、安全、可靠、操作方便和高性能等要求。

              在歐美等發達國家和地區,模糊控制己用于小車走行機構電子防搖,GE公司開發的防擺系統使小車加速度大幅降低而又能保證最高速度時的運行時間和較短的停止時間,安裝方便、維修費用低,提高了安全性和作業效率。

              集裝箱雙聯吊具開發利用,即可吊1個又能同時吊2個集裝箱,中間旋鎖座可獨立垂直移動。如用40ft的吊具既可吊1個40ft的集裝箱,又可吊2個20ft的集裝箱,并可以小范圍調節重心偏移,大大提高了生產效率。智能化吊具也己在起重機上應用,在吊具上安裝各種智能化傳感器與開關,檢測信息送至計算機上顯示,也有的直接在吊具上裝設PLC接受檢測信息并進行處理。

              3國內現狀及差距鐵路貨場在我國是使用集裝箱起重機的主要場所,但目前鐵路貨場具備自動摘掛、吊具旋轉、減搖消擺、無級調速、直接出跨等功能的集裝箱起重機很少,分柔性防搖和剛性防搖2種機型。柔性防搖集裝箱起重機的液壓吊具和關鍵機電配套件由德國進口,整機國產制造,基本反映了當時的國際水平?,F有的鐵路貨場集裝箱吊裝設備大部分只配備無動力吊具,普通控制,多為人工摘掛,效率和安全性較低,裝卸能力不適應當前貨運的發展。

              與國外相比,我國集裝箱起重機的綜合性能差、數量少、效率低。在電控技術應用、液壓技設計計算行星輪系的可靠性優化設計連云港化工高等??茖W校陳連王元文清華大學潘晉體設計條件,利用該計算程序可以得出滿足可靠性要求的優化設計方案。

              敘詞:行星輪系可靠性優化設計證其技術經濟性能具有十分重要的意義??煽啃詢灮O計能使產品既滿足預定的可靠性要求,又具有最佳的工作性能或參數匹配。本文介紹對2K―H(NGW)行星輪系進行可靠性優化的設計方法,通過導出優化設計的數學模型,編制出相應的計算程序,并對具體設計問題先進行配齒計算,后針對符合傳動比誤差要求的每一種齒數迭代尋優,從而得到一系列可行的優化方案,做出最終選擇。

              1設計變量與目標函數對所示行星輪系,可以最小體積、最小自重、最小軸向尺寸或最小徑向尺寸以及最大承載能力為優化目標,也可將上述各目標組合為多目標進行優化,其中最小體積和最小重量更具實際意義。

              以最小體積為優化目標時,可以內齒圈齒根圓柱的體積V作為輪系的體積指標,則以最小自重為優化目標時,可以中心輪1和c個行星輪2分度圓柱體積之和,作為輪系的重量指標,則輪系的傳動比條件和同軸條件為一般情況下,行星輪個數c可根據結構類型及傳動比大小預先選定,因此可取中心輪1齒數Zi,齒寬B和模數m為設計變量,即術、配套件、設計制造能力和加工工藝方面存在較大差距。在資金投入、原有鐵路貨場規劃、集裝箱運輸不均衡等方面也制約了集裝箱起重機的發展。

              綜上所述,國際上重大裝卸設備正在向高效化、自動化、系列化、零部件標準化等方向快速發展,安全保護措施也日趨完善。在我國,隨著經濟快速發展和西北大開發戰略的實施,集裝箱運輸及公鐵路聯運具有良好的發展前景。我們應根據現有情況,在消化國外先進技術基礎上加快國產化設計,開發出控制先進、結構簡單、安全高效、自重輕、價格低的集裝箱裝卸設備,改進工藝工裝和提高從業人員素質和技術水平,實現集裝箱起重機產品的系列化和標準化。

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