專利名稱：一種新型集裝箱裝卸系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種港口集裝箱裝卸工藝，特別是涉及適用于內河中小港口碼頭的新型集裝箱裝卸系統。
背景技術：
集裝箱化運輸逐漸成為當下物流運輸的主要手段，國內港口集裝箱運輸業發展迅猛，集裝箱裝卸機械和裝卸工藝也不斷更新，對于港口碼頭的經濟性能和環保性能提出了新要求。目前國內外集裝箱港口采用的集裝箱裝卸系統其形式主要有1.橋式起重機一集裝箱卡車一門式起重機一集裝箱卡車；2.橋式起重機一集裝 箱叉車一集裝箱卡車；3.門座起重機一集裝箱卡車一門式起重機一集裝箱卡車；4.門座起重機一集裝箱叉車一集裝箱卡車。第一種集裝箱裝卸系統現多用于沿海港口，裝卸效率高，對吞吐量的要求和場地基礎設施要求也大，帶來的成本投資大，近年興起的AGV等無人自動搬運設備也正逐漸開發應用于大型港口的集裝箱自動化搬運系統，相對于傳統集裝箱裝卸系統，AGV技術的運用使港口裝卸系統各入/出口、輸送線、站臺、作業點等有機結合，根據不同的需求以不同的組合方式實現不同的功能，能實現搬運過程中的柔性銜接；對于吞吐量不大的內河中小港口碼頭多采用后兩種集裝箱裝卸系統，其裝卸效率雖不及岸邊集裝箱裝卸橋系統，但對港口基礎設施要求低，總投資成本低。但是這幾種集裝箱裝卸系統中起中繼作用的環節均為集裝箱卡車運輸，采用的是燃油動力，引發環境污染和港口運營成本的增加；其次這種集裝箱卡車運輸模式自動化程度不高，前方需要配置作業人員，存在不可避免的安全隱患；而八6乂技術是集光、機、電于一體的高科技，雖然在自動化程度上是革命性的，但其不僅自身要求的技術含量高，設計制造成本高昂，而且對相關的港口配套設施要求高，需要整體規劃、系統設計和統一實施，因此整個系統建設成本較傳統的港口要大幅增加，目前國內外應用此技術的較少。

發明內容
本發明的目的是提供一種在港口作業中能滿足裝卸效率的要求，降低港口建設投資成本，提升港口作業安全系數，節能環保的適用于中小港口的新型集裝箱裝卸系統。本發明實現上述目的技術方案是包括岸邊集裝箱裝卸機械、軌道移動式中繼輸送機、固定式豎直升降機構、固定式棧橋以及堆場集裝箱裝卸機械。岸邊集裝箱裝卸機械位于前沿碼頭，固定式豎直升降機構固定于岸邊集裝箱裝卸機械門架框內，軌道移動式中繼輸送機在固定式棧橋和岸邊集裝箱裝卸機械之間，固定式棧橋位于中繼輸送機作業區域和堆場集裝箱裝卸機械作業區域之間
岸邊集裝箱裝卸機械采用岸邊集裝箱裝卸橋或多用途門座起重機，對集裝箱運輸船進行集裝箱裝卸作業。軌道移動式中繼輸送機用于輸送集裝箱，完成集裝箱由集裝箱運輸船到集裝箱堆場的輸送。包括雙層機架、行走機構、豎直升降機構、水平輸送單元、集裝箱托盤以及綜合控制系統。行走機構置于地面固定軌道上，沿軌道行進。雙層機架固定于行走機構上，上下兩層均設置有水平輸送單元。水平輸送單元中輸送介質均為動力輥子結構，由若干動力輥子組成，其輸送動作由水平輸送控制單元控制，可以進行水平方向的輸送。集裝箱托盤用于承載集裝箱，依靠輸送機的動力棍子完成輸送。豎直升降機構固定在軌道移動式輸送機靠近固定式棧橋方向一端，含有獨立可升降的水平輸送單元，可以完成集裝箱托盤的水平輸送，并通過起升機構進行豎直升降，實現豎直方向的位移。綜合控制系統包括水平輸送控制單元、行走機構控制單元、豎直升降機構控制單元。固定式豎直升降機構固定于岸邊集裝箱裝卸機械門架框內，包括水平輸送單元和起升機構，水平輸送單元輸送介質為動力輥子，水平輸送單元通過起升機構實現豎直升降。固定式棧橋作為堆場集裝箱裝卸機械與軌道移動式中繼輸送機銜接單元，存放中繼輸送機輸送過來的集裝箱，等待堆場集裝箱裝卸機械的后續作業。含有水平輸送單元，輸送介質為動力輥子，可以實現集裝箱和集裝箱托盤的水平輸送。固定式棧橋的數量由系統裝卸效率確定，其目的是最大限度減少集裝箱搬運和堆垛的等待時間，提高整個系統工作效率。堆場集裝箱裝卸機械采用龍門起重機或集裝箱叉車，將固定式棧橋上的集裝箱搬運堆垛至集裝箱堆場中。本發明能夠提高中小港口碼頭的作業效率，提高碼頭運營的市場競爭力，其運輸的中繼環節采用連續運輸機，能在自然條件惡劣的情況下進行正常的作業，節省了港口建設成本，實現了由傳統的采用燃油動力的集裝箱卡車運輸到采用電力驅動的連續運輸機作業方式的轉變，降低了能耗，有利于環境保護。減少了一線作業人員，降低了因人為因素造成事故和損失的風險，提升了整個系統的安全性能。


圖1為本發明結構正視示意圖。圖2為本發明結構俯視示意圖。圖3為軌道移動式中繼輸送機結構正視示意圖。圖中1.集裝箱運輸船，2.第一岸邊集裝箱裝卸橋，3.第一固定式豎直升降機構，4.軌道移動式中繼輸送機，5.第二固定式棧橋，6.軌道式龍門起重機，7.第一固定式棧橋，8.集裝箱，9.第三固定式棧橋，10.第四固定式棧橋，11.集裝箱托盤，12.行走機構，13.豎直升降機構，14.豎直升降機構水平輸送單元，15.中繼輸送機水平輸送單元，16.機架，17.第二岸邊集裝箱裝卸橋，18.第二固定式豎直升降機構。
具體實施例方式如圖1、圖2、圖3所示，包括第一岸邊集裝箱裝卸橋2、第二岸邊集裝箱裝卸橋17、軌道移動式中繼輸送機4、第一固定式豎直升降機構3、第二固定式豎直升降機構18、第一固定式棧橋7、第二固定式棧橋5、第三固定式棧橋9、第四固定式棧橋10以及軌道式龍門起重機6。第一岸邊集裝箱裝卸橋2、第二岸邊集裝箱裝卸橋17位于前沿碼頭，第一固定式豎直升降機構3、第二固定式豎直升降機構18分別固定于第一岸邊集裝箱裝卸橋2、第二岸邊集裝箱裝卸橋17門架框內。軌道移動式中繼輸送機4位于、第一固定式棧橋7、第二固定式棧橋5、第三固定式棧橋9、第四固定式棧橋10和第一岸邊集裝箱裝卸橋2、第二岸邊集裝箱裝卸橋17之間，第一固定式棧橋7、第二固定式棧橋5、第三固定式棧橋9、第四固定式棧橋10位于軌道移動式中繼輸送機4作業區域和堆場集裝箱裝卸機械作業區域之間，間隔一定距離順序排列。軌道移動式中繼輸送機4包括雙層機架16、行走機構12、豎直升降機構13、中繼輸送機水平輸送單元15、集裝箱托盤11以及綜合控制系統。雙層機架16固定于行走機構12上，上下兩層均設置有中繼輸送機水平輸送單元15。中繼輸送機水平輸送單元15中輸送介質均為動力輥子，其輸送動作由水平輸送控制單元控制。集裝箱托盤11用于承載集裝箱8,通過若干水平輸送單兀15進行輸送。豎直升降機構13固定在軌道移動式輸送機4靠近第一固定式棧橋7、第二固定式棧橋5、第三固定式棧橋9、第四固定式棧橋10方向一端，含有獨立可升降的豎直升降機構水平輸送單元14，可以完成集裝箱托盤11的水平輸送，并通過起升機構進行豎直升降。綜合控制系統包括水平輸送控制單元、行走機構控制單元、豎直升降機構控制單元。軌道移動式中繼輸送機4采用電力驅動，代替傳統集裝箱運輸過程中的集裝箱卡車燃油驅動，縮短了集裝箱運輸的直接距離，實現“油改電”難題，達到了節能環保的功效；連續運輸機械本身跨越式的結構形式對整個系統場地適應性強，對港口前期場地基礎建設的要求低，能大大降低傳統集裝箱卡車運輸港口基礎設施建設成本。第一固定式豎直升降機構3、第二固定式豎直升降機構18分別固定于第一岸邊集裝箱裝卸橋2、第二岸邊集裝箱裝卸橋17的門架框內。包含有豎直升降機構水平輸送單元14和起升機構，豎直升降機構水平輸送單元14輸送介質為動力輥子，在起升機構作用下豎直升降機構水平輸送單元14可以進行豎直升降，實現豎直方向的位移。豎直升降機構水平輸送單元與軌道移動式中繼輸送機上下兩層中繼輸送機水平輸送單元15配合進行作業。用以實現集裝箱8及集裝箱托盤11在豎直方向的位移，并實現集裝箱8從第一岸邊集裝箱裝卸橋2、第二岸邊集裝箱裝卸橋17到軌道移動式中繼輸送機4的轉移。第一固定式棧橋7、第二固定式棧橋5、第三固定式棧橋9、第四固定式棧橋10作為軌道式龍門起重機6與軌道移動式中繼輸送機4的銜接單元，存放軌道移動式中繼輸送機4輸送過來的集裝箱8，等待軌道式龍門起重機6的后續作業。第一固定式棧橋7、第二固定式棧橋5、第三固定式棧橋9、第四固定式棧橋10含有水平輸送單元，輸送介質為動力輥子，可以實現集裝箱8和集裝箱托盤11的水平輸送。固定式棧橋的數量由系統裝卸效率確定，其目的是最大限度減少集裝箱搬運和堆垛的等待時間，提高整個系統工作效率。軌道式龍門起重機6，用于集裝箱的堆垛，將第一固定式棧橋7、第二固定式棧橋5、第三固定式棧橋9、第四固定式棧橋10上的集裝箱8進行搬運堆垛至集裝箱堆場中。下面以兩泊位集裝箱裝卸為例詳細說明本發明的作業過程，實際上應根據港口吞吐量等具體數據來設計布置各裝卸機械的數量及位置。本例中采用兩臺岸邊集裝箱裝卸橋、兩臺固定式豎直升降機構、一臺軌道移動式中繼輸送機、四臺固定式棧橋以及一臺軌道式龍門起重機進行集裝箱裝卸作業的說明。一個完整的工作循環包括兩個作業過程，第一個作業過程從集裝箱運輸船I到港完成卸船準備后開始，第一岸邊集裝箱裝卸橋2將集裝箱8卸至門架下方的第一固定式豎直升降機構3上的集裝箱托盤11上，第一固定式豎直升降機構3中的水平輸送單元下降至軌道移動式中繼輸送機4底層機架的高度，這個過程完成的同時軌道移動式中繼輸送機4運行至第一岸邊集裝箱裝卸橋2門架處，完成與第一固定式垂直升降機構3的對接后，第一固定式垂直升降機構3的水平輸送單元將集裝箱托盤11上的集裝箱8輸送至軌道移動式中繼輸送機4。完成水平輸出集裝箱8后,第一固定式豎直升降機構3中的水平輸送單兀豎直提升至軌道移動式中繼輸送機4上層機架高度，接收從軌道移動式中繼輸送機4上層輸出的集裝箱托盤11。這個過程完成后第一固定式豎直升降機構3存在一個集裝箱托盤11并等待下一循環第一岸邊集裝箱裝卸橋2吊運集裝箱。軌道移動式中繼輸送機4在接受了集裝箱托盤11上的集裝箱8后，作橫向移動，同時集裝箱托盤11上的集裝箱8在中繼輸送機水平輸送單元15的作用下完成從第一岸邊集裝箱裝卸橋2端到第二固定式棧橋5端的水平輸送。軌道移動式中繼輸送機4在完成與第二固定式棧橋5的對接后，集裝箱8輸送至豎直升降機構13處，由中繼輸送機水平輸送單元15輸出集裝箱托盤11上的集裝箱8至第二固定式棧橋5，軌道式龍門起重機6將第二固定式棧橋5上的集裝箱8吊運至堆場完成堆垛，此時第二固定式棧橋5上存在一個集裝箱托盤11。至此，軌道移動式中繼輸送機4完成第一個集裝箱8的轉移過程，一個完整工作循環中的第一個作業過程結束。第二個作業過程開始，軌道移動式中繼輸送機4繼續運行至第二岸邊集裝箱裝卸橋17門架處，軌道移動式中繼輸送機4完成與第二岸邊集裝箱裝卸橋17門架內第二豎直升降機構18的對接，接受從第二豎直升降機構18輸出的集裝箱托盤11上的集裝箱8，第二豎直升降機構18中的水平輸送單元提升至與軌道移動式中繼輸送機4上層機架高度一致，接受軌道移動式中繼輸送機4輸出的集裝箱托盤11。軌道移動式中繼輸送機4接受了集裝箱托盤11上的集裝箱8后運行至第三固定式棧橋9，與第三固定式棧橋9對接并完成集裝箱托盤11上的集裝箱8的卸載，軌道式龍門起重機6將第三固定式棧橋9上的集裝箱8轉移至堆場完成堆垛。軌道移動式中繼輸送機4繼續運行至第二固定式棧橋5處，取得第一個作業過程結束時第二固定式棧橋5上的集裝箱托盤11，至此第二個作業過程結束。軌道式中繼輸送機4準備下個工作循環與第一岸邊集裝箱裝卸橋2的對接，至此，一個完整的工作循環結束。軌道移動式中繼輸送機4分別在第一岸邊集裝箱裝卸橋2、第二岸邊集裝箱裝卸橋17和第二固定式棧橋5、第三固定式棧橋9作業一次。在整個工作循環中，軌道移動式中繼輸送機4和軌道式龍門起重機6主要在第二固定式棧橋5、第三固定式棧橋9之間來回作業，軌道式龍門起重機6作業效率不高時，從軌道移動式中繼輸送機4運送過來的集裝箱8可以暫時存放在第一固定式棧橋7和第四固定式棧橋10上，達到緩沖的目的。根據系統實時運行效率及港口吞吐量實際情況，進行數據分析，根據分析結果，每一個工作循環中可采用單箱操作、兩箱操作或多箱操作以達到理想的工作效率。集裝箱裝船流程與卸船流程是相反的這里不進行詳述。
權利要求
1.一種新型集裝箱裝卸系統，其特征在于包括岸邊集裝箱裝卸機械、軌道移動式中繼輸送機(4)、固定式豎直升降機構、固定式棧橋以及堆場集裝箱裝卸機械；岸邊集裝箱裝卸機械位于前沿碼頭，固定式豎直升降機構固定于岸邊集裝箱裝卸機械門架框內，軌道移動式中繼輸送機(4)在固定式棧橋和岸邊集裝箱裝卸機械之間，固定式棧橋位于軌道移動式中繼輸送機(4)作業區域和堆場集裝箱裝卸機械作業區域之間，間隔一定距離順序排列。
2.根據權利要求1所述的新型集裝箱裝卸系統，其特征在于所述的軌道移動式中繼輸送機(4 )包括雙層機架(16 )、行走機構(12 )、豎直升降機構(13 )、中繼輸送機水平輸送單元(15)、集裝箱托盤(11)以及綜合控制系統；雙層機架(16)固定于行走機構(12)上，上下兩層均設置有中繼輸送機水平輸送單元(15 );中繼輸送機水平輸送單元(15 )中輸送介質均為動力輥子，其輸送動作由水平輸送控制單元控制；集裝箱托盤(11)用于承載集裝箱(8)， 通過若干水平輸送單元進行輸送；豎直升降機構(13)固定在軌道移動式輸送機(4)靠近固定式棧橋方向一端，含有獨立可升降的豎直升降機構水平輸送單元(14)，可以完成集裝箱托盤(11)的水平輸送，并通過起升機構進行豎直升降；綜合控制系統包括水平輸送控制單元、行走機構控制單元、豎直升降機構控制單元；軌道移動式中繼輸送機(4)采用電力驅動。
3.根據權利要求1或2所述的新型集裝箱裝卸系統，其特征在于所述的固定式豎直升降機構固定于岸邊集裝箱裝卸機械門架框內，包括水平輸送單元和起升機構，水平輸送單元輸送介質為動力輥子，水平輸送單元通過起升機構實現豎直升降。
4.根據權利要求3所述的新型集裝箱裝卸系統，其特征在于所述的固定式棧橋作為堆場集裝箱裝卸機械與軌道移動式中繼輸送機(4)的銜接單元，含有水平輸送單元，輸送介質為動力輥子，可以實現集裝箱(8)和集裝箱托盤(11)的水平輸送。
5.根據權利要求1或2所述的新型集裝箱裝卸系統，其特征在于所述的岸邊集裝箱裝卸機械為岸邊集裝箱裝卸橋。
6.根據權利要求1或2所述的新型集裝箱裝卸系統，其特征在于所述的岸邊集裝箱裝卸機械為多用途門座起重機。
7.根據權利要求1或2所述的新型集裝箱裝卸系統，其特征在于所述的堆場集裝箱裝卸機械為軌道式龍門起重機。
全文摘要
一種新型集裝箱裝卸系統，包括岸邊集裝箱裝卸機械、軌道移動式中繼輸送機、固定式豎直升降機構、固定式棧橋以及堆場集裝箱裝卸機械。岸邊集裝箱裝卸機械位于前沿碼頭，固定式豎直升降機構固定于岸邊集裝箱裝卸機械門架框內，軌道移動式中繼輸送機在固定式棧橋和岸邊集裝箱裝卸機械之間，固定式棧橋位于中繼輸送機作業區域和堆場集裝箱裝卸機械作業區域之間。能夠提高中小港口碼頭的作業效率，其運輸的中繼環節采用連續運輸機，能在自然條件惡劣的情況下進行正常的作業，節省了港口建設成本，實現了由傳統的采用燃油動力的集裝箱卡車運輸到采用電力驅動的連續運輸機作業方式的轉變，降低了能耗，有利于環境保護。減少了一線作業人員，提升了整個系統的安全性能適用于中小港口碼頭的集裝箱裝卸。
文檔編號B65G63/00GK103010767SQ20121053789
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者王貢獻, 王名漢, 曾令烈, 陳杰, 李勇智, 袁建明 申請人:武漢理工大學