重磅推薦：一種“散改集”新型裝卸系統設計探討
2020-11-27 18:12 來源：勁海（寧波）起重機械有限公司
隨著公路、鐵路、水路多式聯運模式的大力推廣和高速發展，國家對環保和節能要求的進一步提升，“散改集”（即散貨集裝箱化運輸）被稱為散貨運輸的“第二次革命” ，其發展勢頭不可估量，并具有如下綜合優點：節約袋裝包裝成本，全程機械化運作，貨物破損灑漏少，公鐵水班期穩定，小批量運輸無需候船，集裝箱中轉面廣，門到門運輸直達，減少散貨堆倉空間，環保影響小，節能減排明顯，節省資金利息成本等。
從現有“散改集”裝貨、卸貨工藝來說，存在綜合效率低、環境污染重、貨損灑漏多、裝卸貨滿凈箱差、人力強度大、隨貨移動難等不足。為此，探討性的研發設計了能克服和減少上述不足的一種散貨集裝箱化運輸的新型裝卸系統及設備。此裝卸系統和設備適合于各種散貨（糧食、飼料、煤炭、礦粉、水泥和石料等等）進行“散改集”運輸需求的港口碼頭、物料倉儲、堆場糧庫等企業應用。
一、系統組成
一種“散改集”新型裝卸系統，包括原始散貨、取料裝箱設備、重箱轉運集裝箱車A、重箱公鐵水聯運、重箱轉運集裝箱車B、翻轉卸料設備和終端散貨等（見圖0）。其中：
圖0 系統組成示意圖
原始散貨即是等待使用集裝箱運輸的如糧食、飼料、煤炭、礦粉、水泥和石料等等散狀物料。
終端散貨即是已由集裝箱運輸卸料完畢等待使用的散狀物料。
重箱轉運集裝箱車A和重箱轉運集裝箱車B是指通常的集裝箱車輛，是空載和重載集裝箱的轉運車輛，滿足公路短距離的轉接運輸需要。
重箱公鐵水聯運包含由重箱公路集裝箱車、重箱鐵路集裝箱車、重箱內河集裝箱船和重箱海運集裝箱船等方式組成。其中，重箱公路集裝箱車是目前最主要的集裝箱運輸方式，廣泛使用各種類型的輕重型集裝箱卡車，服務于各相關企業單位。重箱鐵路集裝箱車是鐵路專用的集裝箱車輛，在我國大力發展公鐵水聯運模式中發揮較大作用，特別是具有進港鐵路線的港口碼頭，發揮更大作用。重箱內河集裝箱船是內河運輸集裝箱的主力，特別是近期大力發展的內河集裝箱專用船舶的出現，更是前景廣闊。重箱海運集裝箱船是當前世界范圍內的最重要的運輸方式，占比極高，發展也從未停止過。
取料裝箱設備包含由斗輪取料裝箱機、抓斗取料裝箱機、翻斗自卸裝箱機和料斗出料裝箱機等4種取料和裝箱聯合作業的散狀物料裝備。對于不同的散狀物料，可選擇性的使用上述不同種類的取料裝箱設備中的一種型式的設備進行作業，具體說明見后。
翻轉卸料設備包含由翻轉卸料裝船機、翻轉卸料堆高機和空中翻轉專用吊具等3種集裝箱翻轉后卸空散狀物料的裝備。對于不同的散狀物料和應用場所，可選擇性的使用上述不同種類的翻轉卸料設備中的一種形式的設備進行作業。
二、取料裝箱設備
1、斗輪取料裝箱機（見圖1）
斗輪取料裝箱機由整機結構總成、斗輪取料總成、前輪轉向總成、后輪驅動總成、箱體翻轉總成和動力控制總成等組成。其中，整機結構總成是整機的承載結構總成，需滿足相應的強度和剛度要求；斗輪取料總成是散狀物料提取及運輸至卸料漏斗進一步至開口向上待裝料狀態下的集裝箱內的主要機構總成，其取料的綜合效率應能滿足后端集裝箱裝料需求效率的要求；前輪轉向總成和后輪驅動總成是整機移動運行的轉向和驅動運行的兩個功能部件總成，滿足非工作狀態和輕載工作狀態下前后左右移動的需求；箱體翻轉總成是整機的最主要的部件總成，負責空載和重載集裝箱從集裝箱卡車中的上下裝卸作業，同時，能實現帶箱狀態下的沿軌道水平移動、上下的整體框架的提升和繩索升降的運動、整體內框架和吊具和集裝箱組合體的傾轉至裝箱所需角度的翻轉運動、集裝箱箱門的自動開關動作、滿箱和護箱所需的振動護箱動作和稱重數顯超載保護動作等，其作業的綜合效率同樣需要滿足整機作業效率的要求。動力控制總成是整機的作業運行動力和控制中心，需滿足整機在各種工況條件下的作業和運行要求。
1.整機結構總成 2.斗輪取料總成 3.前輪轉向總成
4.后輪驅動總成 5.箱體翻轉總成 6.動力控制總成
圖1 斗輪取料裝箱機示意圖
2、抓斗取料裝箱機（見圖2）
抓斗取料裝箱機由整機結構總成、抓斗取料總成、前輪轉向總成、后輪驅動總成、箱體翻轉總成和動力控制總成等組成。與前一個斗輪取料裝箱機最大不同就是取料方法的不同，其它部件總成基本相同。抓斗取料作業的過程相同于常見的抓斗類工程機械的方式，在此不再詳細表述。
1.整機結構總成 2.抓斗取料總成 3.前輪轉向總成
4.后輪驅動總成 5.箱體翻轉總成 6.動力控制總成
圖2 抓斗取料裝箱機示意圖
3、翻斗自卸裝箱機（見圖3）
翻斗自卸裝箱機由整機結構總成、物料輸送總成、前輪轉向總成、后輪驅動總成、箱體翻轉總成和動力控制總成等組成。同樣的與前面的兩種裝箱機最大的不同也是取料方法的不同，其它部件總成基本相同。此設備適用皮帶輸送機、翻斗裝載機和自卸汽車等等上料，經過物料輸送總成后至卸料漏斗進一步至開口向上待裝料狀態下的集裝箱內，完成前端的上料和輸送下料過程。
1.整機結構總成 2.物料輸送總成 3.前輪轉向總成
4.后輪驅動總成 5.箱體翻轉總成 6.動力控制總成
圖3 翻斗自卸裝箱機示意圖
1.整機結構總成 2.物料輸送總成 3.前輪轉向總成
4.后輪驅動總成 5.箱體翻轉總成 6.動力控制總成
圖4 料斗出料裝箱機示意圖
三、翻轉卸料設備
1、翻轉卸料裝船機（見圖5）
翻轉卸料裝船機由整機結構總成、卸料輸送總成、前輪轉向總成、后輪驅動總成、箱體翻轉總成和動力控制總成等組成。翻轉卸料裝船機主要應用于除碼頭船舶外，還可應用于鐵路車皮和公路貨車等場所。與前述的取料裝箱設備中的機型有很多相同相似的部件總成，而主要的差別是箱體翻轉總成的旋轉方向不同和箱體開口方向的不同，同時，卸料輸送總成的輸送出料方向不同，與整機的行走移動方向垂直，更好的滿足船舶的裝船方式。
1.整機結構總成 2.卸料輸送總成 3.前輪轉向總成
4.后輪驅動總成 5.箱體翻轉總成 6.動力控制總成
圖5 翻轉卸料裝船機示意圖
2、翻轉卸料堆高機（見圖6）
翻轉卸料堆高機由整機結構總成、輸送堆高總成、前輪轉向總成、后輪驅動總成、箱體翻轉總成和動力控制總成等組成。翻轉卸料堆高機應用于倉庫堆場的物料堆高作業，也可應用于與鐵路車皮和公路貨車的轉運對接輸送。與前述的翻轉卸料裝船機有很多相同相似的部件總成，主要的差別是輸送出料的方向與整機移動的方向一致，更好的滿足堆高作業要求。
1.整機結構總成 2.輸送堆高總成 3.前輪轉向總成
4.后輪驅動總成 5.箱體翻轉總成 6.動力控制總成
圖6 翻轉卸料堆高機示意圖
3、空中翻轉專用吊具（見圖7）
空中翻轉專用吊具由整體結構總成、外框升降機構、內框翻轉機構、箱體翻轉總成和動力控制總成等組成。空中翻轉專用吊具的應用面相對較廣，只要具有懸掛集裝箱專用吊具的各種類型的起重設備，如集裝箱正面吊、港口門座起重機、堆場大型龍門起重機、碼頭集裝箱專用起重機等等都可使用，是散改集運輸方式的重要設備。工作原理與前述翻轉卸料裝船機和翻轉卸料堆高機中的箱體翻轉總成基本相同。
1.整機結構總成 2.外框升降機構
3.內框翻轉機構 4.箱體翻轉總成 6.動力控制總成
圖7 空中翻轉專用吊具示意圖
四、作業流程
集卡車帶空載集裝箱到達原始散貨現場→進入取料裝箱設備中的斗輪取料裝箱機或抓斗取料裝箱機或翻斗自卸裝箱機又或料斗出料裝箱機四種裝箱之一設備→進行裝箱作業至滿箱狀態→裝載重箱集裝箱至重箱轉運集裝箱車A上并進行公共道路轉運→進一步重箱公鐵水聯運的重箱公路集裝箱車或重箱鐵路集裝箱車或重箱內河集裝箱船又或重箱海運集裝箱船等運輸→裝載重箱至重箱轉運集裝箱車B上進一步轉運→進入翻轉卸料設備的翻轉卸料裝船機或翻轉卸料堆高機又或空中翻轉專用吊具進行卸料作業→得到等待使用的終端散貨。
五、結語
一種“散改集”新型裝卸系統適合于各種散貨（糧食、飼料、煤炭、礦粉、水泥和木屑等）進行散改集裝卸作業需求的物流、倉儲、堆場、碼頭、場站和糧庫等工礦企業使用，具有高效率、低成本、環保優、貨損少、滿箱量、卸干凈、使用廣、安全性和操作性等綜合特點，更是對散貨集裝箱化運輸裝卸系統和方法創新的一種設計探討。（苗林展）
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