CN101151198B - 用于存放和输送集装箱的方法和设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种在很短的时间内在塔式集装箱装载系统中合理地存放和输送集装箱的方法，以及使用该方法的设备。方法包括步骤：当集装箱进入钢结构中时，指定待存放集装箱的存放位置；用行车沿钢结构的升降通道将集装箱提升到存放位置所在层中的库房；当集装箱位于库房中时，将集装箱输送并临时存放到库房前端的临时存放地点；以及利用安装在库房中的输送行车，将临时存放地点的集装箱输送和存放到指定的存放位置。

Description

用于存放和输送集装箱的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种在塔式集装箱装载系统中存放和输送集装箱的方法以及使用该方法的设备，更具体地，涉及一种在短时间内在塔式集装箱装载系统中合理地存放和输送集装箱的方法以及使用该方法的设备。

背景技术

通常，集装箱是指用于有效和经济地输送盒状箱子的容器。有各种长度和高度的多种类型，但主要使用的集装箱具有20ft或40ft的长度。

集装箱通常存放在一定区域内的专用设备中，例如通常位于存放和输送大量集装箱的港口的集装箱码头。

然而，为了存放大量的集装箱，集装箱码头必须很宽，但很难保证有宽敞的地方，且即使地方很宽敞，也不能有效地存放集装箱。

此外，由于集装箱以分散的状态存放在宽敞的地方，使得存放的集装箱远离轮船，所以，需要用于将集装箱输送到轮船的输送设备和用于管理该设备的工人。

为了解决上述问题，本申请人提交了韩国专利申请No.2004-16979(申请日：2004年3月12日)，名称为“塔式集装箱存放方法和系统(Tower TypeContainer Storing Method and System)”，下面将参照图23和图24来描述该专利申请。

如图所示，传统的塔式集装箱存放系统的结构为：多个钢结构100a彼此连接以形成钢质存放设备，多个库房100c设置在形成于钢结构100a中的垂直升降通道100b的侧面，升降车200a分别在钢结构100a内上升和下降，而行车300a从升降车200a到库房100c水平运行。

传统的塔式集装箱存放系统包括设置在钢质存放设备侧面的装卸机400a，用于将从外部输送来的集装箱插入到钢结构100a中。

另外，升降车200a通过驱动装置沿分别安装在垂直升降通道100b中的垂直轨道上升和下降，驱动装置包括安装在钢结构100a上侧的滑轮和钢缆。设置在升降车200a中的行车300a通过安装在各个行车300a中的电动机沿安装在库房100c横侧的水平轨道100d水平运行。

通过装卸机400a插入到钢结构100a中的集装箱通过行车300a保持，并被提升到集装箱与升降车200a中的行车300a一起被存放的地方，并水平移动到与存放行车300a的位置相对应的库房100c的存放位置，从而可以进行集装箱的存放。通过相反的顺序可以取出集装箱。

然而，上述塔式集装箱存放系统具有如下缺点。

由于当行车将集装箱存放在库房中或从库房中取出集装箱时，升降车停止，所以系统的利用率低，存放和取出集装箱要花费很长的时间。

此外，由于库房的高度很低，为了取出系统中心区域的集装箱，必须将中心区域的集装箱前面的集装箱转移到另一个地方。因此，存放和输送集装箱的效率很低。

同时，在上述塔式集装箱存放系统中，随着要存放的集装箱的数量逐步增加，垂直升降通道之间的库房在宽度方向增加，从而集装箱的存放和输送速度和效率下降。

更详细地说，在上述传统的塔式集装箱存放系统中，在最下层根本没有库房，运送车只沿垂直升降通道运行，升降车设置在位于垂直升降通道横侧方向的库房的每个部分中，而升降车的行车不能在最下层水平运行。

因此，在至少两个升降车设置在一个垂直升降通道中的情况下，设置一个运送车将集装箱输送到升降车，只有该运送车所在位置的升降车工作，而其它升降车停止。

同时，在上述传统的塔式集装箱存放系统中，由于装卸机缠绕和松开钢缆以提升和下降集装箱，通过钢缆悬吊的集装箱可能由于外部的自然情况(风力)而左右摆动。

此外，由于所述传统的装卸机保持集装箱并水平旋转被保持的集装箱，所以，集装箱不会在需要的方向停止。因此，其很不方便且很难使用。

发明内容

因此，发明致力于解决上述问题，本发明的一方面是提供一种在很短的时间内合理地存放和输送集装箱的方法，以及使用该方法的设备。

本发明的另一方面是提供一种通过检测所有的装置是否出故障，利用备用装置，合理地存放和输送集装箱的方法，以及使用该方法的设备。

本发明的另一方面是提供一种存放和输送集装箱的设备，其中增加了库房以增加设备的存放效率和利用率。

本发明的另一方面是提供一种存放和输送集装箱的设备，其中集装箱通过简单的结构很容易在库房中的垂直方向移动。

本发明的另一方面是提供一种存放和输送集装箱的设备，其中可以有效地操作停止的升降车。

本发明的另一方面是提供一种存放和输送集装箱的设备，其中装卸机不会由于风而摆动，并可以横向和垂直移动并可以扭曲。

根据一个方面，本发明提供一种在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的方法，所述包括以下步骤：当集装箱进入钢结构中时，指定待存放集装箱存放的位置；用行车沿钢结构的提升通道将集装箱提升到存放位置所在层中的库房；当集装箱位于库房中时，将集装箱输送并临时存放到库房前端的临时存放位置；以及利用安装在库房中的输送行车，将临时存放位置的集装箱输送和存放到指定的存放位置。

优选地，该方法还包括在临时存放步骤之后，当临时存放集装箱时，将在临时存放地点的行车输送到集装箱通过升降通道进入的地点，以输送其它集装箱的步骤。

此外，该方法还包括在存放位置指定步骤之后，检测用于输送库房的集装箱的输送行车是否出故障的步骤。

根据另一方面，本发明提供一种存放和输送集装箱的方法，该方法包括如下步骤：当指定待取出的集装箱时，检测钢结构中待取出的集装箱的位置；利用安装在存放待取出的集装箱的库房中的输送行车，将集装箱输送并临时存放到库房前端的临时存放地点；利用行车将存放在临时存放地点的集装箱沿钢结构的升降通道下降到取出位置；以及当集装箱到达钢结构的升降通道下端的取出位置时，从钢结构中取出集装箱。

优选地，该方法还包括通过控制输送行车来安排待取出的集装箱周围的其它集装箱，使得在临时存放集装箱步骤之前，平稳地输送待取出的集装箱的步骤。

此外，该方法还包括在检测集装箱的取出位置之后，检测用于输送存放待取出的集装箱的库房内的集装箱的输送行车是否出故障的步骤。

根据另一方面，本发明提供一种在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的方法，该方法包括以下步骤：将集装箱输送到两个升降车，然后该两个升降车同时上升和下降，以便利用沿安装在升降通道下端的轨道运行的运送车来存放和取出集装箱，并利用辅助运送车将其它集装箱输送到所述两个升降车以外的其它升降车，所述辅助运送车设置在钢结构的库房的最下层并沿平行于运送车的辅助轨道运行；以及经过安装在库房的最下层中的辅助水平轨道，通过水平移动其它升降车的行车将集装箱输送到辅助运送车和其它升降车，所述辅助运送车在此等待在该库房的最下层中等待。

优选地，通过沿外辅助轨道运行的外辅助运送车，将集装箱输送到其它升降车，所述外辅助轨道安装在形成于钢结构的最下部外侧的运行路径中且平行于运送车。将集装箱在外辅助运送车和其它升降车之间输送，其它升降车的行车沿外辅助水平轨道水平运行，该外辅助水平轨道从运行路径到升降通道的下端彼此交叉。

根据另一方面，本发明提供一种在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的设备，所述塔式集装箱存放系统包括：具有形成于提升通道横侧的多个库房的塔式钢结构，以及沿库房中的水平轨道在升降车中水平移动的行车。该设备包括：位于库房横侧的临时存放地点，通过行车输送的集装箱或者从库房中取出的集装箱临时存放在该临时存放地点；以及输送行车，该输送行车设置在各个库房中，将存放在临时存放地点的集装箱输送到库房中的指定位置，以及将库房中待取出的集装箱输送到临时存放地点，并沿水平轨道运行。

优选地，库房具有扩展的垂直宽度，使得多个集装箱被存放在垂直的多个层中。每个输送行车包括：主体，该主体沿水平轨道运行，并具有放置在水平轨道上的驱动轮以及用于驱动该驱动轮的驱动电动机；夹持架，该夹持架设置在主体的下侧，并具有用于夹持集装箱的钩状物；以及垂直移动机，该垂直移动机安装在主体和夹持架之间，以便在垂直方向移动夹持架。

此外，垂直移动机包括一对第一连杆，该一对第一连杆的上端铰接到主体的下部横侧；一对第二连杆，该一对第二连杆的上端铰接到第一连杆的下端，下端则铰接到夹持架的上部横侧；以及一对液压缸，该一对液压缸倾斜安装，下端铰接到第一连杆的中心部分，上端则铰接到主体的中心部分。

此外，垂直移动机还包括一对支撑轴，该一对支撑轴铰接到第一连杆的中心部分，以便与第一连杆水平互连，并且与液压缸的下端连接以便铰接。

优选地，垂直移动机还包括铰接轴，该铰接轴用于将第一连杆和第二连杆水平连接到第一连杆和第二连杆的铰接部分，使得第一连杆的下端铰接到第二连杆的上端。

此外，设备还包括多个辅助轨道，该多个辅助轨道安装在库房中，使得行车移动到与待存放的集装箱的数量相对应的水平轨道的下侧。

根据另一方面，本发明提供一种在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的设备，所述塔式集装箱存放系统包括具有形成于升降通道横侧的多个库房的塔式钢结构，沿库房中的水平轨道在升降车中水平移动的行车，设置在升降通道的下端以便沿轨道运行以输送集装箱的运送车，以及安装在钢结构的外侧以便将集装箱装载到行车上以及从行车上卸载集装箱的装卸机。所述设备包括：辅助轨道，该辅助轨道安装在钢结构的最下层且平行于所述轨道的侧面；辅助运送车，该辅助运送车沿辅助轨道运行以输送集装箱；以及辅助水平轨道，该辅助水平轨道安装在钢结构的最下层，使得行车沿辅助轨道水平运行。

优选地，该设备还包括运行路径，该运行路径设置在钢结构的外侧且平行于所述轨道；外辅助轨道，该外辅助轨道安装在运行路径的内部下侧且平行于所述轨道；外辅助运送车，该外辅助运送车沿外辅助轨道运行以输送集装箱；以及外辅助水平轨道，该外辅助水平轨道从钢结构的最下部外侧安装到运行路径的内侧。

此外，装卸机包括：装卸机主体，该装卸机主体通过水平驱动单元沿轨道移动；扩展器，该扩展器设置在装卸机主体的下侧，并具有保持装置；升降驱动装置，用于通过驱动动力移动扩展器；水平输送装置，用于垂直于装卸机主体水平移动扩展器；以及定位装置，用于将扩展器固定到水平输送装置，并用于扭曲扩展器。

所述升降驱动装置包括：一对导向梁，该一对导向梁垂直安装在装卸机主体的下部横侧以彼此面对，并通过支撑梁相互连接；以及升降架，该升降架通过垂直安装的升降汽缸沿导向梁上升和下降，该升降架具有杆，该杆连接到安装于导向梁上的支撑梁，并通过钢缆连接到其下侧的扩展器。

此外，所述水平输送装置包括：一对移动架，该一对移动架设置在升降架的上部横侧，垂直于升降架，并通过连接架相互连接；以及驱动汽缸，该驱动汽缸的端部固定到升降架，另一端则固定到升降架。

此外，所述定位装置包括：一对垂直梁，该一对垂直梁整体并垂直形成于连接架的下部横侧以彼此面对，并通过水平支撑架支撑；管状汽缸该管状汽缸设置在垂直梁之间，沿滚子与垂直梁滚动接触的杆运行，并安装到杆的横侧；以及旋转装置，所述旋转装置用于将管状汽缸固定到扩展器以旋转。

此外，每个旋转装置都包括：垂直旋转轴，该垂直旋转轴与管状汽缸的下侧形成一体；以及轴承，用于相对扩展器支撑旋转轴以旋转。

附图说明

图1是显示根据本发明一种优选实施方式存放和输送集装箱的方法的流程图；

图2是显示根据本发明另一优选实施方式存放和输送集装箱的方法的流程图；

图3是显示根据本发明第一优选实施方式存放和输送集装箱的设备的示意性前截面图；

图4是显示根据本发明第一优选实施方式存放和输送集装箱的设备的主要部分的前截面图；

图5是图4的放大图；

图6到图8是显示根据本发明第一优选实施方式存放和输送集装箱的设备的主要部分的侧截面图；

图9是显示根据本发明第二优选实施方式的塔式集装箱存放系统的前视图；

图10是图9的平面图；

图11是图9中行车的放大图；

图12是显示根据本发明第三优选实施方式存放和输送集装箱的设备的主要部分的前截面图；

图13是显示根据本发明第三优选实施方式在存放和输送集装箱的设备中使用的运送车的透视图；

图14是显示根据本发明第四优选实施方式存放和输送集装箱的设备的主要部分的透视图；

图15是显示图14中装卸机主体的分解透视图；

图16是显示图14中升降架的透视图；

图17是显示图14中扩展器的透视图；

图18是显示根据本发明第四优选实施方式存放和输送集装箱的设备的装配的侧视图；

图19是显示根据本发明第四优选实施方式的定位装置的平面图；

图20是显示根据本发明第四优选实施方式的定位装置的前视图；

图21和图22是显示根据本发明第四优选实施方式的扩展器的操作的平面图；

图23是显示传统的塔式集装箱存放系统的示意性前截面图；以及

图24是显示图23中主要部分的放大图。

具体实施方式

在下文中，将参照相应的附图详细说明根据本发明优选实施方式的存放和输送集装箱的方法和利用该方法的设备。

图1是显示根据本发明优选实施方式存放和输送集装箱的方法的流程图。

如图所示，存放和输送集装箱的方法包括以下步骤：指定集装箱待存放的存放位置(S10)；将集装箱提升到指定的存放位置(S20)，将集装箱临时存放在存放集装箱的库房的前端(S30)；以及将临时存放的集装箱移动到存放位置进行存放(S40)。

指定存放位置的步骤(S10)是指当待存放的集装箱进入钢结构时，指定集装箱待存放的位置的过程，也就是说，通过利用设置在用于存放和输送集装箱的设备中的控制单元在钢结构内寻找空闲的空间，指定集装箱待存放的位置的过程。

此外，提升集装箱的步骤(S20)是指利用行车沿钢结构的升降通道将集装箱提升到集装箱待存放的层，以将集装箱输送到指定存放位置的过程。在此步骤中，进入钢结构下侧的集装箱通过行车保持，而行车通过升降车提升到指定存放位置所在的库房，以便将集装箱提升到集装箱待存放的层。

临时存放集装箱的步骤(S30)是指当集装箱位于集装箱待存放的层中时，将集装箱输送到位于集装箱待存放的层的前端处的临时存放地点并存放集装箱的过程。在此步骤中，保持集装箱的行车直接将保持的集装箱存放在空闲的临时存放地点，而不移动到存放位置。

如此，集装箱被临时存放，以便行车卸下集装箱，从而该行车可以在其它任务中使用。因此，改进了行车的利用率。

此外，存放集装箱的步骤(S40)是指通过安装在库房中的输送行车，将存放在临时存放地点的集装箱输送到指定存放位置并存放该集装箱的过程。在此步骤中，通过安装在库房中的输送行车，将临时存放在临时存放地点的集装箱输送到并存放在指定存放位置。

如此，由于集装箱被临时存放，使得提升集装箱以及将集装箱输送到库房中以存放该集装箱能够独立进行，所以，可以有效地使用沿垂直通道垂直运行的升降车和行车，且更容易将集装箱输送到存放位置。

此外，在临时存放集装箱的步骤(S30)之后，设置有当集装箱的临时存放完成时，通过升降通道将临时存放地点的行车输送到集装箱进入的地点，用于输送其它集装箱的子步骤(S31)。

在子步骤(S31)中，在集装箱的临时存放完成之后，将行车直接输送到集装箱进入的地点，该地点位于钢结构的下侧，从而显著提高了行车的利用率，且可以更高的速度存放大量的集装箱。

此外，在指定存放位置的步骤(S10)之后，设置有检测用于输送库房内集装箱的输送行车是否出故障(out of order)的子步骤(S11)。

在子步骤(S11)中，检测用于输送集装箱进入库房的输送行车是否出故障，以便精确和稳定地进行集装箱的存放。

换言之，当库房中的输送行车被检测并确定为出故障时，通过行车保持的集装箱不再存放在临时存放地点，而是通过行车直接移动到存放位置，以便精确存放集装箱。

图2是显示根据本发明另一优选实施方式存放和输送集装箱的方法的流程图。

如图所示，用于存放和输送集装箱的方法包括以下步骤：检测待取出的集装箱位置的步骤(S100)；输送存放在库房中的集装箱，并临时存放该集装箱以便取出该集装箱(S200)；利用行车下降该临时存放的集装箱(S300)，并将该下降的集装箱从钢结构中取出(S400)。

检测待取出的集装箱位置的步骤(S100)是指当指定待取出的集装箱时，检测待取出的集装箱在钢结构中的位置的过程。在此步骤中，工人选择待取出的集装箱，控制器搜寻指定集装箱的存放位置并检测集装箱的位置。

此外，临时存放集装箱的步骤(S200)是指利用安装在库房中的输送行车将集装箱输送到位于库房前端的临时存放地点并存放该输送的集装箱的过程。在此步骤中，输送行车保持存放的集装箱并将保持的集装箱输送到位于库房前端的临时存放地点，以在此地点临时存放待取出的集装箱。

此外，下降集装箱的步骤(S300)是指利用行车沿钢结构的升降通道下降存放在临时存放地点的集装箱的步骤。在此步骤中，存放在临时存放地点而待取出的集装箱通过设置在升降车中的行车保持，并通过升降通道输送到位于钢结构下侧的取出地点。

此外，取出集装箱的步骤(S400)是指当集装箱到达位于钢结构升降通道下侧的取出位置时，将集装箱从钢结构中取出的过程。在此步骤中，放置在升降通道下侧的取出位置的集装箱通过运送车或拖车从钢结构中取出。

此外，在临时存放集装箱的步骤(S200)之前，设置有控制输送行车来安排待取出的集装箱周围的其它集装箱，以方便输送该集装箱的子步骤(S102)。

在准备存放的子步骤(S102)中，当待取出的集装箱由于其它集装箱的原因难以直接输送时，对待取出的集装箱周围的其它集装箱进行安排，也就是重新安排位置，使得待取出的集装箱能够被方便输送。

此外，在检测取出位置的步骤(S100)之后，设置有检测将待取出的集装箱从库房取出的输送行车是否出故障的子步骤(S101)。

在检测输送行车是否出故障的子步骤(S101)中，检测在待取出的集装箱所在层中的输送行车是否出故障，以便可以稳定和精确地取出集装箱。

换言之，当库房中的输送行车被检测并确定出故障时，不使用输送行车，而是待取出的集装箱直接通过行车保持，使得集装箱不被存放在临时存放地点，而是经过升降通道直接输送到取出位置。

图3是显示根据本发明第一优选实施方式用于存放和输送集装箱的设备的示意性前截面图。

如图所示，用于存放和输送集装箱的设备包括：钢结构10，该钢结构10具有设置在升降通道11横侧的多个库房12；升降车20，该升降车20沿升降通道11垂直运行，并在升降车20中设置有行车21；以及安装在各个库房12中的输送行车30。

钢结构10包括垂直形成于钢结构10中的多个升降通道11，与升降通道11的横侧水平连通的多个库房12，以及安装在库房12中的水平轨道13。

库房12是存放多个集装箱以便在垂直方向叠置的地方。水平轨道13用作行车21在库房12内运行以及安装在库房12中的输送行车30运行的通道。

此外，升降车20沿升降通道11上升和下降，并包括设置在其中进行水平移动的行车21。行车21构造成位于升降车中，可以沿水平轨道13运行到库房12内。

在如上述构造的用于存放和输送集装箱的设备中，当集装箱进入一个升降通道11的下侧时，行车21保持进入的集装箱，升降车20沿升降通道11上升到存放位置，保持集装箱的行车21沿水平轨道13运行以将集装箱临时存放在库房12的前端。

临时存放的集装箱通过安装在库房12中的输送行车30保持，并沿水平轨道13输送到指定的存放位置进行存放。

相反地，当取出集装箱时，取出位置的输送行车30将待取出的集装箱输送到库房12的前端以临时存放集装箱，临时存放的集装箱通过升降车20的行车21保持，并与升降车20一起下降到升降通道11的下侧，然后取出集装箱。

图4是显示根据本发明第一优选实施方式用于存放和输送集装箱的设备的主要部分的前截面图，图5是图4的放大图。

如图所示，用于存放和输送集装箱的设备包括：钢结构10，该钢结构10具有设置在升降通道11横侧的多个库房12；升降车20，该升降车20沿升降通道11垂直运行，并在其中设置有行车21；以及安装在各个库房12中的输送行车30。

钢结构10包括垂直形成于钢结构10中的多个升降通道11，与升降通道11的横侧水平连通的多个库房12，安装在库房12中的水平轨道13，形成于库房12横侧的临时存放间14，以及安装在水平轨道13下侧的多个辅助轨道15。

库房12具有延伸的垂直宽度，使得多个集装箱在垂直方向存放。多个辅助轨道15安装在水平轨道13的下侧，与待存放的集装箱的数量对应。

由于辅助轨道15的原因，当输送行车30出故障时，升降车20的行车21直接沿辅助轨道15移动到库房12中以存放和取出集装箱。

临时存放间14形成于库房的横侧，当存放集装箱或者取出存放的集装箱时，该临时存放间14作为空闲地点以临时存放通过行车21和输送行车30输送的集装箱。

如此，待存放或待取出的集装箱被临时存放在该临时存放间14中，使得集装箱通过升降车20沿升降通道11的垂直运动以及集装箱通过输送行车30的横向运动能够单独进行。因此，升降车20和输送行车30可以独立操作，从而提高了设备的利用率，且增加了存放和取出集装箱的速度。

换言之，在升降车20输送集装箱期间，输送行车30可以执行其它任务；同样，在输送行车30工作期间，升降车20也可以执行其它任务。因此，提高了设备的利用率。

此外，每个输送行车30都包括：主体31，该主体31包括置于水平轨道13上并沿水平轨道13运行的驱动轮，以及用于驱动该驱动轮的驱动电动机；夹持架32，该夹持架32设置在主体31的下侧，并具有用于夹持集装箱的钩状物321；以及垂直移动机33，该垂直移动机33安装在主体31和夹持架32之间，以垂直移动夹持架32。

夹持架32利用钩状物321保持集装箱或者松开集装箱。

垂直移动机33包括：一对第一连杆331，该一对第一连杆331的上端铰接到主体31下部横侧；一对第二连杆332，该一对第二连杆332的上端铰接到第一连杆331的下端，而下端则铰接到夹持架32的上部横侧；以及一对液压缸333，该一对液压缸333倾斜一定角度安装，下端铰接到第一连杆331的中心部分，而上端则铰接到主体31的中心部分。

垂直移动机33垂直移动主体31下侧的夹持架32，使得多个集装箱能够被容易地堆叠和存放在库房12中。

此外，垂直移动机33还包括：一对支撑轴334，该一对支撑轴334铰接到第一连杆331的中心部分而与第一连杆331水平地互连，并与铰接的液压缸333的下端连接；以及铰接轴335，该铰接轴335用于将第一连杆331和第二连杆332水平连接到第一连杆331和第二连杆332的铰接部分，使得第一连杆331的下端铰接到第二连杆332的上端。

支撑轴334和铰接轴335支撑第一连杆331和第二连杆332，保证彼此连接并可以旋转。

图6到图8是显示根据本发明第一优选实施方式用于存放和输送集装箱的设备的主要部分的侧截面图，说明了输送行车的操作。

如图所示，当驱动轮311通过驱动电动机312旋转时，主体31沿库房12内的水平轨道13移动。

在主体31和第一连杆331之间铰接的液压缸333开始工作时，在第一连杆331和与之铰接的第二连杆332朝向主体31的下表面折叠或者从下表面展开的同时，铰接到第二连杆332下端的夹持架32垂直移动。

换言之，当液压缸333工作时，第一连杆331和第二连杆332折叠，而夹持集装箱C的夹持架32向主体31的下表面移动，使得集装箱C上升。

相对地，当液压缸333工作时，第一连杆331和第二连杆332展开，夹持集装箱C的夹持架32从主体31的下表面向主体31的下侧移动，使得集装箱C下降。

如此，第一连杆331和第二连杆332通过液压缸333折叠或者展开，从而将多个集装箱C存放到库房12中或者将库房12中存放的集装箱C取出。

图9是显示根据本发明第二优选实施方式的塔式集装箱存放系统的前视图，图10是图9的平面图，图11是图9中行车的放大图。

如图所示，同传统的系统一样，该塔式集装箱存放系统包括：具有多个库房1b的钢结构1；形成于库房1b之间的垂直升降通道2；通过驱动动力沿升降通道2垂直移动的升降车3；以及通过其自身的驱动动力沿安装在库房1b中的水平轨道1c运行的行车4。

此外，升降车3包括与库房1b中的水平轨道1c相对应的对应水平轨道3a。行车4包括保持装置(未示出)，该保持装置插入到形成于集装箱C的各个上部角落中的狭槽中并被锁紧在该狭槽中，从而集装箱C可以通过该保持装置固定到行车4。

在升降通道2的横侧设置有装卸机6，用于装卸拖车上的以及沿升降通道2运行的运送车5上的集装箱。同行车4一样，装卸机6构造成能够通过电动机驱动的多个轮子沿垂直于升降通道2的轨道运行。

在利用塔式集装箱存放系统存放和输送集装箱的方法中，升降通道2中的运送车5控制升降车3存放集装箱并控制升降车3下降以取出集装箱。驱动其余的升降车3以便通过辅助运送车7存放和取出集装箱，辅助运送车7沿安装在库房1b最下层中的平行于升降通道2的辅助轨道7a运行。

升降车3的行车4沿安装在钢结构1最下层中的辅助水平轨道8被水平驱动，以便输送装载在辅助运送车7上的集装箱C。

用于存放和输送集装箱的设备包括：辅助轨道7a，该辅助轨道7a安装在钢结构的最下层中，独立于沿升降通道2运行的运送车5，辅助运送车7安装在该辅助轨道7a上以平行于升降通道2运行；以及辅助水平轨道8，该辅助水平轨道8设置在钢结构的每个最下层中，以便升降车3的行车4水平运行。

在此设备中，将装载在从外部进入的拖车上的集装箱C通过装卸机6装载到升降通道2中的运送车5上，运送车5沿升降通道2以及升降通道2的下侧(库房1b所在位置)运行，安装在升降通道2中的升降车3下降使运送车5上装载的集装箱C与行车4固定，然后，将集装箱C提升到相应库房1b所在的层。

运送车5移动到下降的其它升降车3的位置以准备装载取出的集装箱C并等待，当通过升降车3下降以便取出的集装箱C装载到运送车5上时，运送车5再次沿升降通道2运行，并在装卸机6的位置停止，使得集装箱C通过装卸机6取出。

此外，当集装箱通过运送车5存放和取出时，辅助运送车7通过装卸机6接收来自拖车的集装箱C，并沿安装在钢结构1最下层中的辅助轨道7a运行，然后，停止在相应的升降通道2的最下层，即没有升降的其它升降车3用于存放或取出集装箱的停止位置所在的升降通道2。

因此，当升降车3下降后，升降车3沿升降通道2下降到最下层，如图11所示，升降车3的行车4沿辅助水平轨道8水平运行以便固定装载在运送车5上的集装箱C。

其次，行车4在保持集装箱C时沿辅助水平轨道8返回，并移动到升降通道2中的升降车3内。因此，集装箱通过升降车3的提升被存放，或者通过升降车3的下降被取出，以便所有集装箱C都不停止而是平稳处理。

图12是显示根据本发明第三优选实施方式用于存放和输送集装箱的设备的主要部分的前截面图。

如图所示，用于存放和输送集装箱的设备还包括安装在钢结构的最下层的外侧的运行路径9。

运行路径9包括安装在运行路径9的底部上且平行于辅助轨道7a的外辅助轨道9a，以及沿外辅助轨道9a运行的外辅助运送车9b。

另外，外辅助轨道9a安装在运行路径9和升降通道2之间，而外辅助水平轨道9c构造成使得设置在升降通道2中的升降车3的行车4水平运行，并位于运行路径9的上侧。

行车4提升装载在位于运行路径9的外辅助轨道9a上的外辅助运送车9b上的集装箱C，并将集装箱C输送到升降通道2，使得集装箱C可以通过升降车3输送进库房1b，或者可以通过升降车3卸下从库房1b下降的集装箱C，以输送到外辅助运送送车9b。

因此，同运送车5和辅助运送车7一样，外辅助运送车9b将集装箱C存放到升降车3的行车4上或者从升降车3的行车4上取出，以便防止升降车3停止，可以使设备连续操作。

图13是显示根据本发明第三优选实施方式在用于存放和输送集装箱的设备中使用的运送车的透视图。如图所示，运送车5构造成使得一对支撑梁5c安装在配置有轮子5b的架子5a的接近中心位置，以便可以使用长度与架子5a长度对应的集装箱(长度：大约40ft)，以及与支撑梁5c之间的面积对应的集装箱(长度：大约20ft)。这如同辅助运送车和外辅助运送车。在此，标号5d指用于驱动轮子5b的驱动电动机。

图14是显示根据本发明第四优选实施方式用于存放和输送集装箱的设备的主要部分的透视图。

如图所示，用于存放和输送集装箱的设备包括：装卸机主体100，该装卸机主体100通过安装在其横侧的水平驱动单元100a沿轨道移动；以及安装在装卸机主体100的下侧并具有保持装置200b的扩展器(spreader)200。

此外，该设备还包括：通过扩展器200的驱动动力垂直移动的升降驱动装置300；通过扩展器200的驱动动力垂直于装卸机主体100水平移动的水平输送装置400；以及用于将扩展器200固定到水平输送装置400并扭曲扩展器200的定位装置500。

如图14和图15所示，升降驱动装置300包括彼此面对垂直安装在装卸机主体100横向下侧的一对导向梁301和301a。导向梁301和301a的下侧通过水平支撑梁302相互连接。

如图14和图15所示，在导向梁301和301a的支撑梁302中，升降架303设置为垂直运行。升降架303构造成使得升降汽缸303a(该升降汽缸的轴303b连接到导向梁301和301a的支撑梁302)垂直安装，以便沿导向梁301和301a提升和下降升降架303。如图17所示的扩展器200通过钢缆303c连接到升降架的下侧。

此外，如图14、图16和图18所示，水平输送装置400构造成使得一对移动架401和401a设置在垂直于升降架303的上部横侧，且移动架401和401a通过连接架402相互连接。移动架401和401a通过其一端固定到升降架303，而其另一端固定到移动架401和401a的驱动汽缸403，沿升降架303的导向轨道303d水平移动。

定位装置500构造成使得一对垂直梁501和501a整体、垂直地形成于安装在移动架401和401a之间的连接架402的下部横侧且彼此面对，而垂直梁501和501a的下侧通过水平支撑梁501b支撑。

如图16、图17和图19所示，在定位装置500的垂直梁501和501a之间，设置了管状汽缸(tube cylinder)502并于扩展器200分离。每个管状汽缸502都沿杆502a运行，其中滚子502b与垂直梁501和501a滚动接触，并安装到杆502a的横侧。扩展器200包括用于将管状汽缸502固定到扩展器200以便旋转的旋转装置503。

如图20所示，每个旋转装置503都包括与管状汽缸502的下侧形成一体的垂直旋转轴503a，以及用于相对扩展器200支撑旋转轴503a以旋转的轴承503b。

如图14所示，如上所述构成的用于存放和输送集装箱的设备通过设置在装卸机主体100横侧的水平驱动装置100a沿轨道303d移动。扩展器200可以通过提升和下降升降驱动装置300的升降架303进行垂直移动。杆303b通过固定到支撑梁302的升降汽缸303a提升和下降升降架303。由于扩展器200通过钢缆303c连接到升降架303，所以，扩展器200与升降架303一起上升和下降。

如图14和图16所示，扩展器200通过驱动汽缸403水平移动，由此通过钢缆303c连接到扩展器200的移动架401和401a沿轨道303d移动。

此外，扩展器200通过定位装置500的管状汽缸扭曲。如图20和图21所示，当管状汽缸502中的一个汽缸502和另一个汽缸502沿杆502a移动到相对侧时，通过杆502a接触滚子502b的垂直梁501和501a变为固定点，且线性力传递到扩展器200，使得扩展器200在一个方向(在此为逆时针方向)绕旋转装置503旋转，且当管状汽缸502在与上述方向相反的方向旋转时，如图22所示，扩展器200在与图21的方向相反的方向旋转。

由于管状汽缸502的左右侧通过垂直梁501和501a固定，且管状汽缸502固定到旋转装置并可旋转，所以，扩展器200可以固定为防止旋转。

如上所述，根据本发明用于存放和输送集装箱的设备，由于集装箱在短时间内被合理存放和取出，所以，用于存放和取出集装箱的时间明显缩短，从而可以方便地处理大量的集装箱，且存放和取出集装箱的效率明显增加。

此外，由于利用装置进行存放和取出集装箱的设备可以通过检测所有的装置是否出故障，以便以合理和迅速的方式使用，所以，存放和取出集装箱的效率明显增加。

另外，由于库房扩张到设备的上侧和下侧，所以，增加了存放集装箱的效率，并改进了设备的利用率。因此，可以有效地进行集装箱的存放和取出，并方便和有效地管理和搬运存放的集装箱。

此外，由于集装箱通过简单的结构在库房内在垂直方向平稳输送，所以，设备的制造和安装都很方便并提高了集装箱的输送效率。

停止的升降车可以被有效地输送，从而卸载集装箱的容量明显增加，并提高了集装箱的卸载效率。

由于装卸机不会由于风而摇动，且能够垂直运动和摆动，所以可以防止装卸机由于风而摇动，并且装卸机可以垂直运动、向前和向后运动以及扭曲，以便方便地固定集装箱。

Claims (10)

1.一种在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的方法，该方法包括以下步骤：

将集装箱输送到两个升降车，然后该两个升降车同时上升和下降，以便利用沿安装在升降通道下端的轨道运行的运送车来存放和取出集装箱，并利用辅助运送车将其它集装箱输送到所述两个升降车以外的其它升降车，所述辅助运送车设置在钢结构的库房的最下层并沿平行于运送车的辅助轨道运行；以及

经过安装在库房的最下层中的辅助水平轨道，通过水平移动其它升降车的行车将集装箱输送到辅助运送车和其它升降车，所述辅助运送车在该库房的最下层中等待。

2.一种在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的设备，所述塔式集装箱存放系统包括具有形成于升降通道横侧的多个库房的塔式钢结构，以及沿库房中的水平轨道在升降车中水平移动的行车，所述设备包括：

位于库房横侧的临时存放地点，通过行车输送的集装箱或者从库房中取出的集装箱临时存放在该临时存放地点；

输送行车，该输送行车设置在各个库房中，将存放在临时存放地点的集装箱输送到库房中的指定位置，以及将库房中待取出的集装箱输送到临时存放地点，并沿所述库房中的水平轨道运行；以及

多个辅助轨道，该多个辅助轨道安装在所述库房中，使得所述行车移动到与待存放的集装箱的数量相对应的所述库房中的水平轨道的下侧。

3.根据权利要求2所述的在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的设备，其中库房具有扩展的垂直宽度，使得多个集装箱被存放在垂直的多个层中；并且每个输送行车包括：

主体，该主体沿所述库房中的水平轨道运行，并具有放置在该水平轨道上的驱动轮以及用于驱动该驱动轮的驱动电动机；

夹持架，该夹持架设置在主体的下侧，并具有用于夹持集装箱的钩状物；以及

垂直移动机，该垂直移动机安装在主体和夹持架之间，以便在垂直方向移动夹持架。

4.一种在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的设备，所述塔式集装箱存放系统包括具有形成于升降通道横侧的多个库房的塔式钢结构，沿库房中的水平轨道在升降车中水平移动的行车，设置在升降通道的下端以便沿轨道运行以输送集装箱的运送车，以及安装在钢结构的外侧以便将集装箱装载到行车上以及从行车上卸载集装箱的装卸机，所述设备包括：

辅助轨道，该辅助轨道安装在钢结构的最下层且平行于所述轨道的侧面；

辅助运送车，该辅助运送车沿辅助轨道运行以输送集装箱；以及

辅助水平轨道，该辅助水平轨道安装在钢结构的最下层，使得行车沿辅助水平轨道水平运行。

5.根据权利要求4所述的在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的设备，该设备还包括：

运行路径，该运行路径设置在钢结构的外侧且平行于所述轨道；

外辅助轨道，该外辅助轨道安装在运行路径的内部下侧且平行于所述轨道；

外辅助运送车，该外辅助运送车沿外辅助轨道运行以输送集装箱；以及

外辅助水平轨道，该外辅助水平轨道从钢结构的最下部外侧安装到运行路径的内侧。

6.根据权利要求4所述的在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的设备，其中所述装卸机包括：

装卸机主体，该装卸机主体通过水平驱动单元沿所述装卸机的轨道移动；

扩展器，该扩展器设置在装卸机主体的下侧，并具有保持装置；

升降驱动装置，用于通过驱动动力移动扩展器；

水平输送装置，用于垂直于装卸机主体水平移动扩展器；以及

定位装置，用于将扩展器固定到水平输送装置，并用于扭曲扩展器。

7.根据权利要求6所述的在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的设备，其中所述升降驱动装置包括：

一对导向梁，该一对导向梁垂直安装在装卸机主体的下部横侧以彼此面对，并通过支撑梁相互连接；以及

升降架，该升降架通过垂直安装的升降汽缸沿导向梁上升和下降，所述升降汽缸具有轴，该轴连接到安装于导向梁上的支撑梁，所述升降架的下侧通过钢缆连接到扩展器。

8.根据权利要求7所述的在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的设备，其中所述水平输送装置包括：

一对移动架，该一对移动架设置在升降架的上部横侧，垂直于升降架，并通过连接架相互连接；以及

驱动汽缸，该驱动汽缸的一端固定到升降架，另一端则固定到所述移动架。

9.根据权利要求8所述的在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的设备，其中所述定位装置包括：

一对垂直梁，该一对垂直梁整体并垂直形成于所述连接架的下部横侧以彼此面对，并通过水平支撑架支撑；

管状汽缸，该管状汽缸设置在垂直梁之间，并沿滚子与垂直梁滚动接触的杆运行，所述滚子安装到所述杆的横侧；以及

旋转装置，所述旋转装置用于将管状汽缸固定到扩展器以旋转。

10.根据权利要求9所述的在塔式集装箱存放系统中存放和输送集装箱的设备，其中每个旋转装置都包括：

垂直旋转轴，该垂直旋转轴与管状汽缸的下侧形成一体；以及

轴承，用于相对扩展器支撑旋转轴以旋转。

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