CN101767634A - 自装自卸集装箱船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自装自卸集装箱船，中国乃至世界各国分布广泛且等级较小的内河无法开展集装箱运输，主要是由于专业集装箱码头投资大，内河船小、运量小，投资无法收回，同时，由于等级较小内河上桥梁等碍航建筑物很多，在洪水期和枯水期水位变化又很大，很多船难以适应，给船舶设计和运输带来许多困难，造成大量水上运输资源闲置，而陆上运输状况日益恶化，人们迫切需要尽早开通节能、环保、成本低廉的内河集装箱运输，自装自卸集装箱船可解决上述问题，是等级较小内河集装箱运输资源开发的有力工具。

Description

自装自卸集装箱船

技术领域

本发明涉及一种自装自卸集装箱船。

背景技术

目前，中国乃至世界各国分布广泛且等级较小的内河无法开展集装箱运输，究其原因，主要是内河船小，运量小，而专业集装箱码头投资大，投资无法收回，同时，由于等级较小的内河上桥梁等碍航建筑物很多，在洪水期和枯水期水位变化很大，很多船难以适应，给船舶设计和运输带来许多困难，造成大量水上运输资源闲置，而陆上运输状况日益恶化，人们迫切需要尽早开通节能、环保、成本低廉的内河集装箱运输。

上述存在问题，2008年10月8日，中国专利局公布了“船岸双支撑式货物装卸船机”发明专利，专利号：200810011456.2，能够解决部分内河的集装箱运输，但对于太小的内河，比如4级或5级内河航道，实施上仍有一些困难。

发明内容

为了有效地解决上述问题，本发明的目的是：通过船体结构和吊的相互配合，充分利用船可能利用的空间，使船自带集装箱装卸船机能够尽可能降低水面以上高度，同时，采用从集装箱端部垂直起吊集装箱的方式，减少起吊空间，形成在较小内河应用的自装自卸集装箱船。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：在船舱内，靠近两边压载水舱设置龙门吊走行轨道，轨道高度尽可能低，龙门吊的四个支腿采用液压伸缩机构，最后采用从集装箱端部垂直起吊集装箱的方式，减少集装箱起吊高度，满足较小等级内河航道水面以上最小净空使用要求。

本发明的具体技术方案为：

充分利用船可能利用的空间，在船舱内、龙门架(1)下部、靠近船两边压载水舱处、沿船纵向通长设龙门架轨道(9)，龙门架(1)可在其上移动，轨道高度尽可能低。

龙门架的四个支腿采用液压伸缩油缸，形成可伸缩支腿，以调整吊的提升高度，满足内河航道建筑物对船水面以上净空的要求，同时，还要在内河洪水期、枯水期、船舶满载状态、船舶空载状态等各种影响船高度变化的情况下，也能满足内河航道建筑物对船水面以上净空的要求。在靠近可移动横梁的中部码头方向一侧，设支撑支座(20)，可移动横梁向码头移动、其端部支撑点到达船舶纵总剖面位置时，支撑支座(20)开始悬空，使可移动横梁完全靠船舶纵总剖面位置的支撑点和在码头上的支撑杆支撑。可移动横梁向码头移动、其端部支撑点到达船舶纵总剖面位置时，要采取锁定措施，约束可移动横梁上下和横向位移，但允许可移动横梁绕在船舶纵总剖面位置的支撑支座的铰转动，使可移动横梁在起吊工作时始终处在一个简支梁的受力工作状态。

常规的集装箱起吊工具和方式在吊具和台车之间空间浪费很大，无法在本案中应用，为此，应按如下方式设置集装箱起吊设施。

1、单独起吊一个40英尺的集装箱

将移动台车和吊具的长度和宽度与40英尺集装箱的长度和宽度相同，从提升机出来的钢丝绳绕过移动台车端部滑轮和吊具的端部滑轮，垂直到达40英尺集装箱端部，从40英尺集装箱端部吊孔垂直起吊40英尺集装箱。

2、利用一个40英尺集装箱吊同时起吊两个20英尺集装箱

在上述一个40英尺集装箱吊的基础上，使从提升机出来的钢丝绳绕过移动台车中部滑轮和吊具的中部滑轮，垂直到达20英尺集装箱端部，从20英尺集装箱端部吊孔垂直起吊20英尺集装箱。

3、利用一个40英尺集装箱吊起吊一个20英尺集装箱

在上述一个40英尺集装箱吊的基础上，使从提升机出来的钢丝绳绕过移动台车距端部四分之一处滑轮、吊具距端部四分之一处滑轮，垂直到达20英尺集装箱端部，从20英尺集装箱端部垂直起吊20英尺集装箱。

龙门架上的可移动横梁向码头方向移动后，必须在其尾部带一个短梁，以填补其移动后形成的空间，便于移动台车在整个船宽方向移动。

在设计龙门架的高度时，如果考虑从船的外侧卸集装箱，即从船上任何一个位置都可以装卸集装箱，将会使龙门架的整体高度大大增加，一是增加造价，二是技术上难度大，为此，可采用从船的内侧，既靠近码头一侧先卸船，这样龙门架的整体高度会降低很多，降低投资，也较容易在技术上实现，缺点是一旦内侧的箱子不是首先要卸掉的箱子，则需要先将其卸在码头或船的其他空闲的部位，然后才能卸外侧箱子。这种缺陷在航运管理中，会通过适当的箱位装卸调度管理加以解决，因此，实际应用中应当尽量采用这种方式。

本发明的优点与积极效果为：

1、极大地节省港口建设投资

港口不再需要庞大的货物装卸吊机，不再需要为货物装卸吊机配置专用码头，只要能靠船，就可进行货物装卸，因此，码头造价将会大大降低。

2、提高货物尤其是集装箱的装卸效率

船自带可收放式集装箱装卸船机，取消码头集装箱装卸设施，将大大缩短集装箱在空中的走行距离，同时，操作稳性增加、难度降低，必将成倍提高集装箱装卸效率，使港口集装箱运输实现真正意义上的快捷、安全、准时。

3、节省能源和减少不安全因素

由于在设计中采用了从集装箱吊孔向上垂直起吊集装箱，吊具不再承担集装箱的重量，吊具的结构简化，自重降低，大大减少运行成本。同时，取消码头集装箱装卸设施，缩短了集装箱在空中的走行距离，操作稳性增加、难度降低，集装箱空中跌落或损毁事故和集装箱桥吊被台风吹到海里的事件发生几率几乎为零。

4、开发内河运输资源

我国大部分内河没有开展集装箱运输的原因很多，航道问题，碍航问题等等，其中，中小港口不具备集装箱装卸设施，无法在码头上开展集装箱装卸是非常重要的原因。一般来讲，集装箱装卸设施造价较高，如果一个港口或一个码头的集装箱量很少，就无法承受高昂的集装箱装卸设施投资，如采用简易的装卸设施必然效率低下，在安全上也无法保证。此外，集装箱码头结构强度要足够大，以抵抗集装箱重量、集装箱装卸设施重量和起吊惯性等外力作用，加大了集装箱码头投资，使小港口和小码头对集装箱运输望而生畏。小型自装自卸集装箱船可克服内河和沿海现有中小港口或码头不具备集装箱装卸条件的弱点，由船自带可移动式装卸船设施，只要水深够，船能靠泊，只要能行驶集装箱拖车，能承受集装箱重量，任何无装卸设施的光板码头，都可进行自动化集装箱装卸船。

5、为军事后勤保障和应对突发事件提供支持

自装自卸船在军事应用上意义重大，美国在越战中体验到了集装箱对军事后勤保障的优越，但在伊拉克战争中，却饱尝了集装箱非自动化处理之苦，近年来，世界上海啸、恐怖袭击等自然和人为的突发事件接连不断，因此，一个全自动化集装箱运输系统必将对未来战争的后勤保障和人类应对自然和社会上的各种突发事件提供强有力的支持。

6、开发岛屿运输资源

我国岛屿集装箱运输几乎是空白，全国沿海有5000多座岛屿，只有香港岛、海南岛等几个大的岛屿可以开展集装箱运输。本发明技术的应用将扭转岛屿集装箱运输的这一局面。

7、开展多用途货物运输

尽管自装自卸船最初是为集装箱设计的，但实际上也可以运输件杂货甚至散货，使船成为多用途运输船，能够提高船的利用率和经济效益。

附图说明

图1为自装自卸船满载装卸侧面图；

图2为自装自卸船满载装卸平面图；

图3为自装自卸船满载航行侧面图；

图4为自装自卸船满载航行平面图；

图5为自装自卸船空载航行侧面图；

图6为自装自卸船空载航行平面图；

图7为码头装卸断面图；

图8为可移动横梁收缩断面图；

图9为满载航行断面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图7为自装自卸集装箱船码头装卸断面图，龙门架(1)上设置龙门架支腿(2)、可移动横梁(3)，可移动横梁(3)可沿可移动横梁轨道(4)上移动，可移动横梁(3)有两个端部支撑点，一个设在龙门架可移动横梁轨道(4)上，一个连接在支撑杆(5)上，移动台车(6)携带提升机(7)、吊具(8)在可移动横梁(3)上沿船横向作往复运动，可移动横梁(3)尾部带有一个短梁(11)。

在靠近可移动横梁(3)的中部码头方向一侧，设支撑支座(20)，可移动横梁(3)向码头移动、其端部支撑点到达船舶纵总剖面位置时，支撑支座(20)开始悬空，使可移动横梁(3)完全靠船舶纵总剖面位置的支撑点和在码头上的支撑杆支撑。可移动横梁向码头移动、其端部支撑点到达船舶纵总剖面位置时，要采取锁定措施，约束可移动横梁(3)上下和横向位移，但允许可移动横梁(3)绕在船舶纵总剖面位置的支撑支座的铰转动，使可移动横梁(3)在起吊工作时始终处在一个简支梁的受力工作状态。

图1为自装自卸集装箱船满载装卸侧面图，图2为自装自卸船满载装卸平面图，在龙门架(1)下部、靠近船两边压载水边仓内侧设龙门架轨道(9)，龙门架(1)可在其上移动，移动台车(6)和吊具(8)的长度和宽度与大集装箱(12)的长度和宽度相同，从提升机(7)出来的钢丝绳(13)绕过移动台车(6)端部滑轮(14)和吊具(8)的端部滑轮(15)，垂直到达大集装箱(12)端部，从大集装箱(12)端部垂直起吊大集装箱(12)。

常规的集装箱起吊工具和方式在吊具和台车之间空间浪费很大，无法在本案中应用，为此，应按如下方式设置集装箱起吊设施。

1、单独起吊一个40英尺的集装箱

将移动台车(6)和吊具(8)的长度和宽度与40英尺集装箱的长度和宽度相同，从提升机(7)出来的钢丝绳(13)绕过移动台车端部滑轮(14)和吊具的端部滑轮(15)，垂直到达40英尺集装箱端部，从40英尺集装箱端部吊孔垂直起吊40英尺集装箱。

2、利用一个40英尺集装箱吊同时起吊两个20英尺集装箱

在上述一个40英尺集装箱吊的基础上，使从提升机出来的钢丝绳(16)绕过移动台车中部滑轮(17)和吊具(8)的中部滑轮(18)，垂直到达20英尺集装箱端部，从20英尺集装箱端部吊孔垂直起吊20英尺集装箱。

3、利用一个40英尺集装箱吊起吊一个20英尺集装箱

在上述一个40英尺集装箱吊的基础上，使从提升机出来的钢丝绳绕过移动台车距端部四分之一处滑轮、吊具距端部四分之一处滑轮，垂直到达20英尺集装箱端部，从20英尺集装箱端部垂直起吊20英尺集装箱。

图3为自装自卸集装箱船满载航行侧面图，图4为自装自卸集装箱船满载航行平面图；

龙门架(1)的龙门架支腿(2)由伸缩机构(10)构成，在船装卸是伸长、航行时缩短。

图5为自装自卸集装箱船空载航行侧面图，图6为自装自卸集装箱船空载航行平面图，空载航行时，要求龙门架再向下缩，以满足水面以上最小净空要求；

图8为自装自卸集装箱船可移动横梁收缩断面图，可移动横梁(3)收缩回船上后，尾部短梁(11)将向下折起。

图9为自装自卸集装箱船满载航行断面图，从图上看出：龙门架缩回船内后，在上部集装箱顶面之上仅保留很小的部分，使船能够满足水面以上最小净空要求。

实施例：

在浙江省内河5至4级航道上应用的自装自卸集装箱船主要设计参数为：27标准箱(2*3*6排列)，主尺度：总长*宽*深*吃水45.00*10.00*3.60*(1.90-2.10)，水面以上建筑高度：小于5米，舷侧边仓宽度按规范要求确定，规范无要求时，应不大于1.0米，航速13节，主机额定功率200千瓦，适用浙江杭嘉湖地区至上海港、乍浦港、宁波港内河五级以上航道，主机和上层建筑等其他设施布置形式参照交通部30箱标准集装箱船设计。

Claims (8)

1.一种自装自卸集装箱船，包括船体、甲板上建筑、龙门架、可移动横梁、支撑杆、吊具、提升机、移动台车，其特征在于：龙门架(1)上设置龙门架支腿(2)、可移动横梁(3)、可移动横梁轨道(4)，可移动横梁(3)可沿可移动横梁轨道(4)上移动，可移动横梁(3)有两个端部支撑点，一个设在龙门架可移动横梁轨道(4)上，一个连接在支撑杆(5)上，移动台车(6)携带提升机(7)、吊具(8)在可移动横梁(3)上沿船横向作往复运动。

2.按权利要求1所述自装自卸集装箱船，其特征在于：在船舱内、龙门架(1)下部、靠近船两边压载水舱处、沿船纵向通长设龙门架轨道(9)，龙门架(1)可在其上移动。

3.按权利要求1所述自装自卸集装箱船，其特征在于：龙门架(1)的龙门架支腿(2)由伸缩机构(10)构成。

4.按权利要求1所述自装自卸集装箱船，其特征在于：可移动横梁(3)尾部带有一个短梁(11)。

5.按权利要求1所述自装自卸集装箱船，其特征在于：移动台车(6)和吊具(8)的长度和宽度与大集装箱(12)的长度和宽度相同，从提升机(7)出来的钢丝绳(13)绕过移动台车(6)端部滑轮(14)和吊具(8)的端部滑轮(15)，垂直到达大集装箱(12)端部，从大集装箱(12)端部垂直起吊大集装箱(12)。

6.按权利要求1所述自装自卸集装箱船，其特征在于：在靠近可移动横梁(3)的中部码头方向一侧，设支撑支座(20)。

7.按权利要求5所述自装自卸集装箱船，其特征在于：移动台车(6)和吊具(8)的长度和宽度与一个大集装箱(12)的长度和宽度相同，使从提升机(7)出来的钢丝绳(16)绕过移动台车(6)中部滑轮(17)和吊具(8)的中部滑轮(18)，垂直到达小集装箱(19)端部，从小集装箱(19)端部垂直起吊小集装箱(19)。

8.按权利要求5所述自装自卸集装箱船，其特征在于：移动台车(6)和吊具(8)的长度和宽度与一个大集装箱(12)的长度和宽度相同，使从提升机(7)出来的钢丝绳(20)绕过移动台车(6)距端部四分之一处滑轮(21)、吊具(8)距端部四分之一处滑轮(22)，垂直到达小集装箱(19)端部，从小集装箱(19)端部垂直起吊小集装箱(19)。

Images