CN104108611A - 自动化集装箱码头装卸系统及其装卸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化集装箱码头装卸系统及其装卸方法，其中系统包括岸桥、跨运车、堆场起重机、穿梭搬运车系统，码头堆场区域沿码头纵深方向分为前方堆场和后方堆场，穿梭搬运车系统包括至少一组垂直于码头岸线方向且贯穿前后方堆场的轨道、设置在该轨道上能够对集装箱接力运送的传送装置，轨道位于前后方堆场的堆场起重机下，前方堆场的堆场起重机工作半径能延伸到轨道和该前方堆场的集装箱堆码区域，后方堆场的堆场起重机工作半径能延伸到轨道、该后方堆场的集装箱堆码区域和集装箱卡车行驶通道。本发明利用梭车技术，实现集装箱的接力运输和自动装卸箱，节约能源、效率较高；使用轨道小车替代堆场起重机长距离行走，降低成本。

Description

自动化集装箱码头装卸系统及其装卸方法

技术领域

本发明涉及集装箱码头的集装箱装卸技术，特别是一种自动化集装箱码头装卸系统及其装卸方法。

背景技术

1996年，世界上第一个自动化集装箱码头在荷兰鹿特丹港投入商业运行，接着是英国伦敦港、日本川崎港、新加坡港、德国汉堡港等相继建成自动化或仅堆场自动化(半自动化)的集装箱码头。在自动化集装箱码头将近20年的发展过程中，基本可分为三个阶段：第一代以荷兰鹿特丹ECT为代表。第二代以2002年投入运营的德国HHLA港为代表。第三代以2010年投入运营的荷兰鹿特丹Euromax为代表。

鹿特丹ECT自动化集装箱码头于1993年设计制造，1996年投入使用，是全球第一个实现全自动化的集装箱码头，同时也是第一代集装箱码头的典型代表。

鹿特丹ECT采用了岸桥+AGV+自动化轨道桥方式，具有以下优点，一是全球第一个实现全自动化码头；二是实现了AGV作为水平运输，但AGV采用固定路线；三是轨道采用全桁架式轨道桥，重量比较轻。

德国汉堡HHLA港是第二代自动化集装箱码头的典型代表，1999年开始设计制造，2002年投入使用。与第一代码头相比，一是岸桥采用了双小车；二是水平运输采用的AGV为灵活路线运行；三是堆场内的轨道吊为穿越式布置。

荷兰鹿特丹Euromax和伦敦的Gateway港是第三代自动化集装箱码头的代表，伦敦Gateway自动化集装箱码头2010年开始设计制造，预计2013年正式投产。GateWay码头由卡尔玛公司整体中标，设备总金额达到19亿美元。与第二代相比，第三代自动化集装箱码头的主要特点是自动化、导航、信息等技术更加先进，同时堆场内的轨道吊为接力式对称布置。

目前虽然随着自动控制、信息、通讯等技术的日益发展，自动化集装箱码头得到了较大发展，但仍旧存在一些缺陷。一是码头整体效率较低，尤其是AGV目前运行速度慢，一般只能达到20公里左右速度。同时，AGV作业中需要庞大的计算机系统处理，作业中每次冲突必须双方紧急制动，然后由系统判断优先级，这种交通管理方式也导致AGV方式效率较低。二是堆场使用ARMG吊箱长距离运行，能源利用效率也较低。三是后方疏运环节需要集卡进行倒车作业，使得集疏运整体效率不高。

中国专利授权公告号CN100545065C公开了“集装箱码头布置方案及装卸流程”，其中输送小车系统的使用虽可以提高一定效率，但是在运输过程中，单一小车行驶距离较长，折返之间较长，从而造成了资源和时间上的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动化集装箱码头装卸系统及其装卸方法，其目的在于，一是利用梭车技术，实现集装箱的接力运输和自动装卸箱，节约能源、效率较高，二是使用轨道小车替代堆场起重机长距离行走，降低成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：

一种自动化集装箱码头装卸系统，包括岸桥、跨运车、堆场起重机、穿梭搬运车系统，所述岸桥布置在码头前沿，该岸桥装卸的集装箱始终处于平行于码头岸线方向；所述跨运车用于集装箱由岸边作业区域至堆场前沿的水平运输，并实现其装卸的集装箱的90°换向；

码头堆场区域沿码头纵深方向分为前方堆场和后方堆场，所述前方堆场配备有所述堆场起重机，该堆场起重机的运行轨迹垂直于码头岸线方向；所述后方堆场也配备有所述堆场起重机，该堆场起重机的运行轨迹平行于所述前方堆场起重机的轨迹；所述后方堆场起重机下、环绕该后方堆场的集装箱设置有集装箱卡车的行驶通道；码头堆场分为前、后方堆场且增加集装箱卡车的行驶通道减少了集装箱卡车在堆场区域等待和作业时间，集装箱卡车可以在行驶通道内连续运送，提升了工作效率。

所述穿梭搬运车系统包括至少一组垂直于码头岸线方向且贯穿前后方堆场的轨道、设置在该轨道上能够对集装箱接力运送的传送装置，所述轨道位于所述前后方堆场的堆场起重机下，所述前方堆场的堆场起重机工作半径能延伸到所述轨道和该前方堆场的集装箱堆码区域，所述后方堆场的堆场起重机工作半径能延伸到所述轨道、该后方堆场的集装箱堆码区域和集装箱卡车行驶通道。

所述传送装置包括多个在所述轨道上运行的穿梭搬运车和多个沿该轨道设置的转承平台；

所述穿梭搬运车，包括：底架、安装在所述底架上配合所述穿梭搬运车系统中轨道使用的车轮组、安装在所述底架上驱动所述车轮组的车轮驱动装置、安装在所述底架上端的穿梭搬运车顶升装置、设置在所述穿梭搬运车顶升装置上用于放置集装箱的托板。

所述转承平台包括对称设置在所述轨道两侧、用于放置集装箱的托架，所述穿梭搬运车在该托架之间的所述轨道上运行，该穿梭搬运车的顶升机构能够将托板上的集装箱顶起，所述顶升机构收缩后放置在所述穿梭搬运车托板上的集装箱放置在所述托架上。

优选地，所述车轮驱动装置为液压传动装置、气动传动装置或电气传动装置之一。

优选地，所述穿梭搬运车顶升装置为液压缸或液压剪叉式塔架或电动装置。

本发明的另一种方案，一种自动化集装箱码头装卸系统，包括岸桥、跨运车、堆场起重机、穿梭搬运车系统，所述岸桥布置在码头前沿，该岸桥装卸的集装箱始终处于平行于码头岸线方向；所述跨运车用于集装箱由岸边作业区域至堆场前沿的水平运输，并实现其装卸的集装箱的90°换向；

码头堆场区域沿码头纵深方向分为前方堆场和后方堆场，所述前方堆场配备有所述堆场起重机，该堆场起重机的运行轨迹垂直于码头岸线方向；所述后方堆场也配备有所述堆场起重机，该堆场起重机的运行轨迹平行于所述前方堆场起重机的轨迹；所述后方堆场起重机下、环绕该后方堆场的集装箱设置有集装箱卡车的行驶通道；码头堆场分为前、后方堆场且增加集装箱卡车的行驶通道减少了集装箱卡车在堆场区域等待和作业时间，集装箱卡车可以在行驶通道内连续运送，提升了工作效率。

所述穿梭搬运车系统包括至少一组垂直于码头岸线方向且贯穿前后方堆场的轨道、设置在该轨道上能够对集装箱接力运送的传送装置，所述轨道位于所述前后方堆场的堆场起重机下，所述前方堆场的堆场起重机工作半径能延伸到所述轨道和该前方堆场的集装箱堆码区域，所述后方堆场的堆场起重机工作半径能延伸到所述轨道、该后方堆场的集装箱堆码区域和集装箱卡车行驶通道。

所述传送装置包括多个在所述轨道上运行的穿梭搬运车和多个沿该轨道设置的转承平台；

所述穿梭搬运车，包括：底架、安装在所述底架上配合所述穿梭搬运车系统中轨道使用的车轮组、安装在所述底架上驱动所述车轮组的车轮驱动装置、安装在所述底架上端用于放置集装箱的托架。

所述转承平台包括对称设置在所述轨道两侧的平台顶升装置和设置在所述平台顶升装置上用于放置集装箱的托盘，所述穿梭搬运车在该平台顶升装置之间的所述轨道上运行，当该穿梭搬运车运行到所述转承平台内，所述平台顶升装置顶起托盘将所述穿梭搬运车上的集装箱托起，集装箱被放置在所述转承平台上。

优选地，所述车轮驱动装置为液压传动装置、气动传动装置或电气传动装置之一。

优选地，所述平台顶升装置为液压缸或电动装置。

根据前述第一种技术方案所述的自动化集装箱码头装卸系统，其装卸方法包括以下步骤：

卸船过程：

岸桥将集装箱从船舶上吊出，放置在岸桥后伸距下方地面上，吊出的集装箱平行于码头岸线方向；

跨运车将集装箱由地面吊起，运送进穿梭搬运车系统，并实现集装箱的90°换向；

穿梭搬运车系统将集装箱沿垂直于码头岸线方向接力运送；

穿梭搬运车系统接力运送集装箱的方法如下：

跨运车将集装箱由地面吊起，放置在穿梭搬运车系统中轨道起点处的转承平台上；

集装箱取出转承平台过程：

1）集装箱位于转承平台上；

2）顶升装置处于“未举升”状态的穿梭搬运车，沿轨道运行至转承平台的托架之间；

3）穿梭搬运车顶升装置工作，至“举升”状态，使托板托起集装箱，实现集装箱与转承平台分离，并使托板高度高于转承平台；

4）穿梭搬运车沿轨道驶离转承平台，完成集装箱的取出操作；

集装箱装入转承平台过程：

1）集装箱位于穿梭搬运车托板上；

2）顶升装置处于“举升”状态的穿梭搬运车，沿轨道运行至下一转承平台的托架之间；

3）穿梭搬运车顶升装置工作，至“未举升”状态，使托板及集装箱下落，集装箱放置在转承平台上，并使托板高度低于转承平台；

4）穿梭搬运车沿轨道驶离转承平台返回前一转承平台，完成集装箱的装入操作；

下一辆穿梭搬运车重复上述过程，将集装箱运送到下一个转承平台，继续重复集装箱取出转承平台和装入转承平台过程，直到将集装箱运送到指定作业位置；不同的穿梭搬运车在相邻的两个转承平台之间运行，能够对集装箱接力运送；

预先到达作业位置的前方堆场堆场起重机，将运送到集装箱吊起，放置在前方堆场上；

经穿梭搬运车系统运送到后方堆场的集装箱，被预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机吊起，放置在后方堆场上；

不同的集装箱根据作业需求放置在不同的转承平台上或放置在穿梭搬运车上，由相应堆场起重机吊起搬运到前方堆场或后方堆场或集装箱卡车上。

疏港过程：

集装箱卡车从后方堆场集装箱卡车行驶通道入口进入到作业位置；

预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机，待集装箱卡车车到位后，将集装箱吊起，放置在集装箱卡车上；或者预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机将由穿梭搬运车系统运送到集装箱直接吊起，放置在集装箱卡车上；

装好集装箱后，集装箱卡车经后方堆场集装箱卡车行驶通道的出口驶离；

一辆集装箱卡车经出口驶离后，一辆集装箱卡车就经入口进入到作业位置，集装箱卡车在后方堆场集装箱卡车行驶通道内对集装箱进行连续运送；

装船过程和集港过程为上述过程的反过程。

根据前述第二种技术方案所述的自动化集装箱码头装卸系统，其装卸方法以下步骤：

卸船过程：

岸桥将集装箱从船舶上吊出，放置在岸桥后伸距下方地面上，吊出的集装箱平行于码头岸线方向；

跨运车将集装箱由地面吊起，运送进穿梭搬运车系统，并实现集装箱的90°换向；

穿梭搬运车系统将集装箱沿垂直于码头岸线方向接力运送；

穿梭搬运车系统接力运送集装箱的方法如下：

跨运车将集装箱由地面吊起，放置在穿梭搬运车系统中轨道起点处的转承平台上；

集装箱取出转承平台过程：

1）集装箱位于转承平台上，转承平台的顶升装置处于“举升”状态；

2）穿梭搬运车沿轨道运行至转承平台内；

3）转承平台顶升装置工作，至“未举升”状态，转承平台的托盘下落至穿梭搬运车的托架之下，集装箱被放置在穿梭搬运车的托架内，实现集装箱与转承平台分离；

4）携带集装箱的穿梭搬运车沿轨道驶离转承平台，完成集装箱的取出操作；

集装箱装入转承平台过程：

1）集装箱位于穿梭搬运车托架上；该穿梭搬运车沿轨道运行至下一转承平台内；

2）转承平台的平台顶升装置处于“未举升”状态；

3）转承平台的平台顶升装置工作，至“举升”状态，托盘将集装箱顶起，集装箱放置在转承平台上，并使托盘高度高于穿梭搬运车的托架；

4）穿梭搬运车沿轨道驶离转承平台返回前一转承平台，完成集装箱的装入操作；

下一辆穿梭搬运车重复上述过程，将集装箱运送到下一个转承平台，继续重复集装箱取出转承平台和装入转承平台过程，直到将集装箱运送到指定作业位置；不同的穿梭搬运车在相邻的两个转承平台之间运行，能够对集装箱接力运送；

预先到达作业位置的前方堆场堆场起重机，将运送到集装箱吊起，放置在前方堆场上；

经穿梭搬运车系统运送到后方堆场的集装箱，被预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机吊起，放置在后方堆场上；

不同的集装箱根据作业需求放置在不同的转承平台上或放置在穿梭搬运车上，由相应堆场起重机吊起搬运到前方堆场或后方堆场或集装箱卡车上。

疏港过程：

集装箱卡车从后方堆场集装箱卡车行驶通道入口进入到作业位置；

预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机，待集装箱卡车车到位后，将集装箱吊起，放置在集装箱卡车上；或者预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机将由穿梭搬运车系统运送到集装箱直接吊起，放置在集装箱卡车上；

装好集装箱后，集装箱卡车经后方堆场集装箱卡车行驶通道的出口驶离；

一辆集装箱卡车经出口驶离后，一辆集装箱卡车就经入口进入到作业位置，集装箱卡车在后方堆场集装箱卡车行驶通道内对集装箱进行连续运送；

装船过程和集港工程为上述过程的反过程。

本发明在堆场内整体布置穿梭搬运车系统，实现集装箱高效、接力水平运输的基础上，在码头前沿和后方堆场，分别采用“岸桥+跨运车+梭车”和“起重机+梭车”的设备配置形式，可有效提高船舶和拖车的装卸效率和灵活性。其具体效果如下：

（1）使用“梭车+转承平台”的穿梭搬运车接力运输方式，其输送效率提高25%以上、整体能耗降低20%，满足长距离堆场使用的优点。

（2）采用跨运车进行码头前沿的水平运输，提高了装卸和生产组织的灵活性，并有效简化了水平运输的对箱和着箱操作。（3）后方堆场沿用传统堆场的装卸模式，并在起重机跨距内设置梭车工作通道，保留集装箱拖车装卸习惯的同时，使拖车装卸和高效自动化集装箱堆场得到有效融合。有效解决了现有自动化集装箱码头存在的拖车装卸效率低、堆场功能不灵活等弊端，拖车装卸效率提高15%。

（4）本发明中，各设备连接方式灵活，设备自动化功能的实现可分步骤实施，并能兼顾传统码头作业模式。

（5）本发明的布置形式，与传统码头兼容性强，利于相邻泊位的逐步拓展，及在传统码头的推广。

附图说明

图1为本发明提供的自动化集装箱码头装卸系统的结构示意图；

图2a为本发明实施例一中传送装置举起集装箱时的主视图；

图2b为图2a的左视图；

图3a为本发明实施例一中传送装置放下集装箱时的主视图；

图3b为图3a的左视图；

图4a为本发明实施例二中传送装置举起集装箱时的主视图；

图4b为图4a的左视图；

图5a为本发明实施例二中传送装置放下集装箱时的主视图；

图5b为图5a的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的自动化集装箱码头装卸系统及其装卸方法作进一步说明。

如图1、图2a、图2b、图3a、图3b所示，实施例一

本发明的自动化集装箱码头装卸系统，包括岸桥20、跨运车30、堆场起重机40、穿梭搬运车系统，岸桥20布置在码头前沿，该岸桥20装卸的集装箱始终处于平行于码头岸线方向；跨运车30用于集装箱由岸边作业区域至堆场前沿的水平运输，并实现其装卸的集装箱的90°换向；

码头堆场区域沿码头纵深方向分为前方堆场和后方堆场，前方堆场配备有堆场起重机40，该堆场起重机40的运行轨迹垂直于码头岸线方向；

后方堆场也配备有堆场起重机40，该堆场起重机40的运行轨迹平行于前方堆场起重机40的轨迹；后方堆场起重机40下、环绕该后方堆场的集装箱设置有集装箱卡车50的行驶通道；

穿梭搬运车系统包括至四组垂直于码头岸线方向且贯穿前后方堆场的轨道11、设置在该轨道11上能够对集装箱接力运送的传送装置12。两组轨道11位于背向岸线的前后方堆场左侧，两组轨道11位于背向岸线的前后方堆场右侧，四组轨道11位于前后方堆场的堆场起重机40下，前方堆场的堆场起重机40工作半径能延伸到轨道11和该前方堆场的集装箱堆码区域，后方堆场的堆场起重机40工作半径能延伸到轨道11、该后方堆场的集装箱堆码区域和集装箱卡车50的行驶通道。

传送装置12包括在轨道上运行的穿梭搬运车121和沿该轨道设置的转承平台122；每组轨道上设置有三个转承平台122和两辆穿梭搬运车121。

穿梭搬运车121，包括：底架1211、安装在底架上配合穿梭搬运车系统中轨道11使用的车轮组1212、安装在底架上驱动车轮组的车轮驱动装置、安装在底架上端的穿梭搬运车顶升装置1213、设置在穿梭搬运车顶升装置上用于放置集装箱的托板1214；车轮驱动装置为液压传动装置、气动传动装置或电气传动装置之一；穿梭搬运车顶升装置1213为液压缸或液压剪叉式塔架或电动装置。

转承平台122包括对称设置在轨道两侧、用于放置集装箱的托架1221，穿梭搬运车在该托架之间的轨道11上运行，该穿梭搬运车的顶升装置1213能够将托板上的集装箱顶起，顶升装置1213收缩后位于穿梭搬运车121的托板1214上的集装箱放置在托架1221上。

该自动化集装箱码头装卸系统的装卸方法包括以下步骤：

卸船过程：

岸桥20将集装箱从船舶上吊出，放置在岸桥20后伸距下方地面上，吊出的集装箱平行于码头岸线方向；

跨运车30将集装箱由地面吊起，运送进穿梭搬运车系统，并实现集装箱的90°换向；

穿梭搬运车系统将集装箱沿垂直于码头岸线方向接力运送；

穿梭搬运车系统运送集装箱的方法如下：

跨运车30将集装箱由地面吊起，放置在穿梭搬运车系统中轨道11起点处的转承平台122上；

集装箱取出转承平台过程：

1）集装箱位于转承平台122上；

2）其顶升装置1213处于“未举升”状态的穿梭搬运车121，沿轨道11运行至转承平台122的托架1221之间；

3）穿梭搬运车顶升装置1213工作，至“举升”状态，使托板1214托起集装箱，实现集装箱与转承平台122分离，并使托板1214高度高于转承平台122；

4）穿梭搬运车121沿轨道11驶离转承平台，完成集装箱的取出操作；

集装箱装入转承平台过程：

1）集装箱位于穿梭搬运车121的托板1214上；

2）其顶升装置1213处于“举升”状态的穿梭搬运车121，沿轨道运行11至下一转承平台122的托架1221之间；

3）穿梭搬运车顶升装置1213工作，至“未举升”状态，使托板1214及集装箱下落，集装箱放置在转承平台122上，并使托板1214高度低于转承平台122；

4）穿梭搬运车121沿轨道11驶离转承平台122返回前一转承平台122，完成集装箱的装入操作；

下一辆穿梭搬运车重复上述过程，将集装箱运送到下一个转承平台122，继续重复集装箱取出转承平台122和装入转承平台122过程，直到将集装箱运送到指定作业位置；不同的穿梭搬运车121在相邻的两个转承平台122之间运行，能够对集装箱接力运送；

预先到达作业位置的前方堆场堆场起重机40，将运送到集装箱吊起，放置在前方堆场上；

经穿梭搬运车系统运送到后方堆场的集装箱，被预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机40吊起，放置在后方堆场上；

不同的集装箱根据作业需求放置在不同的转承平台122上或放置在穿梭搬运车121上，由相应堆场起重机40吊起搬运到前方堆场或后方堆场或集装箱卡车50上。

疏港过程：

集装箱卡车50从后方堆场集装箱卡车行驶通道入口进入到作业位置；

预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机40，待集装箱卡车50到位后，将集装箱吊起，放置在集装箱卡车50上；或者预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机40将由穿梭搬运车系统运送到集装箱直接吊起，放置在集装箱卡车50上；

装好集装箱后，集装箱卡车50经后方堆场集装箱卡车50的行驶通道的出口驶离；

一辆集装箱卡车50经出口驶离后，一辆集装箱卡车就经入口进入到作业位置，集装箱卡车50在后方堆场集装箱卡车50的行驶通道内对集装箱进行连续运送；这样以来，大大缩短了集装箱卡车的带作业时间，提升了运送效率。

装船过程和集港工程为上述过程的反过程。

穿梭搬运车和转承平台的设置，有效的实现了对集装箱接力传递，单辆穿梭搬运车仅仅在相邻的两个转承平台之间运行，缩短了单辆穿梭搬运车的运行距离，集装箱可在各个穿梭搬运车和转承平台连续传递，减少了搬运时间，提升了搬运效率。

从图1、图4a、图4b、图5a、图5b所示，实施例二

自动化集装箱码头装卸系统，包括岸桥20、跨运车30、堆场起重机40、穿梭搬运车系统，岸桥20布置在码头前沿，该岸桥20装卸的集装箱始终处于平行于码头岸线方向；跨运车30用于集装箱由岸边作业区域至堆场前沿的水平运输，并实现其装卸的集装箱的90°换向；

码头堆场区域沿码头纵深方向分为前方堆场和后方堆场，前方堆场配备有堆场起重机40，该堆场起重机40的运行轨迹垂直于码头岸线方向；

后方堆场也配备有堆场起重机40，该堆场起重机40的运行轨迹平行于前方堆场起重机40的轨迹；后方堆场起重机40下、环绕该后方堆场内集装箱设置有集装箱卡车50的行驶通道；

穿梭搬运车系统包括至四组垂直于码头岸线方向且贯穿前后方堆场的轨道11、设置在该轨道11上能够对集装箱接力运送的传送装置12。两组轨道11位于背向岸线的前后方堆场左侧，两组轨道11位于背向岸线的前后方堆场右侧，四组轨道11位于前后方堆场的堆场起重机40下，前方堆场的堆场起重机40工作半径能延伸到轨道11和该前方堆场的集装箱堆码区域，后方堆场的堆场起重机40工作半径能延伸到轨道11、该后方堆场的集装箱堆码区域和集装箱卡车50的行驶通道。

传送装置12包括在轨道上运行的穿梭搬运车123和沿该轨道设置的转承平台124；每组轨道上设置有三个转承平台124和两辆穿梭搬运车123。

穿梭搬运车123，包括：底架1231、安装在底架上配合穿梭搬运车系统中轨道使用的车轮组1232、安装在底架上驱动车轮组的车轮驱动装置、安装在底架上端用于放置集装箱的托架1233；车轮驱动装置为液压传动装置、气动传动装置或电气传动装置之一；

转承平台124包括对称设置在轨道两侧的平台顶升装置1241和设置在平台顶升装置上用于放置集装箱的托盘1242，平台顶升装置1241为液压缸或电动装置，穿梭搬运车123在该平台顶升装置1241之间的轨道11上运行，当该穿梭搬运车123运行到转承平台124内，平台顶升装置1241顶起托盘1242将穿梭搬运车123上的集装箱托起，集装箱被放置在转承平台124上。

该自动化集装箱码头装卸系统的装卸方法包括以下步骤：

卸船过程：

岸桥20将集装箱从船舶上吊出，放置在岸桥20后伸距下方地面上，吊出的集装箱平行于码头岸线方向；

跨运车30将集装箱由地面吊起，运送进穿梭搬运车系统，并实现集装箱的90°换向；

穿梭搬运车系统将集装箱沿垂直于码头岸线方向接力运送；

穿梭搬运车系统接力运送集装箱的方法如下：

跨运车30将集装箱由地面吊起，放置在穿梭搬运车系统中轨道11起点处的转承平台上；

集装箱取出转承平台过程：

1）集装箱位于转承平台124上，转承平台124的平台顶升装置1241处于“举升”状态；

2）穿梭搬运车123沿轨道11运行至转承平台124内；

3）平台顶升装置1241工作，至“未举升”状态，转承平台124的托盘1242下落至穿梭搬运车的托架1233之下，集装箱被放置在穿梭搬运车的托架1233内，实现集装箱与转承平台124分离；

4）携带集装箱的穿梭搬运车123沿轨道11驶离转承平台124，完成集装箱的取出操作；

集装箱装入转承平台过程：

1）集装箱位于穿梭搬运车的托架1233上；该穿梭搬运车123沿轨道11运行至下一转承平台124内；

2）转承平台124的平台顶升装置1241处于“未举升”状态；

3）转承平台124的平台顶升装置1241工作，至“举升”状态，托盘1242将集装箱顶起，集装箱放置在转承平台124上，并使托盘1242高度高于穿梭搬运车123的托架1233；

4）穿梭搬运车123沿轨道11驶离转承平台124返回前一转承平台124，完成集装箱的装入操作；

下一辆穿梭搬运车123重复上述过程，将集装箱运送到下一个转承平台124，继续重复集装箱取出转承平台和装入转承平台124过程，直到将集装箱运送到指定作业位置；不同的穿梭搬运车123在相邻的两个转承平台124之间运行，能够对集装箱接力运送；

预先到达作业位置的前方堆场堆场起重机40，将运送到集装箱吊起，放置在前方堆场上；

经穿梭搬运车系统运送到后方堆场的集装箱，被预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机40吊起，放置在后方堆场上；

不同的集装箱根据作业需求放置在不同的转承平台124上或放置在穿梭搬运车123上，由相应堆场起重机40吊起搬运到前方堆场或后方堆场或集装箱卡车50上。

疏港过程：

集装箱卡车50从后方堆场集装箱卡车行驶通道入口进入到作业位置；

预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机40，待集装箱卡车50到位后，将集装箱吊起，放置在集装箱卡车50上；或者预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机40将由穿梭搬运车系统运送到集装箱直接吊起，放置在集装箱卡车50上；

装好集装箱后，集装箱卡车50经后方堆场集装箱卡车50的行驶通道的出口驶离；

一辆集装箱卡车50经出口驶离后，一辆集装箱卡车就经入口进入到作业位置，集装箱卡车50在后方堆场集装箱卡车50的行驶通道内对集装箱进行连续运送；

装船过程和集港工程为上述过程的反过程。

穿梭搬运车和转承平台的设置，有效的实现了对集装箱接力传递，单辆穿梭搬运车仅仅在相邻的两个转承平台之间运行，缩短了单辆穿梭搬运车的运行距离，集装箱可在各个穿梭搬运车和转承平台连续传递，减少了搬运时间，提升了搬运效率。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述实施例中，本领域的技术人员可以根据本发明的指导思想轻易提出其它实施方式，这些实施方式都包括在本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种自动化集装箱码头装卸系统，该系统包括岸桥（20）、跨运车（30）、堆场起重机（40）、穿梭搬运车系统，所述岸桥（20）布置在码头前沿，该岸桥（20）装卸的集装箱始终处于平行于码头岸线方向；所述跨运车（30）用于集装箱由岸边作业区域至码头堆场区域前沿的水平运输，并实现其装卸的集装箱的90°换向；其特征在于：

所述码头堆场区域沿码头纵深方向分为前方堆场和后方堆场，所述前方堆场配备有堆场起重机（40），堆场起重机（40）的运行轨迹垂直于码头岸线方向；

所述后方堆场也配备有所述堆场起重机（40），堆场起重机（40）的运行轨迹平行于所述前方堆场起重机（40）的轨迹；所述后方堆场起重机（40）下，环绕该后方堆场的集装箱设置有集装箱卡车（50）的行驶通道；

所述穿梭搬运车系统包括至少一组垂直于码头岸线方向且贯穿前、后方堆场的轨道（11）、在该轨道（11）上设置有能够对集装箱接力运送的传送装置（12），所述轨道（11）位于前、后方堆场的堆场起重机（40）下，所述前方堆场的堆场起重机（40）工作半径能延伸到所述轨道（11）和该前方堆场的集装箱堆码区域，所述后方堆场的堆场起重机（40）工作半径也能延伸到所述轨道（11）、该后方堆场的集装箱堆码区域和集装箱卡车（50）的行驶通道；

所述传送装置（12）包括多个在所述轨道上运行的穿梭搬运车（121）和多个沿该轨道设置的转承平台（122）；

所述穿梭搬运车（121）包括有底架（1211）、安装在所述底架上配合所述穿梭搬运车系统中轨道（11）使用的车轮组（1212）、安装在所述底架（1211）上驱动所述车轮组（1212）的车轮驱动装置、安装在所述底架上端的穿梭搬运车顶升装置（1213）、设置在所述穿梭搬运车顶升装置上用于放置集装箱的托板（1214）；

所述转承平台（122）包括对称设置在所述轨道两侧、用于放置集装箱的托架（1221），所述穿梭搬运车在该托架（1221）之间的轨道（11）上运行，该穿梭搬运车的顶升装置（1213）能够将托板上的集装箱顶起，所述顶升装置（1213）收缩后，将位于穿梭搬运车（121）的托板（1214）上的集装箱放置在所述托架（1221）上。

2.根据权利要求1所述的自动化集装箱码头装卸系统，其特征在于：所述车轮驱动装置为液压传动装置、气动传动装置或电气传动装置之一。

3.根据权利要求1所述的自动化集装箱码头装卸系统，其特征在于：所述穿梭搬运车顶升装置（1213）为液压缸或液压剪叉式塔架或电动装置。

4.一种自动化集装箱码头装卸系统，该系统包括岸桥（20）、跨运车（30）、堆场起重机（40）、穿梭搬运车系统，所述岸桥（20）布置在码头前沿，该岸桥（20）装卸的集装箱始终处于平行于码头岸线方向；所述跨运车（30）用于集装箱由岸边作业区域至码头堆场区域前沿的水平运输，并实现其装卸的集装箱的90°换向；其特征在于：

所述码头堆场区域沿码头纵深方向分为前方堆场和后方堆场，所述前方堆场配备有堆场起重机（40），堆场起重机（40）的运行轨迹垂直于码头岸线方向；

所述后方堆场也配备有所述堆场起重机（40），堆场起重机（40）的运行轨迹平行于所述前方堆场起重机（40）的轨迹；所述后方堆场起重机（40）下，环绕该后方堆场的集装箱设置有集装箱卡车（50）的行驶通道；

所述穿梭搬运车系统包括至少一组垂直于码头岸线方向且贯穿前、后方堆场的轨道（11）、在该轨道（11）上设置有能够对集装箱接力运送的传送装置（12），所述轨道（11）位于前、后方堆场的堆场起重机（40）下，所述前方堆场的堆场起重机（40）工作半径能延伸到所述轨道（11）和该前方堆场的集装箱堆码区域，所述后方堆场的堆场起重机（40）工作半径能延伸到所述轨道（11）、该后方堆场的集装箱堆码区域和集装箱卡车（50）的行驶通道；

所述传送装置（12）包括多个在所述轨道上运行的穿梭搬运车（123）和多个沿该轨道设置的转承平台（124）；

所述穿梭搬运车（123），包括：底架（1231）、安装在所述底架上配合所述穿梭搬运车系统中轨道使用的车轮组（1232）、安装在所述底架（1231）上驱动所述车轮组（1232）的车轮驱动装置、安装在所述底架上端用于放置集装箱的托架（1233）；

所述转承平台（124）包括对称设置在所述轨道两侧的平台顶升装置（1241）和设置在所述平台顶升装置上用于放置集装箱的托盘（1242），所述穿梭搬运车（123）在该平台顶升装置（1241）之间的所述轨道（11）上运行，当该穿梭搬运车（123）运行到所述转承平台（124）内，所述平台顶升装置（1241）顶起托盘（1242）将所述穿梭搬运车（123）上的集装箱托起，集装箱被放置在所述转承平台（124）上。

5.根据权利要求4所述的自动化集装箱码头装卸系统，其特征在于：所述车轮驱动装置为液压传动装置、气动传动装置或电气传动装置之一。

6.根据权利要求4所述的自动化集装箱码头装卸系统，其特征在于：所述平台顶升装置（1241）为液压缸或电动装置。

7.根据权利要求1所述自动化集装箱码头装卸系统的装卸方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

卸船过程：

岸桥（20）将集装箱从船舶上吊出，放置在岸桥（20）后伸距下方地面上，吊出的集装箱平行于码头岸线方向；

跨运车（30）将集装箱由地面吊起，运送进穿梭搬运车系统，并实现集装箱的90°换向；

穿梭搬运车系统将集装箱沿垂直于码头岸线方向接力运送；

穿梭搬运车系统接力运送集装箱的方法如下：

跨运车（30）将集装箱由地面吊起，放置在穿梭搬运车系统中轨道（11）起点处的转承平台（122）上；

集装箱取出转承平台过程：

1）集装箱位于转承平台（122）上；

2）其顶升装置（1213）处于“未举升”状态的穿梭搬运车（121），沿轨道（11）运行至转承平台（122）的托架（1221）之间；

3）穿梭搬运车顶升装置（1213）工作，至“举升”状态，使托板（1214）托起集装箱，实现集装箱与转承平台（122）分离，并使托板（1214）高度高于转承平台（122）；

4）穿梭搬运车（121）沿轨道（11）驶离转承平台，完成集装箱的取出操作；

集装箱装入转承平台过程：

1）集装箱位于穿梭搬运车（121）的托板（1214）上；

2）其顶升装置（1213）处于“举升”状态的穿梭搬运车（121），沿轨道运行（11）至下一转承平台（122）的托架（1221）之间；

3）穿梭搬运车顶升装置（1213）工作，至“未举升”状态，使托板（1214）及集装箱下落，集装箱放置在转承平台（122）上，并使托板（1214）高度低于转承平台（122）；

4）穿梭搬运车（121）沿轨道（11）驶离转承平台（122）返回前一转承平台（122），完成集装箱的装入操作；

下一辆穿梭搬运车重复上述过程，将集装箱运送到下一个转承平台（122），继续重复集装箱取出转承平台（122）和装入转承平台（122）过程，直到将集装箱运送到指定作业位置；不同的穿梭搬运车（121）在相邻的两个转承平台（122）之间运行，能够对集装箱接力运送；

预先到达作业位置的前方堆场堆场起重机（40），将运送到的集装箱吊起，放置在前方堆场上；

经穿梭搬运车系统运送到后方堆场的集装箱，被预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机（40）吊起，放置在后方堆场上；

不同的集装箱根据作业需求放置在不同的转承平台（122）上或放置在穿梭搬运车（121）上，由相应堆场起重机（40）吊起搬运到前方堆场或后方堆场或集装箱卡车（50）上；

疏港过程：

集装箱卡车（50）从后方堆场集装箱卡车行驶通道入口进入到作业位置；

预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机（40），待集装箱卡车（50）到位后，将集装箱吊起，放置在集装箱卡车（50）上；或者预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机（40）将由穿梭搬运车系统运送到集装箱直接吊起，放置在集装箱卡车（50）上；

装好集装箱后，集装箱卡车（50）经后方堆场集装箱卡车（50）的行驶通道的出口驶离；

一辆集装箱卡车（50）经出口驶离后，一辆集装箱卡车（50）就经入口进入到作业位置，集装箱卡车（50）在后方堆场集装箱卡车（50）的行驶通道内对集装箱进行连续运送；

装船过程和集港过程为上述过程的反过程。

8.根据权利要求4所述自动化集装箱码头装卸系统的装卸方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

卸船过程：

岸桥（20）将集装箱从船舶上吊出，放置在岸桥（20）后伸距下方地面上，吊出的集装箱平行于码头岸线方向；

跨运车（30）将集装箱由地面吊起，运送进穿梭搬运车系统，并实现集装箱的90°换向；

穿梭搬运车系统将集装箱沿垂直于码头岸线方向接力运送；

穿梭搬运车系统接力运送集装箱的方法如下：

跨运车（30）将集装箱由地面吊起，放置在穿梭搬运车系统中轨道（11）起点处的转承平台上；

集装箱取出转承平台过程：

1）集装箱位于转承平台（124）上，转承平台（124）的平台顶升装置（1241）处于“举升”状态；

2）穿梭搬运车（123）沿轨道（11）运行至转承平台（124）内；

3）平台顶升装置（1241）工作，至“未举升”状态，转承平台（124）的托盘（1242）下落至穿梭搬运车的托架（1233）之下，集装箱被放置在穿梭搬运车的托架（1233）内，实现集装箱与转承平台（124）分离；

4）携带集装箱的穿梭搬运车（123）沿轨道（11）驶离转承平台（124），完成集装箱的取出操作；

集装箱装入转承平台过程：

1）集装箱位于穿梭搬运车的托架（1233）上；该穿梭搬运车（123）沿轨道（11）运行至下一转承平台（124）内；

2）转承平台（124）的平台顶升装置（1241）处于“未举升”状态；

3）转承平台（124）的平台顶升装置（1241）工作，至“举升”状态，托盘（1242）将集装箱顶起，集装箱放置在转承平台（124）上，并使托盘（1242）高度高于穿梭搬运车（123）的托架（1233）；

4）穿梭搬运车（123）沿轨道（11）驶离转承平台（124）返回前一转承平台（124），完成集装箱的装入操作；

下一辆穿梭搬运车（123）重复上述过程，将集装箱运送到下一个转承平台（124），继续重复集装箱取出转承平台和装入转承平台（124）过程，直到将集装箱运送到指定作业位置；不同的穿梭搬运车（123）在相邻的两个转承平台（124）之间运行，能够对集装箱接力运送；

预先到达作业位置的前方堆场堆场起重机（40），将运送到集装箱吊起，放置在前方堆场上；

经穿梭搬运车系统运送到后方堆场的集装箱，被预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机（40）吊起，放置在后方堆场上；

不同的集装箱根据作业需求放置在不同的转承平台（124）上或放置在穿梭搬运车（123）上，由相应堆场起重机（40）吊起搬运到前方堆场或后方堆场或集装箱卡车（50）上；

疏港过程：

集装箱卡车（50）从后方堆场集装箱卡车行驶通道入口进入到作业位置；

预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机（40），待集装箱卡车（50）到位后，将集装箱吊起，放置在集装箱卡车（50）上；或者预先到达作业位置的后方堆场堆场起重机（40）将由穿梭搬运车系统运送到集装箱直接吊起，放置在集装箱卡车（50）上；

装好集装箱后，集装箱卡车（50）经后方堆场集装箱卡车（50）的行驶通道的出口驶离；

一辆集装箱卡车（50）经出口驶离后，一辆集装箱卡车（50）就经入口进入到作业位置，集装箱卡车（50）在后方堆场集装箱卡车（50）的行驶通道内对集装箱进行连续运送；

装船过程和集港过程为上述过程的反过程。