CN108792645B - 一种船舶码头集装箱装卸系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种船舶码头集装箱装卸系统，包括多个成矩阵式分布的储存基坑、设置在地面上的转运机构和集装箱；在储存基坑中，与其宽度方向相平行的设有两个分隔墙，分隔墙将储存基坑分隔成一个集装箱存储空间和两个调节空间，调节空间中可移动的设有提升机构；转运机构包括滑轨、支承座、水平支撑杆和夹持机构，提升机构用于将位于集装箱存储空间中的集装箱抬升出来，夹持机构用于夹持住集装箱并进行转移，本发明用于对小型集装箱进行装卸转运，操作方便，稳定性好，安全性高，大幅提高了工作效率。

Description

一种船舶码头集装箱装卸系统

技术领域

本发明涉及一种装卸系统，特别涉及一种船舶码头集装箱装卸系统。

背景技术

1956年美国“海陆公司首次把陆地集装箱运输推广到海上，将大型油轮“马科斯顿”号改成集装箱船，在纽约-休斯敦航线上进行集装箱海运。运输集装箱的货船，由许多格栅将船舱隔成格，舱面有固定集装箱的专用设备。集装箱船上有冷冻设备、保温设备等以便运送各类物品；还有为保证运输安全的安全设备和系统。此后，集装箱船迅速发展。进入21世纪以后，就有人预测，不久的将来，可装载1万个标准集装箱位的集装箱运输巨轮将会在欧洲问世。集装箱船可分为部分集装箱船、全集装箱船和可变换集装箱船三种：其中，部分集装箱船仅以船的中央部位作为集装箱的专用舱位，其他舱位仍装普通杂货。全集装箱船指专门用以装运集袋箱的船舶。它与一般杂货船不同，其货舱内有格栅式货架，装有垂直导轨，便于集装箱沿导轨放下，四角有格栅制约，可防倾倒。集装箱船的舱内可堆放三至九层集装箱，甲板上还可堆放三至四层。可变换集装箱船，其货舱内装载集装箱的结构为可拆装式的。因此，它既可装运集装箱，必要时也可装运普通杂货。集装箱船航速较快，大多数船舶本身没有起吊设备，需要依靠码头上的起吊设备进行装卸。这种集装箱船也称为吊上吊下船。

专利CN201110083952.0公开了一种集装箱装卸系统，一种船舶码头集装箱装卸系统，包括船舶自卸系统与港岸辅助系统两大部分；所述船舶自卸系统：在船舶的左右两侧开设货舱口，在船舶货舱的顶棚上固定设置若干前后向道轨及左右向道轨并配置悬吊滑轨，并配置向下伸的吊杆/拉索下端是吊具，吊杆/拉索的长度可受控改变长度；在码头上沿岸边配置装载集装箱的集卡汽车或者呈集装箱输送带，集装箱输送带配置在高度可调节的升降架上。本发明改变了目前集装箱船舶依靠码头上的起吊设备进行装卸的方式，提高了装卸效率，减少了集装箱船舶停靠码头的时间，加快了物流速度，降低了物流成本，经济价值大。

专利CN201210537891.5公开了一种新型集装箱装卸系统，包括岸边集装箱装卸机械、轨道移动式中继输送机、固定式竖直升降机构、固定式栈桥以及堆场集装箱装卸机械。岸边集装箱装卸机械位于前沿码头，固定式竖直升降机构固定于岸边集装箱装卸机械门架框内，轨道移动式中继输送机在固定式栈桥和岸边集装箱装卸机械之间，固定式栈桥位于中继输送机作业区域和堆场集装箱装卸机械作业区域之间。能够提高中小港口码头的作业效率，其运输的中继环节采用连续运输机，能在自然条件恶劣的情况下进行正常的作业，节省了港口建设成本，实现了由传统的采用燃油动力的集装箱卡车运输到采用电力驱动的连续运输机作业方式的转变，降低了能耗，有利于环境保护。减少了一线作业人员，提升了整个系统的安全性能适用于中小港口码头的集装箱装卸。

上述的装卸系统均是在地面上对集装箱进行堆叠，工作方式单一，工作效率较低，集装箱堆叠的稳定性较差，安全性能无法得到保证。

发明内容

本发明针对上述问题提出了一种船舶码头集装箱装卸系统，用于对小型集装箱进行装卸转运，操作方便，稳定性好，安全性高，大幅提高了工作效率。

具体的技术方案如下：

一种船舶码头集装箱装卸系统，包括多个成矩阵式分布的储存基坑、设置在地面上的转运机构和集装箱；

储存基坑的端面为矩形结构，在储存基坑中，与其宽度方向相平行的设有两个分隔墙，分隔墙的长度L1小于储存基坑的宽度L2，分隔墙将储存基坑分隔成一个集装箱存储空间和两个调节空间，两个调节空间分布位于集装箱存储空间的两侧；同时，调节空间的底部向下延伸，使调节空间的整体高度大于集装箱存储空间的高度；

调节空间的顶部设有延伸固定腔，延伸固定腔与调节空间相连通，调节空间中可移动的设有提升机构；

提升机构包括提升机构壳体，提升机构壳体与分隔墙相贴合的一侧壁上设有两个第一开口，两个第一开口分开的位于提升机构壳体的两侧，提升机构壳体中设有第一提升组件和第二提升组件；

第一提升组件和第二提升组件均包括提升组件壳体，提升组件壳体与第一开口相对应的一侧壁上设有第一导向通道，提升组件壳体中设有第一气缸，第一气缸的推杆上固定一个第一滑块，第一滑块穿过第一导向通道与提升推板固定连接，第一气缸控制提升推板沿第一导向通道进行上下移动，提升组件壳体的上下两端分别设有一个固定套环；

提升机构壳体中相互平行的设有两个导向杆，第一提升组件和第二提升组件的固定套环均间隙配合的套设在两个导向杆上，第一提升组件与第二气缸的推杆固定连接，第二气缸水平的固定在提升机构壳体中，第二提升组件与第三气缸的推杆固定连接，第三气缸水平的固定在提升机构壳体中，第二气缸和第三气缸分别控制第一提升组件和第二提升组件沿导向杆进行水平移动；

提升机构壳体的顶部设有至少两个第一固定拉环，每个第一固定拉环上均与一根钢丝绳的一端固定连接，钢丝绳的另一端经过换向轮后绕设在一个卷扬机上，卷扬机和换向轮均设置在延伸固定腔中，卷扬机控制提升机构在调节空间中进行上下移动；

集装箱相互堆叠的设置在集装箱存储空间中，集装箱的宽度小于储存基坑的宽度，集装箱与分隔墙对应设置的其中两个侧壁的底部设有两个第一插接槽，提升推板可自外向内移动至第一插接槽中；集装箱的另外两个侧壁的底部分别设有两个第二插接槽；

转运机构包括滑轨、支承座、水平支撑杆和夹持机构，两个滑轨相互平行的固定在地面上，位于成矩阵式分布的储存基坑的外侧，每个滑轨上可移动的设有一个支承座，两个支承座之间固定一个水平支撑杆，水平支撑杆可沿支承座进行上下移动，夹持机构可移动的设置在水平支撑杆上；

提升机构用于将位于集装箱存储空间中的集装箱抬升出来，夹持机构用于夹持住集装箱并进行转移。

进一步的，延伸固定腔中设有限位挡板，限位挡板位于调节空间上方。

进一步的，集装箱存储空间位于长边的一侧壁上设有多个定位插条，定位插条可插入式的设置在集装箱的定位插槽中。

进一步的，支承座在滑轨上进行移动，水平支撑杆在支承座上进行移动以及夹持机构在水平支撑杆上进行移动的方式均为电机驱动丝杠转动，从而在螺纹配合的作用下驱动相应的部件进行移动，使夹持机构可在储存基坑之间进行移动，并进行上下移动，完成集装箱的存放和转移。

进一步的，夹持机构包括夹持固定座，夹持固定座可移动的设置在水平支撑杆上，夹持固定座的下方可移动的设有两个夹持支撑板，夹持支撑板竖直设置、且两个夹持支撑板分别通过第四气缸推动移动，第四气缸推动两个夹持支撑板相向或者反向移动，两个夹持支撑板相对设置的一侧壁上设有夹持板，夹持板可插入集装箱的第二插接槽中。

本发明的操作方法如下：

当需要取出转移位于储存基坑中的集装箱时：通过卷扬机放下提升机构，此时提升机构位于集装箱的外侧，提升机构中的提升推板移动至相应的集装箱的第一插接槽位置时停止移动，通过第二气缸和第三气缸分别控制第一提升组件和第二提升组件沿导向杆进行相向移动，使提升推板插入第一插接槽中；通过卷扬机上升提升机构直至与限位挡板相接触，第一气缸向上推动提升推板，将集装箱移出储存基坑；

控制转运机构，将夹持机构移动至集装箱的对应位置，下降夹持机构至夹持板与第二插接槽对应设置，通过第四气缸通过夹持板插入第二插接槽中，通过第二气缸和第三气缸推动将提升推板向外移出第一插接槽中，即可进一步通过转运机构对集装箱进行转移；

当需要存放集装箱时：通过转运机构将集装箱夹持转移至对应储存基坑处，移动提升推板插入第一插接槽中，再通过卷扬机将集装箱向下移动至相应位置即可。

综上所述，本发明用于对小型集装箱进行装卸转运，操作方便，稳定性好，安全性高，大幅提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明剖视图。

图2为图1中A部分放大图。

图3为图2中B部分放大图。

图4为储存基坑俯视图。

图5为集装箱侧视图。

图6为提升机构侧视图。

图7为提升机构内部视图。

图8为提升组件剖视图。

图9为夹持机构结构图。

实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

附图

储存基坑1、集装箱2、分隔墙3、集装箱存储空间4、调节空间5、延伸固定腔6、提升机构7、提升机构壳体8、第一开口9、第一提升组件10、第二提升组件11、提升组件壳体12、第一导向通道13、第一气缸14、第一滑块15、提升推板16、固定套环17、导向杆18、第二气缸20、第三气缸21、第一固定拉环22、钢丝绳23、换向轮24、卷扬机25、第一插接槽26、第二插接槽27、滑轨28、支承座29、水平支撑杆30、夹持机构31、限位挡板32、定位插条33、夹持固定座34、夹持支撑板35、第四气缸36、夹持板37。

如图所示一种船舶码头集装箱装卸系统，包括多个成矩阵式分布的储存基坑1、设置在地面上的转运机构和集装箱2；

储存基坑的端面为矩形结构，在储存基坑中，与其宽度方向相平行的设有两个分隔墙3，分隔墙的长度L1小于储存基坑的宽度L2，分隔墙将储存基坑分隔成一个集装箱存储空间4和两个调节空间5，两个调节空间分布位于集装箱存储空间的两侧；同时，调节空间的底部向下延伸，使调节空间的整体高度大于集装箱存储空间的高度；

调节空间的顶部设有延伸固定腔6，延伸固定腔与调节空间相连通，调节空间中可移动的设有提升机构7；

提升机构包括提升机构壳体8，提升机构壳体与分隔墙相贴合的一侧壁上设有两个第一开口9，两个第一开口分开的位于提升机构壳体的两侧，提升机构壳体中设有第一提升组件10和第二提升组件11；

第一提升组件和第二提升组件均包括提升组件壳体12，提升组件壳体与第一开口相对应的一侧壁上设有第一导向通道13，提升组件壳体中设有第一气缸14，第一气缸的推杆上固定一个第一滑块15，第一滑块穿过第一导向通道与提升推板16固定连接，第一气缸控制提升推板沿第一导向通道进行上下移动，提升组件壳体的上下两端分别设有一个固定套环17；

提升机构壳体中相互平行的设有两个导向杆18，第一提升组件和第二提升组件的固定套环均间隙配合的套设在两个导向杆上，第一提升组件与第二气缸20的推杆固定连接，第二气缸水平的固定在提升机构壳体中，第二提升组件与第三气缸21的推杆固定连接，第三气缸水平的固定在提升机构壳体中，第二气缸和第三气缸分别控制第一提升组件和第二提升组件沿导向杆进行水平移动；

提升机构壳体的顶部设有至少两个第一固定拉环22，每个第一固定拉环上均与一根钢丝绳23的一端固定连接，钢丝绳的另一端经过换向轮24后绕设在一个卷扬机25上，卷扬机和换向轮均设置在延伸固定腔中，卷扬机控制提升机构在调节空间中进行上下移动；

集装箱相互堆叠的设置在集装箱存储空间中，集装箱的宽度小于储存基坑的宽度，集装箱与分隔墙对应设置的其中两个侧壁的底部设有两个第一插接槽26，提升推板可自外向内移动至第一插接槽中；集装箱的另外两个侧壁的底部分别设有两个第二插接槽27；

转运机构包括滑轨28、支承座29、水平支撑杆30和夹持机构31，两个滑轨相互平行的固定在地面上，位于成矩阵式分布的储存基坑的外侧，每个滑轨上可移动的设有一个支承座，两个支承座之间固定一个水平支撑杆，水平支撑杆可沿支承座进行上下移动，夹持机构可移动的设置在水平支撑杆上；

提升机构用于将位于集装箱存储空间中的集装箱抬升出来，夹持机构用于夹持住集装箱并进行转移。

进一步的，延伸固定腔中设有限位挡板32，限位挡板位于调节空间上方。

进一步的，集装箱存储空间位于长边的一侧壁上设有多个定位插条33，定位插条可插入式的设置在集装箱的定位插槽中。

进一步的，支承座在滑轨上进行移动，水平支撑杆在支承座上进行移动以及夹持机构在水平支撑杆上进行移动的方式均为电机驱动丝杠转动，从而在螺纹配合的作用下驱动相应的部件进行移动，使夹持机构可在储存基坑之间进行移动，并进行上下移动，完成集装箱的存放和转移。

进一步的，夹持机构包括夹持固定座34，夹持固定座可移动的设置在水平支撑杆上，夹持固定座的下方可移动的设有两个夹持支撑板35，夹持支撑板竖直设置、且两个夹持支撑板分别通过第四气缸36推动移动，第四气缸推动两个夹持支撑板相向或者反向移动，两个夹持支撑板相对设置的一侧壁上设有夹持板37，夹持板可插入集装箱的第二插接槽中。

本发明的操作方法如下：

当需要取出转移位于储存基坑中的集装箱时：通过卷扬机放下提升机构，此时提升机构位于集装箱的外侧，提升机构中的提升推板移动至相应的集装箱的第一插接槽位置时停止移动，通过第二气缸和第三气缸分别控制第一提升组件和第二提升组件沿导向杆进行相向移动，使提升推板插入第一插接槽中；通过卷扬机上升提升机构直至与限位挡板相接触，第一气缸向上推动提升推板，将集装箱移出储存基坑；

控制转运机构，将夹持机构移动至集装箱的对应位置，下降夹持机构至夹持板与第二插接槽对应设置，通过第四气缸通过夹持板插入第二插接槽中，通过第二气缸和第三气缸推动将提升推板向外移出第一插接槽中，即可进一步通过转运机构对集装箱进行转移；

当需要存放集装箱时：通过转运机构将集装箱夹持转移至对应储存基坑处，移动提升推板插入第一插接槽中，再通过卷扬机将集装箱向下移动至相应位置即可。

Claims (1)

1.一种船舶码头集装箱装卸系统的装卸方法，其特征为，包括船舶码头集装箱装卸系统，所述船舶码头集装箱装卸系统包括多个成矩阵式分布的储存基坑、设置在地面上的转运机构和集装箱；

储存基坑的端面为矩形结构，在储存基坑中，与其宽度方向相平行的设有两个分隔墙，分隔墙的长度L1小于储存基坑的宽度L2，分隔墙将储存基坑分隔成一个集装箱存储空间和两个调节空间，两个调节空间分布位于集装箱存储空间的两侧；同时，调节空间的底部向下延伸，使调节空间的整体高度大于集装箱存储空间的高度；

调节空间的顶部设有延伸固定腔，延伸固定腔与调节空间相连通，调节空间中可移动的设有提升机构；

提升机构包括提升机构壳体，提升机构壳体与分隔墙相贴合的一侧壁上设有两个第一开口，两个第一开口分开的位于提升机构壳体的两侧，提升机构壳体中设有第一提升组件和第二提升组件；

第一提升组件和第二提升组件均包括提升组件壳体，提升组件壳体与第一开口相对应的一侧壁上设有第一导向通道，提升组件壳体中设有第一气缸，第一气缸的推杆上固定一个第一滑块，第一滑块穿过第一导向通道与提升推板固定连接，第一气缸控制提升推板沿第一导向通道进行上下移动，提升组件壳体的上下两端分别设有一个固定套环；

提升机构壳体中相互平行的设有两个导向杆，第一提升组件和第二提升组件的固定套环均间隙配合的套设在两个导向杆上，第一提升组件与第二气缸的推杆固定连接，第二气缸水平的固定在提升机构壳体中，第二提升组件与第三气缸的推杆固定连接，第三气缸水平的固定在提升机构壳体中，第二气缸和第三气缸分别控制第一提升组件和第二提升组件沿导向杆进行水平移动；

提升机构壳体的顶部设有至少两个第一固定拉环，每个第一固定拉环上均与一根钢丝绳的一端固定连接，钢丝绳的另一端经过换向轮后绕设在一个卷扬机上，卷扬机和换向轮均设置在延伸固定腔中，卷扬机控制提升机构在调节空间中进行上下移动；

集装箱相互堆叠的设置在集装箱存储空间中，集装箱的宽度小于储存基坑的宽度，集装箱与分隔墙对应设置的其中两个侧壁的底部分别设有两个第一插接槽，提升推板可自外向内移动至第一插接槽中；集装箱的另外两个侧壁的底部分别设有两个第二插接槽；

转运机构包括滑轨、支承座、水平支撑杆和夹持机构，两个滑轨相互平行的固定在地面上，位于成矩阵式分布的储存基坑的外侧，每个滑轨上可移动的设有一个支承座，两个支承座之间固定一个水平支撑杆，水平支撑杆可沿支承座进行上下移动，夹持机构可移动的设置在水平支撑杆上；

提升机构用于将位于集装箱存储空间中的集装箱抬升出来，夹持机构用于夹持住集装箱并进行转移；

延伸固定腔中设有限位挡板，限位挡板位于调节空间上方；集装箱存储空间位于长边的一侧壁上设有多个定位插条，定位插条可插入式的设置在集装箱的定位插槽中；夹持机构包括夹持固定座，夹持固定座可移动的设置在水平支撑杆上，夹持固定座的下方可移动的设有两个夹持支撑板，夹持支撑板竖直设置、且两个夹持支撑板分别通过第四气缸推动移动，第四气缸推动两个夹持支撑板相向或者反向移动，两个夹持支撑板相对设置的一侧壁上设有夹持板，夹持板可插入集装箱的第二插接槽中；

装卸方法：

当需要取出转移位于储存基坑中的集装箱时：通过卷扬机放下提升机构，此时提升机构位于集装箱的外侧，提升机构中的提升推板移动至相应的集装箱的第一插接槽位置时停止移动，通过第二气缸和第三气缸分别控制第一提升组件和第二提升组件沿导向杆进行相向移动，使提升推板插入第一插接槽中；通过卷扬机上升提升机构直至与限位挡板相接触，第一气缸向上推动提升推板，将集装箱移出储存基坑；

控制转运机构，将夹持机构移动至集装箱的对应位置，下降夹持机构至夹持板与第二插接槽对应设置，通过第四气缸通过夹持板插入第二插接槽中，通过第二气缸和第三气缸推动将提升推板向外移出第一插接槽中，即可进一步通过转运机构对集装箱进行转移；

当需要存放集装箱时：通过转运机构将集装箱夹持转移至对应储存基坑处，移动提升推板插入第一插接槽中，再通过卷扬机将集装箱向下移动至相应位置即可。

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