CN109153518A - 用于运输集装箱的支架和鞍座转移装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

支架和鞍座装置(120)将运输集装箱(102)从码头边的卸载位置转移到转运位置。该装置被安装在横向隔开的导轨上，并且包括支架构件(122)，该支架构件具体与导轨配合的滚子机构(130a，130b)。具有安装框架的鞍座构件(128)使安装在支架构件上的运输集装箱横向移动(参见箭头)。悬挂于高架单轨吊车(106)的运载工具(104)可沿从单轨吊车伸出的轨道移动。一旦被放置在鞍座的安装框架中，就将运输集装箱推到升降装置将运输集装箱从安装框架升高的位置。

Description

用于运输集装箱的支架和鞍座转移装置及操作方法

技术领域

本发明涉及港口设施中的集装箱的转移和移动。特别地，本发明涉及用于在从集装箱船上卸下之后将运输集装箱从码头边位置或转运基地/堆置区域转移到运输集装箱能够被转运到港口设施和其他附近的集装箱处理设施内的期望位置的装置和方法。

背景技术

全世界约90％的非散装货物通过设置在船上的联运集装箱(ISO集装箱)运输。当这些集装箱(通过陆运或海运)抵达港口时，必须将它们移入或移离船、列车和卡车。

将集装箱从一种运输方式转移到另一种运输方式是耗时间且耗能源的。通常使用各种机械机器(例如，起重机、卡车、叉车和跨运车)在地面上进行装/卸船。这些机器通常燃烧矿物燃料并且效率不高。

目前用于转移联运运输集装箱的方法的一个特定的问题是它们需要大量的地面空间来将集装箱操纵到位。ISO集装箱长度可达53英尺(16.15米)，重量可在35-40吨(31.8-36.3公吨)的范围内。在繁忙的港口及其周围，地面空间通常很宝贵。目前用于转移ISO集装箱的方法的另一个问题是卸船所花的大量时间经常导致港口拥堵和集装箱积压。

为了缓解这些问题中的一些，已建议使用高架导轨运输系统。特别是在高架运输系统包括单轨吊车的情况下，高架导轨系统有其自身特定类型的挑战。高架单轨吊车方案提供了可显著改善集装箱港口运营的优势。

与目前用于处理联运运输集装箱的设备相关联的一个特别成问题的方面是将运输集装箱从港口设施中的一个运输系统转移到另一个运输系统。传统的集装箱转移设备可能是笨重的，难以操作，并且特别是在操纵大型和重型集装箱时趋于不稳定。而且，传统的集装箱转移设备通常不适于为了将运输集装箱与运输系统的运载工具部分对准从而便于运输集装箱从一个运输系统转换到另一个运输系统的精密公差定位。

发明内容

一种用于将运输集装箱从卸载位置转移到悬挂于高架单轨吊车上的运载工具或从悬挂于高架单轨吊车上的运载工具转移到卸载位置的装置。该装置包括：

(a)支架和鞍座组件，其包括：

(1)支架构件，其包括：

(i)一对侧向隔开的横梁，所述横梁在卸载位置与运输集装箱能够被高架单轨吊车的运载工具提升的位置之间横向延伸，所述横梁通过侧向连接件在它们各自的端部处相互连接；以及

(ii)从横梁向下伸出的多个支腿，每个支腿具有向下伸出的滚子机构；

(2)鞍座构件，其包括：

(i)能够在横梁上横向移动的安装框架，该安装框架被构造成承载安装在其上的运输集装箱；

(ii)将集装箱升高到鞍座的框架上方的升降机构；

(b)悬挂于高架单轨吊车上的运载工具，该运载工具能沿着从单轨吊车伸出的轨道移动，该运载工具被构造成提升运输集装箱并将运输集装箱转运到期望的转移或储存位置。

在一种实施方式中，鞍座构件能够容纳多个运输集装箱。多个运输集装箱可以是一对运输集装箱。运输集装箱的尺寸可以大体相等。

在一种实施方式中，支架和鞍座组件能侧向移动，使得鞍座构件能够定位成接收从鞍座构件上方的期望位置放下的运输集装箱。

在一种实施方式中，表面是码头，并且支架和鞍座组件能沿一对隔开的导轨在该表面上从第一位置侧向移动到第二位置。当表面是码头时，通过高架起重机将运输集装箱放置于卸载位置。

一种用于将运输集装箱从码头边的第一卸载位置转移到第二转运位置的方法，该方法包括：

(a)将支架和鞍座组件安装于一对横向隔开的导轨上，所述支架和鞍座组件包括：

(1)支架构件，其具有能够与导轨配合的多个向下伸出的滚子机构；

(2)鞍座构件，其包括能够在支架构件上横向移动的安装框架，所述鞍座构件被构造成承载安装在其上的运输集装箱，并能够升高和降低集装箱；

(b)将运载工具悬挂于高架单轨吊车上，所述运载工具能沿着从单轨吊车伸出的轨道移动；

(c)将运输集装箱放置于鞍座构件的安装框架中；

(d)将安装框架中的运输集装箱推到鞍座能够将运输集装箱从安装框架升高到运载工具的位置；

(e)将运输集装箱在悬挂于运载工具的同时运送到期望的转移或储存位置。

在上述方法的一种实施方式中，通过高架起重机将运输集装箱放置于鞍座构件的安装框架中。

在上述方法的一种实施方式中，支架和鞍座组件是第一支架和鞍座组件。所述方法还包括：将第二支架和鞍座组件安装于该对横向隔开的导轨上；以及交替地进行将运输集装箱从高架起重机放置于一个鞍座构件上和将另一个运输集装箱从另一个鞍座构件升高到高架单轨吊车。

附图说明

图1是港口设施的立体图，其在背景中示出了定位成从集装箱船卸载运输集装箱的多个船到岸起重机(ship-to-shore crane)，并且在前景中示出具有用于将运输集装箱从码头上的卸载位置转运到港口设施中的期望位置的悬挂运载工具的高架单轨吊车组件。

图2是用于将运输集装箱从码头上的在船到岸起重机下方的卸载位置转移到运载工具从高架单轨吊车悬挂下来的位置的支架和鞍座系统的侧视图，鞍座能够将运输集装箱升高，以附接到运载工具上并随后转运到港口设施中的期望位置。

图3A和图3B是图2的支架和鞍座组件的侧视图，该支架和鞍座组件将运输集装箱从该组件的一个端部的卸载位置转移到该组件的另一个端部的位置，并将运输集装箱升高，以附接到悬挂于高架单轨吊车组件上的运载工具上。图3A示出了在鞍座是空的情况下的支架和鞍座组件。图3B示出了在鞍座上安装有运输集装箱的情况下的支架和鞍座组件。

图4A和图4B是图2、图3A和图3B的支架和鞍座组件的端视图。图4A示出了在鞍座是空的情况下的支架和鞍座组件。图4B示出了在鞍座上安装有运输集装箱的情况下的支架和鞍座组件。

图5A和图5B是图2、图3A、图3B、图4A和图4B的支架和鞍座组件的俯视图。图5A示出了在鞍座是空的情况下的支架和鞍座组件。图5B示出了在鞍座上安装有运输集装箱的情况下的支架和鞍座组件。

图6是被支架和鞍座组件的鞍座升高到悬挂于高架单轨吊车组件上的运载工具的运输集装箱的端视图。

图7是图2、图3A、图3B、图4A和图4B的支架和鞍座组件的俯视图，其示出了在鞍座上安装有一对长度为一半(通常为20英尺长)的运输集装箱的情况下的支架和鞍座组件。

图8是图7的支架和鞍座组件的端视图，其示出了在鞍座上安装有一对长度为一半的运输集装箱的情况下的支架和鞍座组件。

图9A是被支架和鞍座组件的鞍座升高到悬挂于高架单轨吊车组件上的运载工具的、图8的一个长度为一半的运输集装箱的端视图。

图9B是被支架和鞍座组件的鞍座升高到悬挂于高架单轨吊车组件上的运载工具的、图8的另一个长度为一半的运输集装箱的端视图。

图10A至图10K是一系列示意图，它们示出了用于将运输集装箱从船到岸起重机转移到悬挂于高架单轨吊车组件上的运载工具的支架和鞍座系统的操作步骤。支架和鞍座组件以俯视图示出。船到岸起重机以侧视图示出。悬挂于高架单轨吊车组件上的运载工具也以侧视图示出。

图11A至图11E是一系列示意图，它们示出了具有侧推车的基本运输集装箱装载机的一种实施方式的操作步骤。

具体实施方式

首先参看图1，港口设施的立体图在背景中示出了定位成从集装箱船卸载运输集装箱的多个船到岸起重机。在前景中，具有悬挂的运载工具的高架单轨吊车组件将运输集装箱从码头上的卸载位置转运到港口设施中的期望位置。

接下来参看图2，支架和鞍座系统100将运输集装箱102从船到岸起重机110下方的卸载位置转移到悬挂于高架单轨吊车组件106上的一对运载工具104a和104b中的一个能够夹持并转运运输集装箱102的位置。除了船到岸起重机之外，支架和鞍座系统100还可以与导轨式门式起重机、橡胶轮胎门式起重机或固定高架门式起重机相互作用。一旦被升高到运载工具104a，高架单轨吊车组件106就将运输集装箱102转运到港口设施中的期望位置。

如图2所示，起重机110具有一对向下伸出的缆索112a和112b，运输集装箱运载工具116通过一对连接件114a和114b悬挂于所述缆索112a和112b上。

支架和鞍座系统100包括支架和鞍座组件120，在图2中，支架和鞍座组件120包括支架构件120和鞍座128。支架构件120包括横梁122a和一对相对设置的支腿124a和124b，支腿124a和124b从横梁122a的各端部向下伸出。侧梁126a和126b分别在支腿124a和124b与位于支架和鞍座组件120的侧向相对的侧上的一对支腿(未示出)之间延伸。

如图2中进一步所示，滚子130a和130b分别从侧梁126a和126b的下端部向下延伸。滚子130a和130b使支架和鞍座组件120能够在埋设在运输集装箱被卸载到的地面的表面中的一对导轨(未示出)上移动。

在图2的支架和鞍座组件120中，鞍座128在靠近鞍座128的箭头所示的方向上横向移动。鞍座128的移动可以通过机动机构(未示出)实现。

图3A示出了相对于系统100的其他部件分离的支架和鞍座组件120的侧视图。支架和鞍座组件120的各个部件与上面关于图2所描述的等同部件一致地编号。在图3B中，示出了支架和鞍座组件120的侧视图，其中在鞍座128中安装有运输集装箱102。在图3B的支架和鞍座组件120中，鞍座128在靠近鞍座128的箭头所示的方向上横向移动。

图4A示出了相对于系统100的其他部件分离的支架和鞍座组件120的端视图。如图3A所示，支架和鞍座组件120的各个部件与上面关于图3A所描述的等同部件一致地编号。升降机构131a、131d处于其降低位置，等待将运输集装箱定位于鞍座128的顶部。

在图4B中，示出了支架和鞍座组件120的端视图，其中在鞍座128中安装有运输集装箱102。在图4B的支架和鞍座组件120中，鞍座128在靠近滚子130a和130c的箭头所示的方向上横向移动。升降机构131a、131d依然处于其降低位置。

图5A示出了相对于系统100的其他部件分离的支架和鞍座组件120的俯视图。如图3A和图4A所示，支架和鞍座组件120的各个部件与上面关于图3A和图4A所描述的等同部件一致地编号。如图5A进一步所示，支架和鞍座组件120具有横梁122b，横梁122b是横梁122a的相对设置的配对件。在图5B中，示出了支架和鞍座组件120的俯视图，其中在鞍座128中安装有运输集装箱102。在图5B的支架和鞍座组件120中，鞍座128在靠近鞍座128的箭头所示的方向上横向移动。如进一步所示，鞍座128在靠近横向梁126a和126b的箭头所示的方向上侧向移动。

图6示出了运输集装箱102被升降机构131a、131d从支架和鞍座组件120的鞍座128升高到通过机动轮机构104a和104c悬挂于高架单轨吊车组件106上的运载工具104上。如前面的图中那样，支架和鞍座组件120的各个部件与上面关于前图所描述的等同部件一致地编号。如图6进一步所示，运载工具在高架单轨吊车组件106正下方的箭头所示的方向上横向移动。

在图7中，示出了在鞍座128中安装有一对长度为一半的运输集装箱102a和102b的情况下的支架和鞍座组件120。如图5B中那样，鞍座128在靠近鞍座128的箭头所示的方向上横向移动。

在图8中，示出了在鞍座128中安装有一对长度为一半的运输集装箱102a和102b的情况下的支架和鞍座组件120。如图4B中那样，鞍座128在靠近滚子130a和130c的箭头所示的方向上侧向移动。在鞍座128左侧，升降机构131a、131b处于它们在运输集装箱102a下方的降低位置。在鞍座128右侧，升降机构13lc、131d处于它们在运输集装箱102b下方的降低位置。

在图9A中，示出了长度为一半的运输集装箱102a被升降机构131a、131b从支架和鞍座组件120的鞍座128提升到了悬挂于高架单轨吊车组件106上的运载工具104上。

在图9B中，示出了长度为一半的运输集装箱102b被升降机构131c、131d从支架和鞍座组件120的鞍座128提升到了运载工具104上。显示升降机构131a、131b处于它们的缩回位置。如图9A中进一步所示，运载工具104在高架单轨吊车组件106正下方的箭头所示的方向上侧向移动。

图10A至10K是一系列图，它们示出了用于将运输集装箱从船到岸起重机转移到悬挂于高架单轨吊车组件上的运载工具的该支架和鞍座系统的操作步骤。一对支架和鞍座组件120a和120b以俯视图示出。起重机110以侧视图示出。悬挂于高架单轨吊车组件上的运载工具也以侧视图示出。

在图10A中，起重机110将运输集装箱202a运送到与支架和鞍座组件120b的空鞍座128a垂直对准的位置。悬挂于高架单轨吊车组件106上的空运载工具104a在图10A中显示为备用。

在图10B中，起重机110将运输集装箱202a放置在鞍座128a内。

在图10C中，安装在鞍座128a内的运输集装箱202a沿着支架和鞍座组件120a远离起重机110将运输集装箱202a放置于支架和鞍座组件120a上的位置横向移动。同时，支架和鞍座组件120a远离起重机110将运输集装箱202a放置于支架和鞍座组件120a上的位置侧向移动。同时，支架和鞍座组件120b朝向与起重机110垂直对准的位置侧向移动。悬挂于高架单轨吊车组件106a上的空运载工具104a显示为朝向支架和鞍座组件120a移动。

在图10D中，运输集装箱202a显示为被支架和鞍座组件120a提升到悬挂于高架单轨吊车组件106a上的运载工具104a上。同时，运输集装箱202b显示为被起重机110从支架和鞍座组件120b提起。

在图10E中，运输集装箱202b被起重机110从支架和鞍座组件120b提起，在一些情况下被装载到集装箱船上。同时，运输集装箱202a被悬挂于高架单轨吊车组件106a上的运载工具104a在相邻箭头的方向上从支架和鞍座组件运走。同时，在鞍座128a是空的的情况下，新的运输集装箱202c被悬挂于高架单轨吊车组件106b上的运载工具104b在相邻箭头的方向上朝向支架和鞍座组件120a运送。

在图10F中，运输集装箱202c被升降装置131(图10F中未示出)从悬挂于高架单轨吊车组件106b上的新运载工具104b放置于鞍座128a内。同时，新的运输集装箱202d被起重机110运送到与空的鞍座128b垂直对准的位置。

在图10G中，起重机110将运输集装箱202d放置于鞍座128b内。同时，承载运输集装箱202c的鞍座128a朝向起重机110能够从鞍座128a提升运输集装箱202c的位置横向移动。

在图10H中，支架和鞍座组件120a和120b都在相邻箭头的方向上移动，使得鞍座128a内的运输集装箱202c定位成与起重机110对准。

在图10I中，起重机110附接到安装在鞍座128a内的运输集装箱202c上。同时，通过升降装置131(图10I中未示出)将运输集装箱202d从悬挂于高架单轨吊车组件106c上的运载工具104c放置于鞍座128b内。同时，新运载工具104d将新的运输集装箱202e朝向鞍座128b运送，一旦从支架和鞍座组件120b运走运输集装箱202d，则鞍座128b就变成空的了。

在图10J中，起重机110从鞍座128a内提升运输集装箱。同时，运输集装箱202d被运载工具104c在相邻箭头的方向上从支架和鞍座组件120b运走。同时，通过升降装置131(图10J中未示出)将运输集装箱202e从运载工具104d放置于鞍座128a内。

在图10K中，安装在鞍座128b内的运输集装箱202e沿着支架和鞍座组件120a远离运载工具104d将运输集装箱202e先前放置在支架和鞍座组件120b上的位置横向移动。同时，起重机110将新的运输集装箱202f运送到与空的鞍座128a垂直对准的位置。同时，悬挂于高架单轨吊车组件106d上的运载工具104d在相邻箭头的方向上远离支架和鞍座组件120a和120b移动。最后，一旦承载运输集装箱202e的鞍座128b在相邻箭头的方向上移动到支架和鞍座组件120b的端部，则重复从图10A开始的顺序。

图10A到图10K的操作顺序使船到岸起重机移动集装箱的速度加倍。使用两个以良好协调的方式工作的支架和鞍座系统允许船到岸起重机将一个集装箱从船移到支架和鞍座系统，然后从另一个支架和鞍座系统拾取另一个集装箱以将该集装箱移到船上。

图11A至图11E是一系列示意图，它们示出了用于将运输集装箱301转移到高架单轨吊车运输组件320的升降装载机316的操作步骤。高架单轨吊车转运组件320具有悬挂于其上的可移动的运输集装箱运载工具，其中一个在图11A至11E中显示为单轨吊车运载工具332a，所述可移动的运输集装箱运载工具可在安装于单轨吊车支柱322b顶部的轨道上移动。

在图11A中，以侧视图示出了升降装载机316。运输集装箱301被放置到升降装载机316的顶部316b上。剪式升降机317可在升降装载机316的底部316a和顶部316b之间延伸。例如，剪式升降机317可以通过液压或气动机构致动。致动剪式升降机317引起顶部316b远离底部316a向上移动。图11A中的箭头描绘了升降装载机316从其接收运输集装箱301的原始位置朝向在图11B中设想的在空运载工具322a下方的位置的移动。

在图11B中，升降装载机316已从其在图11A中的接收运输集装箱301的原始位置移动到了直接位于空的运载工具322a下方的位置。图11B中的箭头描绘了提升和装载器316朝直接位于空运载工具322a下方的位置的移动。

在图11C中，升降装载机316通过致动剪式升降机317将运输集装箱301向上升高到了紧密靠近空运载工具322a的位置。执行与运载工具322a的最终对准以将储存集装箱301定位成与运载工具322a扭锁接合。图11C中的箭头描绘了为了将运输集装箱301定位成紧密靠近运载工具322a的顶部316b的移动。

在图11D中，一旦运输集装箱301被固定到运载工具322a上并且证实了扭锁接合，则升降装载机316返回到其下降的位置。图11D中的箭头描绘了顶部316b通过剪式升降机317的缩回向下移动，直到顶部316b已经重新获得接收另一个运输集装箱的高度。

在图11E中，空的升降装载机316侧向移回到其原始的出发位置，即，其可以接收另一个运输集装箱301的位置。图11E中的箭头描绘了升降装载机316从其用于将运输集装箱提升到空运载工具322a上的位置侧向移动到用于在其出发位置接收另一个运输集装箱的位置。

虽然已经示出和描述了本发明的特定的元件、实施方式和应用，但是应该理解，本发明不限于此，因为特别是根据前述教导，本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下进行修改。

Claims (10)

1.一种用于将运输集装箱从卸载位置转移到悬挂于高架单轨吊车上的运载工具的装置，该装置包括：

(a)支架和鞍座组件，其包括：

(1)支架构件，其包括：

(i)一对侧向隔开的横梁，所述横梁在所述卸载位置与所述运输集装箱能够被提升到所述高架单轨吊车的运载工具的位置之间横向延伸，所述横梁通过侧向连接件在它们各自的端部处相互连接；以及

(ii)从所述横梁向下伸出的多个支腿，每个所述支腿具有向下伸出的滚子机构，每个所述滚子机构；

(2)鞍座构件，其包括：

(i)能够在所述横梁上横向移动的安装框架，该安装框架被构造成承载安装在其上的运输集装箱；

(ii)将集装箱升高到所述鞍座的框架上方的升降机构；

(b)悬挂于高架单轨吊车上的运载工具，该运载工具能沿着从所述单轨吊车伸出的轨道移动，所述运载工具被构造成保持运输集装箱并将运输集装箱转运到期望的转移或储存位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述鞍座构件能够容纳多个运输集装箱。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述多个运输集装箱是一对运输集装箱。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述运输集装箱的尺寸大体相等。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述支架和鞍座组件能侧向移动，使得所述鞍座构件能够定位成接收从所述鞍座构件上方的期望位置放下的运输集装箱。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述表面是码头，并且所述支架和鞍座组件能沿一对隔开的导轨在所述表面上从第一位置侧向移动到第二位置。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述表面是码头，并且通过高架起重机将所述运输集装箱放置于卸载位置。

8.一种用于将运输集装箱从码头边的第一卸载位置转移到第二转运位置的方法，该方法包括：

(a)将支架和鞍座组件安装于一对横向隔开的导轨上，所述支架和鞍座组件包括：

(1)支架构件，其具有能够与所述导轨配合的多个向下伸出的滚子机构；

(2)鞍座构件，其包括能够在所述支架构件上横向移动的安装框架，所述鞍座构件被构造成承载和升高安装在其上的所述运输集装箱；

(b)将运载工具悬挂于高架单轨吊车上，所述运载工具沿着从所述单轨吊车伸出的轨道移动；

(c)将所述运输集装箱在悬挂于所述运载工具的同时运送到期望的转移或储存位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过高架起重机将所述运输集装箱放置于所述鞍座构件的安装框架中。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述支架和鞍座组件是第一支架和鞍座组件，所述方法还包括：

将第二支架和鞍座组件安装于所述一对横向隔开的导轨上；

交替地进行将运输集装箱从所述高架起重机放置于一个所述鞍座构件上和将另一个运输集装箱从另一个所述鞍座构件升高。