CN1978296A - 船和仓库之间的集装箱转移系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于在船和陆地之间转移集装箱的路上系统，包括用于装载或卸载集装箱的起重机(13)和与起重机可操作地相联的集装箱转移工作台(14)。转移工作台(14)包括用于对取自和送往起重机的集装箱进行接收和支撑的上平台(15)以及用于将集装箱装载在工作台或从工作台卸载的下平台(16)。在上平台和下平台之间具有对中和升降装置(19)，所述对中和升降装置在不与起重机发生干涉的情况下执行集装箱在两叠置平台间的转移。
Description
技术领域
本发明涉及一种在船和陆地之间转移集装箱的系统。
背景技术
在从船向陆地(例如在自动或半自动仓库内)以及相反从陆地向船转移集装箱方面，随着时间的推移已经对集装箱的装载和卸载时间做出了相当大的改善，极大地提高了起重机提升和平移的速度和加速度。还引入了复杂的电子装置施加在移动台车上，其移动规律对集装箱的摇摆产生阻尼作用，从而降低卸载运动过程中的等待时间。
但是所述提高已经达到了极限，超过这一极限，对已知类型的码头起重机所做的速度和加速度的进一步增加不会对卸载操作的总时间产生更明显的益处。
试图例如通过在单一操作中提升两垛或并排集装箱来提高起重机的生产率。但这种卸载技术要求采用具有常规码头起重机两倍负荷量的起重机或仅卸载具有非常轻装载物的集装箱。另外，如果提升两个叠置的集装箱，则存在一个非常严重的安全问题，因为下集装箱仅通过所谓的“扭锁(twistlock)”被限定在上集装箱上，不容易控制所述扭锁的有效强度并且不能确保它们在运动过程中不打开。扭锁是将多个叠置集装箱一起保持在船上以组成被固定在船的支撑结构上的单独一批集装箱，从而防止装载物的移动和掉落。
扭锁是船的一部分并在卸载过程中保持钩在集装箱下部，它们必须从集装箱的下部被取下才可以将集装箱卸在陆地上或陆地运输装置上并且能够再次利用船上的设备以装载新的集装箱。
如果是并排的集装箱，安全问题更重要，因为两个“吊架”有利地是可以装备有完全钩在两集装箱上的控制装置。但由于需要两集装箱的相对位置总是相同并且难以恢复到两集装箱在陆地上存放非常近，因此仍然存在限制。
在已知领域，已经提出每个绞盘具有两个台车的起重机。第一绞盘从船上取走集装箱并将其卸在起重机机架上预先安排的等待位置，以使其本身空闲并能够去取走下一集装箱。第二绞盘从等待位置取走集装箱并在中间停止以取下扭锁之后将集装箱卸在地面上。利用这种系统，实际上仅由于在每个单个循环中起重机占用的上升、下降和水平移动空间减少而具有益处。
然而，集装箱的卸载周期不是令人满意的并且受取下扭锁所需时间的严重限制，在所述时间内起重机保持停止以等待操作完成，所用的时间会更大程度地根据多种因素而变化，所述因素例如操作者的技能、扭锁和集装箱的类型和保存状态、操作时的气候条件、等等。
发明内容
本发明的总体目的是通过利用一种集装箱装载和卸载系统克服上述缺陷，所述系统允许进行高速操作，使在船和仓库之间转移集装箱所需的时间明显减少，同时确保操作者在完全安全的条件下工作。
鉴于这一目的，本发明试图提供一种用于在船和陆地之间转移集装箱的路上系统，包括用于装载或卸载集装箱的起重机和与起重机可操作地相联的集装箱转移工作台，其特征在于，转移工作台包括用于对取自和送往起重机的集装箱进行接收和支撑的上平台以及用于将集装箱装载在工作台或从工作台卸载的下平台，在上平台和下平台之间具有对中和升降装置，所述对中和升降装置在不与起重机发生干涉的情况下执行集装箱在两叠置平台间的转移。
附图说明
为了阐明本发明的创新原理以及其与现有技术相比的优点，下文借助附图通过采用所述原理的非限制性实例的方式对本发明的可行实施方式进行描述。附图中：
图1表示根据本发明的系统位于船和陆地之间的集装箱装载和卸载区的示意性平面图，
图2表示在图1系统中转移工作台的示意性侧视平面图，
图3表示图2的转移工作台的示意性平面图，
图4表示图2的工作台具有对中装置并具有对指定操作者的取下扭锁的工作位置的另一细节，
图5表示图2的工作台的伸缩柱的放大横截面图，以及
图6和7表示与图2相似的转移工作台处于不同操作步骤的示意图。
具体实施方式
参照附图，图1表示根据本发明的用于在船11和存储仓库12之间转移集装箱50的系统10。该系统包括码头起重机13和转移工作台14。该工作台数量例如可以与起重机数量相同或者可以有更多的起重机交替使用同一工作台。转移工作台放置在码头起重机和接收工作台或陆地上的集装箱工作台(例如在自动仓库内)之间。
在图2中可以清楚地看到，在起重机和仓库内部之间的转移工作台14包括可移动上平台15和下平台或往复装置16。往复装置16又包括具有保存车(ensiling car)(提取器)18的回转分配台车17。
上平台被设计成接收来自起重机13之一的集装箱并通过其自身的对中和转移单元19将集装箱送到下面的往复装置16。平台15置于在两个导轨20上运行的轮子上，所述导轨在与起重机沿船和仓库入口-出口面移动的方向平行并分别在一侧支撑在装载-卸载水平面的铺道(pavement)21上，在另一侧支撑在一定高度的搁板上，从而使集装箱可以在平台15下面通过以进入仓库12。
往复装置16在保存台车18上接收集装箱。对应台车17可以绕垂直轴线旋转90°以将集装箱从平行于码头的位置(图2中实线所示)带到送入仓库的位置(图2中的虚线)。有利地是，旋转平台可以顺时针或逆时针旋转90°，从而可以根据需要使集装箱面向仓库任意一端的搁板(例如冷藏集装箱支撑接线电缆一侧必须定向成朝着船的侧面或可得到适当动力输出的搁板)。
当平台在插入位置旋转时，保存台车18从台车伸出以完成将集装箱送入仓库并又退回到台车上。
这些机构本身是技术人员很容易想到的并且在此将不描述或示出。
有利地是，往复装置16可以装备有与预定装载和卸载位置有关的预定纵向偏移，从而能够将集装箱直接卸载和装载在仓库内集装箱的预定插入区之一内。为此往复装置可以在与起重机沿船运行方向平行的导轨22上运行。
上平台装备有的单元19由布置在起重机集装箱接收区四个角附近的四个伸缩升降器23(在图3中可以看到)组成。
在图3的布局中可以看到，上平台15有利地是包括设置在集装箱接收区域短端的两个位置24。这两个位置中的每一个支撑一对升降器23并被提供动力以在平行于沿集装箱轴线的方向上移动并且能够接近和远离另一位置。这能够使平台适应不同长度的集装箱。位置24的移动可以由集装箱尺寸检测器或操作者的指令控制。
图4表示这两个位置24中的一个，而另一个基本上相同。该位置包括可移动驾驶台25，其结构承载两个伸缩升降器23；纵向对中器26和操作者保护结构52(例如防止材料例如扭锁或打开或破裂集装箱的内容物从上方落下)。操作者可以在驾驶台上行走以从集装箱端部取下扭锁。驾驶台可以包括取下扭锁的集装箱还有已知的用于读取转移集装箱编码的设备。
由于扭锁的种类繁多，有利地是，手动完成扭锁的插入和取下。还可以通过适当的自动化装置53代替操作者完成扭锁的插入和取下。这在所采用的扭锁是标准类型的情况下特别可行。
纵向对中装置26有利地是由关节臂27组成，所述关节臂支承以适当形状的塑料或特殊耐磨钢构成的导向件28，以与集装箱前部和后部通常设置用于引导所述导向件的表面29接合。所述臂的移动由一个或两个液压缸30控制。对中装置还可以由一对关节臂27组成，每个关节臂由其各自的缸控制。
对中装置的执行机构有利地是具有施力控制系统，其可以减弱集装箱的摆动。
操作者保护结构可以由支撑纵向对中装置的牢固框架组成并构成对由于起重机处理中的风、误差而导致的集装箱的偶然移动或在卸载过程中从可能偶然打开的集装箱中任何装载物的掉落的防护。框架可以在不与集装箱相对的三面用透明板覆盖以保护操作者免受风、雨或雪。在恶劣气候下，可以通过在保护结构中插入辐射板或其他已知的加热系统使操作者的工作条件得到进一步的改善。
回到图2，每个升降器23包括由支撑轮32和相对轮(contrastwheels)33支撑从而能够沿由适当执行机构或未示出的已知类型(水电式)的装置控制的移动梁34移动的基架31。
基架31通过关节臂36支撑伸缩柱35。通过两个液压缸37、38的组合动作确定伸缩柱的位置和倾角，所述两个液压缸中的上面的一个主要实现阻尼的功能并且下面的一个实现定向功能。倾斜的执行机构有利地是具有施力控制系统，以减弱在它们之间下降的集装箱的摆动。
从图5和图7的横截面图中可以清楚地看到，伸缩柱35又由通过导轮和加长动力源(未示出)相互移动的三个部件35a、35b、35c组成。
更靠外的部件35a连接在臂36上并且连接在执行机构38上以基本上不垂直运动，但其具有执行绕臂36的上轴线旋转运动的能力。
可移动部件35c在可移动部件35b上移动，可移动部件35b在部件35a上移动。与两个可移动部件35相比长度减小的滑动件39在部件35c上移动并且其终止在突出搁板40上。
有利地是，滑动件39支承特殊楔形耐磨塑料或耐磨钢导向件以将集装箱向集装箱支撑搁板40引导。
在图5中可以看到，搁板28在不加载集装箱重量时可以定向在不与集装箱发生干涉的位置(用虚线示出)并且在集装箱已经被卸在保存台车18上之后使滑动件能够在集装箱旁边通过。
在系统的操作过程中，起重机将集装箱垂直定位在转移工作台上并如图2所示将其放置在伸缩升降器的搁板上。升降器倾斜的“漏斗形”定位与关节臂36的阻尼摇摆(由于倾斜执行机构的动作)结合减弱悬挂于起重机上的集装箱的摆动并且使集装箱在工作台上对中。通过垂直布置的活塞移动升降器，使得起重机可以最后放下集装箱、使自身空闲并立即从船上开始新的卸载循环。
一旦集装箱由对中和转移单元19支撑，则在驾驶台24上的操作者靠近并可以取下扭锁，同时在牢固支撑的集装箱上进行操作而不是像现有技术那样悬挂在一对缆线上。在取下扭锁之后，操作者从集装箱处退回并通过安全按钮使单元19下降并将集装箱卸在下方的台车上，所述台车构成了仓库的入口。这一点在图7中示出。
可以通过选择顺时针或逆时针旋转实现集装箱送入仓库的定向，例如根据需要将集装箱定向成一侧装备有用于冷藏系统的门或动力输出。
在已经卸下集装箱之后，单元19使伸缩柱回到高处并将自身布置成接收新的集装箱，同时使升降器回到图2所示的倾斜构造。
通过电动机实现平台的位移并且可以通过起重机对于卸载或装载某一排集装箱所呈位置确定平台的位置。有利地是，可以通过从起重机控制系统到达仓库控制系统的位置数据自动地实现两个位置之间的同步，从而决定转移工作台的位置。如果特殊操作条件必需，还可以通过起重机操作者的手动指令“调节”工作台的位置。
有利地是，平台在起重机从船上卸载或向船上装载一排集装箱(隔架)时一直处于停止。平台仅在起重机移向另一隔架时才以低速与起重机一起移动。这样在平台上的人可以在没有平台摇晃或不必要的移动的安全状态下工作。
为了优化装载和卸载循环，旋转运动可以与从和到仓库集装箱入口-出口单元的平移运动同时进行。
本发明方案的优点直接清楚。首先，很明显与已知技术相比在码头起重机循环上获得了相当大的时间节省。实际上，起重机不再需要等待集装箱摆动的完全减弱，也不再需要等待直至完成取下扭锁的操作，这些等待除了时间长之外，最重要的是由于影响其因素的可变性而使所述等待难以确定。另外，起重机不再需要执行启动、下降运行或减速，继之以将集装箱放置在地面或车辆上所需的微调速度进行短暂运行。生产率的提高导致在港口停泊船只的高成本时间最终显著减少。
可用于指定操作者的取下扭锁和登记集装箱数据的时间也明显增加，因为在总时间循环中仅有用于减速卸货运行的时间需要从取下扭锁的时间点到放置在台车上送入仓库的时间、用于空升降器返回高位的时间以及将集装箱卸在对中和转移单元上的时间中被减去。
可用于取下扭锁的时间比已知的双绞盘起重机可以获得的时间更均等。实际上，在双绞盘起重机中，从总时间循环中减去的时间是集装箱对中时间以及为了从等待位置取走集装箱而产生的短暂升高到使集装箱与等待位置分离的时间、侧向位移以绕过等待位置的时间、下降到扭锁拆除位置的时间、减弱集装箱摇摆的时间、从扭锁拆除位置下降到地面的时间、返回到等待位置以取走下一集装箱(升高、侧向移动、下降)的时间。
应该指出，还可以考虑在目前的操作中采用常规起重机增加可用于取下扭锁的时间，包括还未装备有摇摆阻尼系统的更旧式的起重机。这样，因不必购买新的起重机并且也不承受第二起重机操作者在三个工作班次中的每一个处理第二绞盘的成本而获得经济利益。
采用根据本发明的系统分解从船到仓库总的转移循环的好处还在于使开始操作的时间具有高度灵活性并且给出人员时间进行集装箱密封状态和完整性的目测检查，检查是否编码读取照相机已经准确地读取编码并用于任何手动键入的修正。
从安全角度考虑也获得了明显的提高，因为被分派取下扭锁的那些人可以静静地在安全位置等待直至起重机已经将集装箱卸在升降器的四个支柱上，而不是等待集装箱达到工作高度，为了节省宝贵时间而保持与正在下降的集装箱处于直接相邻。
同样的取下扭锁操作在停止并得到刚性约束的集装箱上完成当然更安全。
通过将所有集装箱卸在单个位置，还可以通过在工作区域周围形成有效的防风、部分地防雨和防雪的屏障并且可以通过辐射板加热，这些在将集装箱卸在不同且连续变化位置的已知结构的起重机上是不可能实现的。现在显而易见的是已经通过获得显著提高的起重机生产率、最重要的是为操作者执行手动操作给出更多的时间、以及提供相当有利的工作环境和操作者安全来实现预定的目的。
实质上以上对采用本发明创新原理的实施方式的描述是在此处要求的排他权的范围内，通过所述原理的非限制性实例的方式给出的。例如，在以上描述中为清楚起见对从船上的卸载循环进行了说明，但必须清楚地理解：通过改变术语，所有的说明甚至对反向的将集装箱装载在船上的循环也是有效的。另外，如果陆上的结构对集装箱的送入和/或取出有特殊要求，下接收工作台可以不同于所描述的回转平台以及插入和/或取出台车。
甚至执行循环的操作的确切操作顺序也可以根据具体要求变化。例如，每个工作台的两层可以独立移动以使操作更加并行。
Claims (17)
1.一种用于在船和陆地之间转移集装箱的路上系统，包括用于装载或卸载集装箱的起重机(13)和与起重机可操作地相联的集装箱转移工作台(14)，其特征在于，转移工作台(14)包括用于对取自和送往起重机的集装箱进行接收和支撑的上平台(15)以及用于将集装箱装载在工作台或从工作台卸载的下平台(16)，在上平台和下平台之间具有对中和升降装置(19)，所述对中和升降装置在不与起重机发生干涉的情况下执行集装箱在两叠置平台间的转移。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，对中和升降装置包括伸缩升降器(23)。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，伸缩升降器(23)包括在升降器的支撑件上引导由起重机降下的集装箱的情况下，使它们在上平台的集装箱接收区域的两侧倾斜的执行机构(37，38)。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，上平台包括设置在上平台集装箱接收区域短端的两个位置(24)，每个所述位置支承一对伸缩升降器(23)并且被提供动力以在平行于集装箱长轴的方向上运动且能够在使工作台适应集装箱长度的情况下接近另一位置和从另一位置退回。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，每个位置(24)包括用于使集装箱在所述位置之间纵向对中的对中装置(26)。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，每个位置具有用于接收操作者的区域(25)，所述操作者必须与在上平台转移的集装箱相互作用。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，操作者接收区域装备有用于保护操作者的结构(52)。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，上平台平行于起重机沿船移动的方向滑动。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，下平台具有集装箱支撑车(17)，其可以按指令定向以使集装箱在与上平台上的集装箱接收方向平行的方向和集装箱在工作台内部和外部的装载或卸载方向之间转动。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，支撑车包括在工作台内部或外部装载或卸载集装箱的方向上水平移动集装箱的动力装置(18)。
11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，下平台(16)在与起重机沿船移动方向平行的方向上移动。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括仓库(12)，通过工作台的下平台为所述仓库提供服务，以从仓库中取出集装箱或将集装箱送入仓库中。
13.如权利要求3所述的系统，其特征在于，伸缩升降器的倾斜执行机构具有施力控制装置以对集装箱的摆动提供阻尼作用。
14.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于插入和取下扭锁操作的自动化装置(53)。
15.如权利要求8所述的系统，其特征在于，上平台的位置和与其相互联系的码头起重机的位置自动同步。
16.如权利要求6所述的系统，其特征在于，操作者接收区域装备有用于保护操作者免受气候因素影响的镶板和/或加热装置。
17.如权利要求5所述的系统，其特征在于，对中装置(26)包括用于推靠在集装箱端部的阻尼元件。
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