3.集装箱跨运车
集装箱跨运车是一种应用于集装箱码头和集装箱中转站堆场,具有搬运、堆垛、换装等多功能的集装箱专用机械。在集装箱码头上可完成如下作业:岸边集装箱装卸桥与前方堆场之间的装卸和搬运;前方堆场与后方堆场之间的装卸和搬运;后方堆场与货运站之间的装卸和搬运;对底盘车进行换装。
集装箱跨运车的主要优点有:可一机多用,减少码头作业机械的种类和数量,便于组织管理;机动性好、作业灵活、取箱对位快、装卸作业效率较高。其主要缺点是:结构复杂,维护保养较困难,初始投资高,行走稳定性较差,堆场利用率较低。
集装箱跨运车主要包括:车架、吊具与升降系统、动力及传动系统、转向及行驶系统、制动系统及液压系统、电控系统等。
集装箱跨运车有通用型和专用型两种。通用型是指跨运车既能适应20英尺的集装箱的装卸,又能适应40英尺的集装箱的装卸;专用型是指只能适应20英尺或40英尺一种集装箱的装卸。标准集装箱码头所装卸的集装箱既有20英尺的又有40英尺的,如采用专用型的跨运车,配机台数要比通用型的多一些,而通用型的跨运车造价高些。
集装箱跨运车主要技术性能指标有以下一些。
①堆垛能力。跨运车种类很多,有的能堆两层,有的能堆三层,甚至四层。选用时,要与整个集装箱码头的堆存面积大小结合起来考虑。堆箱层数多,能提高单位面积堆有量,缩短搬运距离,但层数增多,会增加倒箱率,增加提箱时找集装箱的困难。目前采用跨运车方式的集装箱码头堆场,通常只堆两层,即要求跨运车能吊着集装箱跨越两层集装箱。
②视野要求。跨运车视野要求关系着跨运车的安全性、迅速性和机动灵活性。对跨运车视野有如下三点要求:一是在搬运途中,要能看到前方和后方,要能看到前车轮的外侧,要能看到司机室对面的车体外侧(借助于反光镜);二是通过箱位时,要能看到车体和集装箱之间的空隙,要能看到箱位的前方和后方;三是在场地作业时,要能看到集装箱的型号,要能看到所装卸的集装箱和集装箱吊具的位置线。
③起重能力。对于标准集装箱码头,集装箱跨运车的额定起重量按40英尺集装箱的最大总重量30.5吨计算。此外,还要考虑货物装卸过程中的偏载。箱内所装货物的允许偏心率为10%。货物偏载时,要增加旋锁装置一端所受的力。
④工作周期。采用跨运车系统的集装箱码头,跨运车来往于码头、场地的过程有两种形式:单循环和往复循环工作过程。单循环工作过程是指跨运车从码头前沿搬运重箱至场地,卸下集装箱后,从场地空车返回码头;往复循环工作过程是指跨运车从码头前沿搬运重箱至后方场地,卸下重箱后,从后方场地空车行驶至前方场地,并从前方场地搬运重物箱至码头前沿。不同的工作过程有不同的工作周期。跨运车的工作周期取决于跨运车的搬运距离、行走速度和装卸集装箱的时间。跨运车的行走速度一般为23千米/时。
跨运车回转时的行走速度和跨运车的回转半径有关。回转半径小,回转时车速要降低一些。回转半径大些,车速也可相应增加。此外,车速还与稳定性有关,车速过高,跨运车回转时有倾覆的危险。跨运车倾覆的极限速度一般为额定速度的1/3~1/2。
由于跨运车的起升高度不大,升降时间通常仅占整个工作周期的15%~20%,因此跨运车集装箱吊具的升降速度通常仅取150~200毫米/秒。
4.轮胎式集装箱龙门起重机
轮胎式集装箱龙门起重机是集装箱装卸、堆垛的高效专用机械。它的金属结构是由两条箱形主梁和两个Ⅱ型(箱型断面)支腿构成的龙门架,支撑在橡胶充气的轮胎上,在货场上行走。装有集装箱吊具的起重小车沿主梁轨道行走,用以装卸底盘车和进行堆垛作业。起重机运行机构安装在支腿的下横梁。
轮胎式集装箱龙门起重机的驱动形式有两种:内燃机-电力驱动、内燃机-液压驱动。目前,世界各国采用内燃机-电力驱动的较为普遍。这种驱动方式是以柴油机带动直流发电机发电,发出的电再供给各机构直流电动机,驱使各机构工作。其特点是操作性能较好,受气温影响小,维修保养方便,但动力装置重量较大。
轮胎式集装箱龙门起重机的机构部分主要有起升、小车运行和大车运行机构,并设有吊具减摇装置和回转装置。回转装置使吊具能在水平面内小范围回转(通常为±5°),以便吊具对准集装箱锁孔。轮胎式集装箱龙门起重机采用了机械液压装置或无线电感应装置,保持在货场上直线行走,并可作90°直角转向,从一个货场转移到另一个货场,一般不载重箱行走。
轮胎式集装箱龙门起重机的起升机构是由直流电动机通过减速器驱动起升转筒,从而实现吊具升降的。在卷筒的一端装有限位开关,以控制其起升最高位置和下降的最低位置。
轮胎式集装箱龙门起重机在货场上只能直线行走,当需要从一个堆场转移到另一个堆场时,必须转向行驶,但由于其跨距大,如按照一般车辆进行任意转向,转弯半径则很大,须占用相当大的堆场面积,因而在集装箱专用码头,均采用90°直角转向方式。仅在货场相当宽敞的内陆集装箱中转站采用定轴转向方式。对于跨距小于10米的轮胎式集装箱龙门起重机,在货场条件允许的情况下,宜采用自由转向方式。
轮胎式集装箱龙门起重机与轨道式集装箱龙门起重机相比较,轮胎式集装箱龙门起重机具有机动性能好、不受轨道限制的优点,所以广泛用于集装箱堆场的堆垛、装卸作业。
5.轨道式集装箱龙门起重机
轨道式集装箱龙门起重机也是对集装箱进行装卸、堆垛的一种高效专用机械。它由两片双悬臂的龙门架组成,两侧门腿用下横梁连接,龙门架通过大车运行机构在地面铺设的轨道上行走,起重小车运行在龙门架的轨道上,小车上有回转机构,它可以作不大于270°的回转运动。在回转盘上安装有起升机构,通过钢丝绳、导向滑轮组和集装箱吊具进行装卸作业。
集装箱专用码头货场上轨道式集装箱龙门起重机的工作速度应与码头前沿岸边集装箱装卸桥的生产率相适应,以保证码头前沿不停顿地进行船舶装卸作业。对于标准集装箱码头,在一个泊位配备两台岸边集装箱装卸桥的情况下,货场一般配备三台跨度为30~60米的轨道式集装箱龙门起重机,其中两台供前方船舶装卸作业,一台供后方进箱或提箱用。
轨道式集装箱龙门起重机较轮胎式集装箱龙门起重机跨度大,结构简单,操作方便,易于实现自动化控制。同时,还由于堆垛层数多,可以充分利用堆场面积,提高堆场的堆存能力。
6.集装箱牵引车
集装箱牵引车是专门用于拖带集装箱挂车或半挂车,两者结合组成车组,长距离运输集装箱的专用机械。它主要用于港口码头、铁路货场与集装箱堆场之间的运输。
集装箱牵引车具有牵引装置、行驶装置,但自身不能载运货物。其内燃机和底盘的布置与普通牵引车大体相同,只是集装箱牵引车前后车轮均装有行走制动器,车架后部装有连接挂车的牵引鞍座。
集装箱牵引车可按驾驶室的形式分为长头式和平头式。长头式集装箱牵引车的发动机布置在司机座的前方,司机受发动机震动的影响较小,比较舒适,发生碰撞时也较安全。此外,打开发动机罩检修也比较方便。但这种车头较长,因而整个车身长度和转弯半径较大。平头式集装箱牵引车的发动机在司机座位下面,舒适感较差,但牵引车的驾驶室较短,视线较好,轴距和车身全长比较短,转弯半径小,应用日益广泛。在司机座后面可加一张小床,以便长途行车时司机换班休息。
集装箱挂车按拖挂方式不同,分为半挂车或全挂车两种,其中以半挂车最为常用。
半挂车是挂车和货物的重量一部分由牵引车直接承受,不仅牵引力得到有效发挥,而且拖车车身较短,便于倒车和转向,安全可靠。半挂车装有支腿,以便与牵引车脱开后,能稳定地支撑在地面上。全挂车是通过牵引杆架,使牵引车与挂车连接,牵引车本身亦可作为普通货车单独使用,但车身较长,操作比半挂车要稍难些。
集装箱牵引车和半挂车,可装两个20英尺和一个40英尺集装箱。它由车架、支腿、行走装置、制动装置和集装箱锁定装置组成。车架四角装有旋锁装置,可与集装箱的角配件锁定。车架下部前方装有支腿,有单脚或双脚之分。当半挂车和牵引车分离后,必须使用支腿才能稳定地停住。车架和车轮之间采用钢板弹簧悬架。车轮制动器采用气制动,以便与牵引车的制动系统连接或分离。对于20英尺和40英尺集装箱兼用的半挂车,除了在车架四角装有旋锁件之外,还在车架中部装有四个起伏式旋锁件,当搬运40英尺集装箱时可将中部旋锁件伏下不用。
7.集装箱叉车
集装箱叉车是集装箱码头和货场常用的一种装卸机械,主要用于操作量不大的综合性港站上进行集装箱的装卸、堆垛、短距离的搬运和车辆的装卸作业,也有用于集装箱堆场的辅助作业。它可以采用货叉插入集装箱底部叉槽内举升搬运集装箱,也可在门架上装设一个顶吊架,借助旋锁件与集装箱连接,从顶部起吊。
集装箱叉车的性能特点是:
①起重量与各种箱型的最大总重量一致。对于采用货叉装卸的集装箱叉车,起重量等于集装箱的最大总重量,对于顶部起吊的还要加上叉车吊具的重量。考虑到现有大量的国际集装箱所装运的货物重量都达不到额定重量,如20英尺集装箱的载货量平均只有12吨左右,40英尺集装箱的载货量平均只在18吨左右,因而从使用的经济性出发,往往根据实际情况选用相应起重量的集装箱叉车,如装卸40英尺或20英尺轻载集装箱可分别选用起重量为25吨或20吨的集装箱叉车等。
②载荷中心距(货叉前壁至货物重心之间的距离)取集装箱宽度的二分之一,即1220毫米。
③起升高度按堆码集装箱的层数来确定。
④为改善操作视线,将司机室位置升高,并装设在车体一侧。
⑤为适应装卸集装箱的需要,除采用标准货叉外,还备有顶部起吊或侧部起吊的专用吊具。
⑥为便于对准箱位和箱底的叉槽,整个货架具有侧移(约100毫米)的性能,货叉也可沿货架左右移动,以调整货叉之间的距离。
集装箱叉车具有机动性强和使用范围广等优点。使用货叉还可装卸搬运其他重件货物,但是使用集装箱叉车的通道宽度需14米,故占用通道面积大,集装箱只能成两列堆放,影响堆场面积的利用;满载情况前轴负荷和轮压较大,对码头前沿和堆场通道路面的承载能力要求高;叉车液压部件多,完好率低,维修费用较高;叉车前方视线较差,对集装箱的损坏率较高。
因而,集装箱叉车一般只用在集装箱吞吐量不大的普通综合性码头和堆场进行短距离的搬运作业。合理搬运距离为50米左右,超过100米用集装箱叉车搬运是不经济的。
在这种情况下,可采用集装箱拖挂车配合使用。
2.6 流通加工机械
流通加工是指物品从生产地到使用地的过程中,根据需要施加包装、分割、计量、分拣、刷标志、拴标签、组装等简单作业的简称。流通加工设备是指在流通加工活动中所使用的各种机械设备和工具。流通加工机械设备的加工对象是进入流通过程的商品,它是通过改变或完善流通对象的原有形态来实现生产与消费的“桥梁和纽带”作用。使用流通加工设备可以提高原材料利用率,提高加工效率及设备利用率,充分发挥各种输送手段的最高效率,从而提高物流运作的总效益。
2.6.1 包装机械
包装是指为在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售,按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助材料等的总体名称,也是指为了达到上述目的而采用容器、材料、辅助材料的过程中施加一定技术方法等的操作活动。
1.包装机械设备的作用
在社会再生产过程中,产品包装处于生产过程的末尾和物流过程的开头,既是生产的终点又是物流的开始,而包装机械设备是使产品包装实现机械化、自动化的根本保证。
包装机械设备在物流运作中所起的作用主要有以下几点。
(1)大幅度地提高生产效率
机械包装要比手工包装速度快得多。例如,啤酒灌装机的生产率可高达3.6万瓶/小时,这是手工灌装无法比拟的;糖果包装机每分钟可包糖数百块甚至上千块,是手工包糖速度的数十倍。
(2)改善劳动条件,降低劳动强度
手工包装的劳动强度大,当包装体积大、重量重的产品时,既耗费体力又不安全;包装轻小产品,动作频率高且单一;包装液体产品,易造成产品外溅;包装粉状产品,往往造成粉尘飞扬。所以广泛地采用包装机械设备代替手工包装,不仅可以大大改善工人的劳动条件和环境,避免有毒产品、有刺激性、放射性产品危害工人身体健康,而且能使包装工人从繁重的劳动中解放出来。
(3)节约原材料,降低产品成本
在包装液体产品或粉状产品时,由于液体飞溅、粉尘飞扬,不仅污染了环境,而且浪费了原材料。采用机械包装能防止产品的散失,不仅保护了环境,又节约了原材料。