码头集装箱输送系统的制作方法

本发明涉及码头机械设备领域，更具体地说，涉及码头集装箱的运输技术。

背景技术：

集装箱运输是海运的主要运输方式，集装箱在码头进行装卸，被装到船上或者从船上卸下。目前大多数码头对集装箱的装卸都需要大量的人力参与。大量人工驾驶的运输车在堆场和岸边起重机之间来回行驶，对集装箱进行搬运。随着码头规模的扩大，需要使用到的运输车越来越多，由于运输车的行驶路径比较自由，因此各辆运输车的行驶路径很容易产生交叉的情况。在运输车数量较大的时候，这种路径交叉更加显著。运输车的行驶路径交叉会很大程度上影响集装箱的运输效率。一种解决的方案是在码头上提供更大的区域供运输车使用，通过扩大行驶区域的方式来降低路径交叉的可能性。但行驶区域的扩大就意味着堆放集装箱的堆场区域要减小，或者需要更多的土地，在土地价格昂贵的情况下，这种方式的实现成本很高。

技术实现要素：

本发明旨在提出一种能提高土地使用效率，提升码头自动化水平的码头集装箱输送系统。

根据本发明的一实施例，提出一种码头集装箱输送系统，包括：循环运输轨道、穿梭运输车、岸边起重机、轨道旋转起重机、轨道固定起重机和堆场起重机。循环运输轨道设置在堆场和岸边之间，循环运输轨道具有平直的作业区段，作业区段包括面向堆场的堆场作业区段和面向岸边的岸边作业区段。穿梭运输车沿循环运输轨道行驶。岸边起重机将集装箱从船上吊起并放置到第一作业区。轨道旋转起重机从第一作业区吊起集装箱并放置到位于岸边作业区段上的穿梭运输车上。固定旋转起重机从到位于堆场作业区段上的穿梭运输车上吊起集装箱，将集装箱放置到第二作业区。堆场起重机从第二作业区吊起集装箱，搬运集装箱至堆场的指定位置堆放。

在一个实施例中，循环运输轨道的堆场作业区段和岸边作业区段沿第一方向。集装箱在第一作业区内沿第一方向。集装箱在位于岸边作业区段的穿梭运输车上沿第一方向，集装箱在位于堆场作业区段的穿梭运输车上沿第一方向。固定旋转起重机从到位于堆场作业区段上的穿梭运输车上吊起集装箱，旋转至第二方向后将集装箱放置到第二作业区，在第二作业区内集装箱沿第二方向，第二方向垂直于第一方向。堆场起重机从第二作业区吊起集装箱并搬运集装箱至堆场的指定位置堆放，集装箱沿第二方向。

在一个实施例中，轨道旋转起重机布置在起重机轨道上并能沿起重机轨道移动，起重机轨道沿第一方向，位于起重机轨道上的轨道旋转起重机的作业范围覆盖循环运输轨道的岸边作业区段。

在一个实施例中，第一作业区布置在岸边起重机和轨道旋转起重机之间，岸边起重机和轨道旋转起重机的作业范围均覆盖第一作业区。

在一个实施例中，固定旋转起重机的作业范围覆盖循环运输轨道的堆场作业区段和第二作业区。

在一个实施例中，第二作业区布置在堆场起重机和固定旋转起重机之间，堆场起重机和固定旋转起重机的作业范围均覆盖第二作业区。

在一个实施例中，堆场沿第二方向延伸，堆场起重机的大车沿第二方向移动，堆场起重机的小车沿第一方向移动，堆场起重机装卸的集装箱沿第二方向。

在一个实施例中，循环运输轨道的岸边作业区段沿第一方向，循环运输轨道的堆场作业区段沿第二方向，第二方向垂直于第一方向。集装箱在第一作业区内沿第一方向。集装箱在位于岸边作业区段的穿梭运输车上沿第一方向。集装箱在位于堆场作业区段的穿梭运输车上沿第二方向。固定旋转起重机从到位于堆场作业区段上的穿梭运输车上吊起集装箱，旋转至第一方向后将集装箱放置到第二作业区，在第二作业区内集装箱沿第一方向。堆场起重机从第二作业区吊起集装箱并搬运集装箱至堆场的指定位置堆放，集装箱沿第一方向。

在一个实施例中，轨道旋转起重机布置在起重机轨道上并能沿起重机轨道移动，起重机轨道沿第一方向，位于起重机轨道上的轨道旋转起重机的作业范围覆盖循环运输轨道的岸边作业区段。

在一个实施例中，第一作业区布置在岸边起重机和轨道旋转起重机之间，岸边起重机和轨道旋转起重机的作业范围均覆盖第一作业区。

在一个实施例中，固定旋转起重机的作业范围覆盖循环运输轨道的堆场作业区段和第二作业区。

在一个实施例中，第二作业区布置在堆场起重机和固定旋转起重机之间，堆场起重机和固定旋转起重机的作业范围均覆盖第二作业区。

在一个实施例中，堆场沿第一方向延伸，堆场起重机的大车沿第一方向移动，堆场起重机的小车沿第二方向移动，堆场起重机装卸的集装箱沿第一方向。

在一个实施例中，第一方向是平行于岸边的方向，第二方向是垂直于岸边的方向。

本发明的码头集装箱输送系统利用沿轨道运行的穿梭运输车，使得运输车的形式路径固定，不会出现互相干扰的情况，可以大幅度减少运输车所需要的占地面积。同时，沿轨道运行的运输车有利于实现自动化，可以减少人工使用，降低实现成本。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本发明的第一实施例的码头集装箱输送系统的结构示意图。

图2揭示了根据本发明的一实施例的码头集装箱输送系统中岸边起重机的结构示意图。

图3a和图3b揭示了根据本发明的一实施例的码头集装箱输送系统中轨道旋转起重机的结构示意图。

图4a和图4b揭示了根据本发明的一实施例的码头集装箱输送系统中固定旋转起重机的结构示意图。

图5a和图5b揭示了根据本发明的一实施例的码头集装箱输送系统中堆场起重机的结构示意图。

图6揭示了根据本发明的第二实施例的码头集装箱输送系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明提出一种码头集装箱输送系统，包括：循环运输轨道、穿梭运输车、岸边起重机、轨道旋转起重机、轨道固定起重机和堆场起重机。循环运输轨道设置在堆场和岸边之间，循环运输轨道具有平直的作业区段，作业区段包括面向堆场的堆场作业区段和面向岸边的岸边作业区段。穿梭运输车沿循环运输轨道行驶。岸边起重机将集装箱从船上吊起并放置到第一作业区。轨道旋转起重机从第一作业区吊起集装箱并放置到位于岸边作业区段上的穿梭运输车上。固定旋转起重机从到位于堆场作业区段上的穿梭运输车上吊起集装箱，将集装箱放置到第二作业区。堆场起重机从第二作业区吊起集装箱，搬运集装箱至堆场的指定位置堆放。

第一实施例

参考图1所示，图1揭示了根据本发明的第一实施例的码头集装箱输送系统的结构示意图。第一实施例的码头集装箱输送系统适用于堆场纵向布置的码头。纵向布置堆场是指堆场沿垂直于岸边的方向延伸，而数个堆场沿平行于岸边的方向并列布置。如图1所示，该码头集装箱输送系统包括：循环运输轨道105、穿梭运输车106、岸边起重机101、轨道旋转起重机103、轨道固定起重机107和堆场起重机108。

循环运输轨道105设置在堆场201和岸边之间。船202停靠在岸边。在图示的实施例中，船202沿岸边停靠，集装箱102在船202上时沿船202的长度方向摆放，即集装箱102平行与岸边的方向。在下面的描述中，平行于岸边的方向称为第一方向。继续参考图1所示，堆场201的数量为数个，数个堆场201并列设置。在图示的实施例中，堆场201沿垂直于岸边的方向延伸，而数个堆场沿平行于岸边的方向并列设置。在下面的描述中，垂直于岸边的方向称为第二方向。堆场201中堆放的集装箱102沿第二方向。也就是说，船上的集装箱和堆场中的集装箱的摆放方向是不同的，相差90°。循环运输轨道105的两端为圆弧形，中间部分为平直的作业区段。作业区段沿第一方向，作业区段包括面向堆场的堆场作业区段和面向岸边的岸边作业区段。圆弧部分连接堆场作业区段和岸边作业区段，形成连贯的环形。堆场作业区段和岸边作业区段的长度由堆场的数量确定，堆场作业区段的长度需要覆盖所有的堆场，岸边作业区段的长度与堆场作业区段基本相同。

穿梭运输车106沿循环运输轨道行驶。穿梭运输车106循环行驶，数量穿梭运输车106能够同时布置在循环运输轨道105上，以一定间隔循环行驶。

岸边起重机101将集装箱102从船202上吊起并放置到第一作业区。集装箱102在船202上、岸边起重机101上和第一作业区中均沿第一方向。图2揭示了根据本发明的一实施例的码头集装箱输送系统中岸边起重机的结构示意图。第一作业区布置在岸边起重机101和轨道旋转起重机103之间，岸边起重机101和轨道旋转起重机103的作业范围均覆盖第一作业区。在图2所示的实施例中，第一作业区位于岸边起重机101的大梁后端的正下方，岸边起重机101的小车能够运行到第一作业区上方，因此岸边起重机101的作业范围能够覆盖第一作业区。由于岸边起重机的大梁高度较高，因此在大梁下方有充裕的空间。旋转轨道起重机103的高度较低，可以在岸边起重机的大梁下方的空间中进行操作，所以旋转轨道起重机103也能抵达第一作业区的上方进行作业，轨道旋转起重机103的作业范围同样覆盖第一作业区。岸边起重机101的数量可以根据循环运输轨道和船的大小来确定，在图1所示的实施例中，并列布置了数个岸边起重机101。

图3a和图3b揭示了根据本发明的一实施例的码头集装箱输送系统中轨道旋转起重机的结构示意图。其中图3a是轨道旋转起重机的正面结构图，图3b是轨道旋转起重机的俯视图。在图示的实施例中，轨道旋转起重机103布置在起重机轨道104上并能沿起重机轨道104移动。起重机轨道104沿第一方向，起重机轨道104布置在循环运输轨道105和岸边起重机101之间，更具体地说，起重机轨道104布置在循环运输轨道105的岸边作业区段和岸边起重机101之间。位于起重机轨道104上的轨道旋转起重机103的作业范围覆盖循环运输轨道105的岸边作业区段，同时也覆盖第一作业区。于是，轨道旋转起重机103能够从第一作业区吊起集装箱并放置到位于岸边作业区段上的穿梭运输车106上。集装箱102被放置到穿梭运输车106上时还是沿第一方向。如图3b所示，轨道旋转起重机103在将集装箱102从第一作业区搬运到穿梭运输车106上时，会携带集装箱102转动180°，因此集装箱的方向并没有改变，还是沿第一方向。

装载有集装箱的穿梭运输车106沿循环运输轨道105运行，从岸边作业区段经过圆弧部分运行到堆场作业区段。固定旋转起重机107从到位于堆场作业区段上的穿梭运输车106上吊起集装箱，旋转至第二方向后将集装箱放置到第二作业区，在第二作业区内集装箱沿第二方向，第二方向垂直于第一方向。图4a和图4b揭示了根据本发明的一实施例的码头集装箱输送系统中固定旋转起重机的结构示意图。参考图1、图4a和图4b，固定旋转起重机107安装在堆场201和循环运输轨道105之间，更加具体地说，固定旋转起重机107安装在堆场201和循环运输轨道105的堆场作业区段之间。由于堆场201中的集装箱沿第二方向，而穿梭运输车106上的集装箱沿第一方向，两者相差90°，因此固定旋转起重机107需要将集装箱102旋转90°，由第一方向转动到第二方向。参考图4b所示，固定旋转起重机107可以携带集装箱102顺时针或者逆时针旋转90°，将集装箱由第一方向转动到第二方向。固定旋转起重机107的数量与堆场201的数量相对应，每一台固定旋转起重机107为一个堆场201服务。根据堆场201的大小不同，每一个堆场201可以具有一个或者数个固定旋转起重机107。参考图1所示，在图示的实施例中，每一个堆场201具有一个对应的固定旋转起重机107，数个堆场201对应相应数量的固定选装起重机107。第二作业区布置在堆场起重机108和固定旋转起重机107之间，堆场起重机108和固定旋转起重机107的作业范围均覆盖第二作业区。在一个实施例中，第二作业区可以布置在堆场内，位于堆场201的端部，靠近固定旋转起重机107的位置。因为固定旋转起重机107需要将集装箱102从循环运输轨道的堆场作业区段上的穿梭运输车上吊运到第二作业区上，所以固定旋转起重机107的作业范围覆盖循环运输轨道的堆场作业区段和第二作业区。

堆场起重机108布置在堆场内，堆场起重机108从第二作业区吊起集装箱，搬运集装箱至堆场的指定位置堆放，集装箱沿第二方向。在图示的实施例中，堆场201是沿第二方向延伸，堆场起重机108的大车沿第二方向移动，即沿堆场201的长度方向移动，堆场起重机108的小车沿第一方向移动，即沿堆场201的宽度方向移动。堆场起重机装卸的集装箱沿第二方向。

该码头集装箱输送系统的工作过程如下：

卸船过程：

岸边起重机101将集装箱102从船202中吊起，然后放到第一作业区中。轨道旋转起重机103沿起重机轨道104移动到对应的岸边起重机101附近，从相应的第一作业区中吊取集装箱102。空载的穿梭运输车106沿循环运输轨道105行驶到岸边作业区段。轨道旋转起重机103将集装箱102吊装到穿梭运输车106上。集装箱102在上述过程中均沿第一方向(轨道旋转起重机103的吊装过程中有一个180°的转向过程)。装载有集装箱102的穿梭运输车106沿循环运输轨道105行驶到堆场作业区段。固定旋转起重机107从梭运输车106上吊起集装箱102，顺时针或者逆时针旋转90°至第二方向，然后将集装箱102放置到第二作业区中。集装箱102在第二作业区中沿第二方向。堆场起重机108从第二作业区中吊起集装箱102，携带集装箱102移动到指定的堆放位置并堆放。集装箱102沿第二方向。

装船过程：

堆场起重机108从指定的堆放位置吊取集装箱102，携带集装箱102移动到第二作业区，将集装箱102放置到第二作业区。集装箱102沿第二方向。固定旋转起重机107从第二作业区中吊取集装箱102，顺时针或者逆时针旋转90°至第一方向。空载的穿梭运输车106沿循环运输轨道105行驶到堆场作业区段。固定旋转起重机107将集装箱102放置到穿梭运输车106上。此时集装箱102转动到第一方向。装载有集装箱102的穿梭运输车106沿循环运输轨道105行驶到岸边作业区段。轨道旋转起重机103沿起重机轨道104移动到对应的位置，轨道岸边起重机103从穿梭运输车106上吊起集装箱102，然后放到第一作业区中。岸边起重机101从第一作业区中吊取集装箱102，然后放到船202上。集装箱102沿第一方向。装船过程与卸船过程是互相逆序的过程。

第二实施例

参考图6所示，图6揭示了根据本发明的第二实施例的码头集装箱输送系统的结构示意图。第二实施例的码头集装箱输送系统适用于堆场横向布置的码头，也称为栈桥式码头。横向布置堆场是指堆场沿平行于岸边的方向延伸，而数个堆场沿垂直于岸边的方向并列布置。如图6所示，该码头集装箱输送系统包括：循环运输轨道305、穿梭运输车306、岸边起重机301、轨道旋转起重机303、轨道固定起重机307和堆场起重机308。

循环运输轨道305设置在堆场401和岸边之间。船402停靠在岸边。在图示的实施例中，船402沿岸边停靠，集装箱302在船402上时沿船402的长度方向摆放，即集装箱302平行与岸边的方向。在下面的描述中，平行于岸边的方向称为第一方向。继续参考图6所示，堆场401的数量为数个，数个堆场401并列设置。在图示的实施例中，堆场401沿平行于岸边的方向延伸，而数个堆场沿垂直于岸边的方向并列设置。在下面的描述中，垂直于岸边的方向称为第二方向。堆场401中堆放的集装箱302沿第一方向。也就是说，船上的集装箱和堆场中的集装箱的摆放方向是相同的。循环运输轨道305大体上形成倒“t”型的结构，由两端基本垂直的平直区段组成，各个平直区段之间通过圆弧形相连。循环运输轨道305上同样具有平直的作业区段。作业区段包括面向堆场的堆场作业区段和面向岸边的岸边作业区段。如图所示，循环运输轨道305的岸边作业区段沿第一方向，循环运输轨道305的堆场作业区段沿第二方向。循环运输轨道305的各个平直区段之间通过圆弧部分连接，形成连贯的轨道。堆场作业区段和岸边作业区段的长度由堆场的数量确定，堆场作业区段的长度需要覆盖所有的堆场，岸边作业区段则需要覆盖停靠有船的区域。

穿梭运输车306沿循环运输轨道行驶。穿梭运输车306循环行驶，数量穿梭运输车306能够同时布置在循环运输轨道305上，以一定间隔循环行驶。

岸边起重机301将集装箱302从船402上吊起并放置到第一作业区。集装箱302在船402上、岸边起重机301上和第一作业区中均沿第一方向。图2所示的岸边起重机的结构示意图同样适用于第二实施例。第一作业区布置在岸边起重机和轨道旋转起重机之间，岸边起重机和轨道旋转起重机的作业范围均覆盖第一作业区。在图2所示的实施例中，第一作业区位于岸边起重机的大梁后端的正下方，岸边起重机的小车能够运行到第一作业区上方，因此岸边起重机的作业范围能够覆盖第一作业区。由于岸边起重机的大梁高度较高，因此在大梁下方有充裕的空间。旋转轨道起重机的高度较低，可以在岸边起重机的大梁下方的空间中进行操作，所以旋转轨道起重机也能抵达第一作业区的上方进行作业，轨道旋转起重机的作业范围同样覆盖第一作业区。岸边起重机的数量可以根据循环运输轨道和船的大小来确定，在图6所示的实施例中，并列布置了数个岸边起重机301。

图3a和图3b所示的轨道旋转起重机的结构示意图同样适用于第二实施例。其中图3a是轨道旋转起重机的正面结构图，图3b是轨道旋转起重机的俯视图。在图示的实施例中，轨道旋转起重机布置在起重机轨道上并能沿起重机轨道移动。参考图6所示起重机轨道304沿第一方向，起重机轨道304布置在循环运输轨道305和岸边起重机301之间，更具体地说，起重机轨道304布置在循环运输轨道305的岸边作业区段和岸边起重机301之间。位于起重机轨道304上的轨道旋转起重机303的作业范围覆盖循环运输轨道305的岸边作业区段，同时也覆盖第一作业区。于是，轨道旋转起重机303能够从第一作业区吊起集装箱并放置到位于岸边作业区段上的穿梭运输车306上。集装箱302被放置到穿梭运输车306上时还是沿第一方向。如图3b所示，轨道旋转起重机在将集装箱从第一作业区搬运到穿梭运输车上时，会携带集装箱转动180°，因此集装箱的方向并没有改变，还是沿第一方向。

装载有集装箱的穿梭运输车306沿循环运输轨道305运行，从岸边作业区段经过圆弧部分、平直区段等运行到堆场作业区段。第二实施例中的堆场作业区段是沿第二方向，与岸边作业区段垂直。在穿梭运输车306沿循环运输轨道305行驶的过程中，由于轨道方向改变，穿梭运输车306的方向也发生改变，从第一方向旋转到了第二方向。相应的，装载在穿梭运输车306上的集装箱302的方向也从第一方向旋转到了第二方向。固定旋转起重机307从到位于堆场作业区段上的穿梭运输车306上吊起沿第二方向的集装箱，旋转90°至第一方向后将集装箱放置到第二作业区，在第二作业区内集装箱沿第一方向。图4a和图4b揭示的固定旋转起重机的结构示意图同样适用于第二实施例。如图所示，固定旋转起重机307安装在堆场401和循环运输轨道405之间，更加具体地说，固定旋转起重机307安装在堆场401和循环运输轨道405的堆场作业区段之间。由于堆场401中的集装箱沿第一方向，而穿梭运输车306上的集装箱沿第二方向，两者相差90°，因此固定旋转起重机307需要将集装箱302旋转90°，由第二方向转动到第一方向。参考图4b所示，固定旋转起重机可以携带集装箱顺时针或者逆时针旋转90°，将集装箱由第二方向转动到第一方向。固定旋转起重机307的数量与堆场401的数量相对应，每一台固定旋转起重机307为一个堆场401服务。根据堆场401的大小不同，每一个堆场401可以具有一个或者数个固定旋转起重机307。参考图6所示，在图示的实施例中，每一个堆场401具有一个对应的固定旋转起重机307，数个堆场401对应相应数量的固定选装起重机307。第二作业区布置在堆场起重机308和固定旋转起重机307之间，堆场起重机308和固定旋转起重机307的作业范围均覆盖第二作业区。在一个实施例中，第二作业区可以布置在堆场内，位于堆场401的端部，靠近固定旋转起重机307的位置。因为固定旋转起重机307需要将集装箱302从循环运输轨道的堆场作业区段上的穿梭运输车上吊运到第二作业区上，所以固定旋转起重机307的作业范围覆盖循环运输轨道的堆场作业区段和第二作业区。

堆场起重机308布置在堆场内，堆场起重机308从第二作业区吊起集装箱，搬运集装箱至堆场的指定位置堆放，集装箱沿第一方向。在图示的实施例中，堆场401是沿第一方向延伸，堆场起重机308的大车沿第一方向移动，即沿堆场401的长度方向移动，堆场起重机308的小车沿第二方向移动，即沿堆场401的宽度方向移动。堆场起重机装卸的集装箱沿第一方向。

该码头集装箱输送系统的工作过程如下：

卸船过程：

岸边起重机301将集装箱302从船402中吊起，然后放到第一作业区中。轨道旋转起重机303沿起重机轨道304移动到对应的岸边起重机301附近，从相应的第一作业区中吊取集装箱302。空载的穿梭运输车306沿循环运输轨道305行驶到岸边作业区段。轨道旋转起重机303将集装箱302吊装到穿梭运输车306上。集装箱302在上述过程中均沿第一方向(轨道旋转起重机303的吊装过程中有一个180°的转向过程)。装载有集装箱302的穿梭运输车306沿循环运输轨道305行驶到堆场作业区段。由于堆场作业区段是沿第二方向，因此当穿梭运输车306行驶到堆场作业区段时，穿梭运输车306和所装载的集装箱302都旋转到了第二方向。固定旋转起重机307从梭运输车306上吊起集装箱302，顺时针或者逆时针旋转90°至第一方向，然后将集装箱302放置到第二作业区中。集装箱302在第二作业区中沿第一方向。堆场起重机308从第二作业区中吊起集装箱302，携带集装箱302移动到指定的堆放位置并堆放。集装箱302沿第一方向。

装船过程：

堆场起重机308从指定的堆放位置吊取集装箱302，携带集装箱302移动到第二作业区，将集装箱302放置到第二作业区。集装箱302沿第一方向。固定旋转起重机307从第二作业区中吊取集装箱302，顺时针或者逆时针旋转90°至第二方向。空载的穿梭运输车306沿循环运输轨道305行驶到堆场作业区段。固定旋转起重机307将集装箱302放置到穿梭运输车306上。此时集装箱302沿第二方向。装载有集装箱302的穿梭运输车306沿循环运输轨道305行驶到岸边作业区段。由于岸边作业区段是沿第一方向，因此当穿梭运输车306行驶到岸边作业区段时，穿梭运输车306和所装载的集装箱302都旋转到了第一方向。轨道旋转起重机303沿起重机轨道304移动到对应的位置，轨道岸边起重机303从穿梭运输车306上吊起集装箱302，然后放到第一作业区中。岸边起重机301从第一作业区中吊取集装箱302，然后放到船402上。集装箱302沿第一方向。装船过程与卸船过程是互相逆序的过程。

本发明的码头集装箱输送系统利用沿轨道运行的穿梭运输车，使得运输车的形式路径固定，不会出现互相干扰的情况，可以大幅度减少运输车所需要的占地面积。同时，沿轨道运行的运输车有利于实现自动化，可以减少人工使用，降低实现成本。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。