一种穿越式双小车岸桥装卸系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种穿越式双小车岸桥装卸系统，属于集装箱技术领域。
【背景技术】
[0002]集装箱运输时现代化港口的主要运输方式，集装箱的标准化、国际化促使港口的物料运输走向了机械化和自动化。随着我国进入世界贸易组织后，海上集装箱货物运输中所占比重在不断增大，集装箱的吞吐量年复一年的增长，对港口集装箱转运效率提出了新的要求和挑战。
[0003]在集装箱的海路运输和货物存放过程中，集装箱被分类叠放在一起，因此集装箱被卸船或者装船过程中需要集装箱装卸系统对其进行搬运。装卸系统的搬运效率是影响港口吞吐量的重要因素。因此提高装卸系统的装卸效率至关重要。
[0004]传统的集装箱码头装卸工艺采用岸桥从集装箱船上起吊集装箱至等待在岸桥门架联系横梁下方的集卡，集卡将集装箱转运至堆场，堆场内的轮胎式龙门吊(RTG)或轨道式龙门吊(RMG)将集装箱从集卡上卸至堆场内堆存。尽管出现了一些利用AGV(自动导引车)转运集装箱，堆场内自动场桥卸箱的自动化码头，但其本质仍然是岸一拖一场装卸模式。岸一拖一场装卸模式有以下不足之处:岸桥装卸效率不能有效的提高，堆场内集卡以及RTG均为内燃机驱动，在工作时消耗大量燃料，在能源价格居高不下的情况下，不仅造成码头方运营成本大幅上涨，其排放的废气也会污染港口环境，不利于节能减排。综上所述，随着进出口贸易的加大，传统的和现在所使用的集装箱转运系统或多或少有一些技术缺点或技术瓶颈，因此研发一种高效的岸边集装箱转运方法及实现该方法的转运系统迫在眉睫。
【实用新型内容】
[0005]为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中岸桥装卸系统采用岸一拖一场装卸模式，该模式装卸效率低，进而提供一种装卸效率高的穿越式双小车岸桥装卸系统。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的一种穿越式双小车岸桥装卸系统，其包括岸桥系统，摆渡系统，场桥系统以及露天堆场系统；其中，岸桥系统和场桥系统位于摆渡系统的两侧，所述摆渡系统包括垂直于所述岸桥系统的岸桥结构长度方向设置的摆渡桥，沿着所述摆渡桥的长度方向设置的第一竖向导轨结构以及若干可沿所述第一竖向导轨结构移动的摆渡小车；所述场桥系统包括立体场桥，设置在立体长桥内的若干第一横向导轨结构，以及至少一个可沿所述第一横向导轨结构移动的立体场桥转运小车；其中，所述摆渡小车顶部还设有第二横向导轨结构，当所述摆渡小车运行至所述第一竖向导轨结构与所述第一横向导轨结构交接处时，所述立体场桥转运小车可由所述第一横向导轨结构移动至所述第二横向导轨结构。
[0007]所述场桥系统还包括立体场桥起升小车，所述立体场桥起升小车可沿所述立体场桥上的第三横向导轨结构移动；其中所述第三横向导轨结构位于所述第一横向导轨结构上方。
[0008]所述场桥系统还包括设于所述立体场桥下方对应的多个场桥堆区内的至少一个第一自动轨道车，所述第一自动轨道车可沿竖向导轨移动。
[0009]所述露天堆场系统包括多个平行设置的自动轨道吊，所述自动轨道吊沿其对应的露天堆区竖直设置；所述自动轨道吊上设有至少一个可竖直移动的轨道吊车。
[0010]所述轨道吊车上设有可横向移动的吊车吊具。
[0011 ] 所述露天堆区内还设置有至少一个第二自动轨道车，所述第二自动轨道车可沿竖直轨道移动。
[0012]所述立体场桥朝向所述露天堆场系统的一侧设有延伸部分，所述延伸部分延伸并覆盖于所述露天堆场系统的露天堆区上方形成立体场桥快速通道。
[0013]所述立体场桥快速通道设有多个快速通道转运小车和多个快速通道起升小车。
[0014]所述立体场桥快速通道延伸至所述露天堆区外的集卡装卸区。
[0015]所述岸桥系统包括多个所述岸桥结构，所述岸桥结构包括上小车和下小车；其中，所述下小车包括可行走地安装在上小车导轨两侧的第一行走机构和第二行走机构，将所述第一行走机构和所述第二行走机构相连的刚性车架，以及连接在所述刚性车架下方的下吊具；所述刚性车架具有内腔尺寸大于上小车的外缘尺寸且用以供所述上小车穿过的结构空间，所述下小车满足以下条件:所述下小车的重力引起的稳定力矩SMs大于所述下小车的水平惯性力的倾覆力矩ΣΜο。
[0016]所述刚性车架包括两个竖直架和一个吊具承载梁；两个所述竖直架与所述第一行走机构和所述第二行走机构连接，所述吊具连接于所述吊具承载梁的正下方；两个所述竖直架与所述吊具承载梁之间形成U型的所述结构空间。
[0017]所述第一行走机构和所述第二行走机构的外侧面连接在所述竖直架的上端内壁，且所述第一行走机构和所述第二行走机构的钢轮正压在对应的第三导轨和所述第四导轨上。
[0018]所述稳定力矩SMs的计算公式为:SMs = G下小车L下小车+G吊载L吊载；所述倾覆力矩ΣΜο的计算公式为:ΣΜο = F下小车惯性力L下小车惯性力臂+F风载荷L风载荷力臂+F钢丝绳偏斜力L钢丝绳偏斜力臂。
[0019]还设有保护装置，所述保护装置包括设于所述岸桥结构上的油缸机构，所述油缸机构可分别与缠绕有所述上小车和所述下小车的起升钢丝绳的改向滑轮组连接，以通过相应的改向滑轮组使所述起升钢丝绳松弛。
[0020]还包括用以防止所述下小车发生左右偏移的第一防偏结构；所述第一防偏结构包括设于所述第一行走机构的钢轮外侧的第一水平导向轮，以及设于所述第二行走机构的钢轮外侧的第二水平导向轮；当所述下小车向左偏移时，所述第一水平导向轮压于所述第三导轨的外侧以阻止所述第一行走机构的钢轮向左偏移；当所述下小车向右偏移时，所述第二水平导向轮压于所述第四导轨的外侧以阻止所述第二行走机构的钢轮向右偏移。
[0021]还包括用以防止所述上小车发生左右偏移的第二防偏结构；所述第二防偏结构包括设于所述上小车的第三行走机构的钢轮远离所述第一导轨一侧的第三水平导向轮，以及设于所述上小车的第四行走机构的钢轮远离所述第二导轨一侧的第四水平导向轮；当所述上小车向左偏移时，所述第四水平导向轮压于所述第二导轨的外侧以阻止所述第四行走机构的钢轮向左偏移；当所述上小车向右偏移时，所述第三水平导向轮压于所述第一导轨的外侧以阻止所述第三行走机构的钢轮向右偏移。
[0022]一种穿越式双小车岸桥装卸方法，包括如下步骤:
[0023]位于摆渡系统一侧的岸桥系统抓取位于海侧的集装箱并将集装箱运至所述摆渡桥上方的步骤；
[0024]位于摆渡系统另一侧的立体场桥转运小车沿着第一横向轨道向着摆渡系统运行的步骤；
[0025]所述立体场桥转运小车进入到摆渡小车上的步骤，其中，所述立体场桥转运小车在运行至所述第一横向轨道与设置在所述摆渡桥长度方向上的第一竖向导轨相接的位置时，摆渡小车沿着所述第一竖向导轨靠近所述场桥转运小车行走对应的第一横向轨道并精确对位，通过进入到第二横向导轨结构而进入到所述摆渡小车上。
[0026]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0027](I)在本实用新型中，所述摆渡系统包括垂直于所述岸桥系统的岸桥结构长度方向设置的摆渡桥，沿着所述摆渡桥的长度方向设置的第一竖向导轨结构以及若干可沿所述第一竖向导轨结构移动的摆渡小车；所述场桥系统包括立体场桥，设置在立体长桥内的若干第一横向导轨结构，以及至少一个可沿所述第一横向导轨结构移动的立体场桥转运小车；其中，所述摆渡小车顶部还设有第二横向导轨结构，当所述摆渡小车运行至所述第一竖向导轨结构与所述第一横向导轨结构交接处时，所述立体场桥转运小车可由所述第一横向导轨结构移动至所述第二横向导轨结构；即在本实用新型中，通过在所述摆渡小车上设置所述第二横向导轨结构，使得任一所述立体场桥转运小车可以通过所述摆渡小车顺利到达所述岸桥系统所抓取的集装箱的正下方，提高了所述立体场桥转运小车与所述岸桥系统之间的对准效率，且实现所述立体场桥转运小车的不断循环，从而提高了该装卸系统的整体装卸效率。
[0028](2)在本实用新型中，所述场桥系统还包括立体场桥起升小车，所述立体场桥起升小车可沿所述立体场桥上的第三横向导轨结构移动；其中所述第三横向导轨结构位于所述第一横向导轨结构上方；所述立体场桥起升小车能够及时将所述立体场桥转运小车上的集装箱及时转运至所述场桥系统的场桥堆区，且及时腾出所述立体场桥转运小车，使所述立体场桥转运小车能快速地去转运其他集装箱。
[0029](3)在本实用新型中，所述立体场桥朝向所述露天堆场系统的一侧设有延伸部分，所述延伸部分延伸并覆盖于所述露天堆场系统的露天堆区上方形成立体场桥快速通道；通过所述立体场桥快速通道可以将所述立体场桥转运小车上集装箱直接运输至所述露天堆区。
[0030](4)在本实用新型中，所述立体场桥快速通道延伸至所述露天堆区外的集卡装卸区，即进一步通过所述立体场桥快速通道可以将所述立体场桥转运小车上集装箱直接运输至所述集卡装卸区，将所述集装箱直接装卸在所述集卡上，以便于所述集卡直接运走。
[0031 ] (5)在本实用新型中，所述下小车是通过所述刚性车架来连接吊具的，也就是说所述下小车的所述第一行走机构和所述第二行走机构与所述吊具之间为刚性连接；且所述刚性车架的所述结构空间的内径大于所述上小车的最大外径，这样的话，所述上小车在运行过程中无需旋转，可直接穿过；同时，在所述下小车的重力引起的稳定力矩SMs大于所述下小车的水平惯性力的倾覆力矩ΣΜο的条件下，所述下小车所述稳定力矩的作用下克服由风力载荷或其他原因所造成的所述倾覆力矩ΣΜο，使所述下小车在运行过程始终保持平稳；这样的话，在所述下小车的运动过程中，所述吊具及其所抓取的集装箱不容易发生晃动，能够平稳的滑行，不仅减小所述第一、第二行走机构与所述大梁结构之间的磨损，而且相对晃动行走来说，平稳行走的滑行速度更快或所耗损的功率更小，提高了整个岸桥系统的装卸货效率；同时，平稳运行相对晃动运行来说，提高了安全部，安全隐患更少。
[0032](6)在本实用新型中，为了保证所述吊具能够准确的提取集装箱，需要所述下小车上的所述吊具下降能够到达所述大梁结构的其他吊具所能达到的位置，这样的话，任一一个吊具下降后都能够对同一位置的集装箱进行提取；同时，两个所述竖直架与所述吊具承载梁之间形成周向刚性壁的所述结构空间，也就是说运行过程中，所述结构空间的空间尺寸始终保持不变，这样的话，所述大梁结构上的上小车在运行过程中始终能够顺利的穿过所述结构空间。
[0033](7)在本实用新型中，所述第一行走机构和所述第二行走机构采用正压方式安装在所述第一导轨和所述第二导轨上，且所述连接部进一步正压在所述第一行走机构和所述第二行走机构上；也就是说，所述下小车整体呈倒挂式正压所述第一导轨和所述第二导轨上，这样的话，能够将所述第一行走机构和所述第二行走机构平稳且准确的安装在相应的导轨上，且不会发生偏移或倾斜，从而使行走机构能够带动所述下小车在所述大梁结构上平稳顺利的行走。
[0034](8)在本实用新型中，在所述吊具抓取集装箱时，集装箱可能会与轮船或其他物体发生碰撞，而在提取过程中，所述起升钢丝绳处于紧绷状态，这样的话会将碰撞产生的力或力矩传递到所述岸桥结构上，进而对岸桥的主体结构产生损害；因此为了避免该种损害，在岸桥主体结构上设置一个所述保护装置，这样当集装箱发生碰撞时，所述油缸机构卸载，并通过所述改向滑轮使所述起升钢丝绳松弛，使碰撞产生的力或力矩不能传递到岸桥主体结构上，从而实现对岸桥主体的保护。
[0035](9)在本实用新型中，在所述下小车的正常运行过程中，所述第一水平导向轮和所述第二水平导向轮与相应的导轨之间存在一定间隙；当所述下小车向左发生偏移时，所述第一水平导向轮与所述第三导轨之间的间隙消失，且所述第一水平导向轮压在所述第三导轨的外侧上，从而防止所述下小车的所述第一行走机构的钢轮向左发生偏移，进而防止所述下小车整体发生偏移；当所述下小车向右发生偏移时，所述第二水平导向轮与所述第四导轨之间的间隙消失，且所述第二水平导向轮压在所述第四导轨的外侧上，从而防止所述下小车的所述第二行走机构的钢轮向右发生偏移，进而防止所述下小车整体发生偏移；同时，该种设置还可以避免所述下小车运行过程因所述刚性车架发生偏斜导致行走机构的钢轮啃轨的现象，且还能够防止所述下小车发生倾覆。
[0036](10)在本实用新型中，在所述上小车的正常运行过程中，所述第三水平导向轮和所述第四水平导向轮与相应的导轨之间存在一定间隙；当所述上小车向左发生偏移时，所述第四水平导向轮与所述第二导轨之间的间隙消失，且所述第四水平导向轮压在所述第二导轨的外侧上，从而防止所述上小车的所述第四行走机构的钢轮向左发生偏移，进而防止所述上小车整体发生偏移；当所述上小车向右发生偏移时，所述第三水平导向轮与所述第一导轨之间的间隙消失，且所述第三水平导向轮压在所述第一导轨的外侧上，从而防止所述上小车的所述第三行走机构的钢轮向右发生偏移，进而防止所述上小车整体发生偏移；同时，该种设置还可以避免所述上小车运行过程因所述刚性车架发生偏斜导致行走机构的钢轮啃轨的现象，且一定程度上能够防止所述上小车发生倾覆。
【附图说明】
[0037]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0038]图1是本实用新型的实施例1中的装卸系统整体示意图；
[0039]图2是图1中的A-A视图；
[0040]图3是图1中的B-B视图；
[0041 ]图4是实施例2示意图；
[0042]图5是实施例3示意图；
[0043]图6是实施例4示意图；
[0044]图7是实施例5示意图；
[0045]图8是实施例6示意图；
[0046]图9是实施例7示意图；
[0047]图10是本实用新型的实施例8中下小车起升缠绕子系统的示意图；
[0048]图11是本实用新型的实施例8中下小车牵引缠绕子系统的示意图；
[0049]图12是本实用新型的实施例8中上小车起升缠绕子系统的示意图；
[0050]图13是本实用新型的实施例8中上小车牵引缠绕子系统的示意图；
[0051]图14是本实用新型的实施例8中上小车起升缠绕子系统在上小车上的具体缠绕方式；
[0052]图15是本实用新型的实施例8中下小车起升缠绕子系统在下小车上的具体缠绕方式；
[0053]图16是本实用新型的实施例8中大梁结构与下小车配合结构示意图；
[0054]图17是本实用新型的实施例8中第一托架结构和第二托架结构在大梁上的设置位置图；
[0055]图18是本实用新型的上小车起升缠绕子系统与下小车起升缠绕子系统的配合示意图；
[0056]图19是本实用新型实施例9中势能补偿系统的结构示意图；
[0057]图20是本实用新型实施例10中势能补偿系统的结构示意图；
[0058]图21是本实用新型实施例11中势能补偿系统的结构示意图；
[0059]图22是本实用新型平衡重以及势能补偿缠绕系统与陆侧立柱箱体配合立体结构图；
[0060]图23是图13的主视图；
[0061]图24是图13中沿A-A线的剖视图；
[0062]图25是本实用新型实施例12中上下小车节能补偿系统的结构示意图。