【正文】 既可防雨，又可防盜。 4．實(shí)現(xiàn)“門”到“門”運(yùn)送貨物 實(shí)現(xiàn) 了 “門 ”到 “門 ” 的貨運(yùn) ， 大大降低了運(yùn)輸成本 。 5．縮短運(yùn)貨時(shí)間，降低運(yùn)輸成本 現(xiàn)代集裝箱運(yùn)輸采用高速集裝箱班輪制 ， 即定點(diǎn) 、 定向 、 定船 、 定期的運(yùn)輸 。 現(xiàn)代集裝箱 船舶的航速高達(dá) 24～ 28kn（節(jié) ） ， 縮短了路途時(shí)間 。 由于集裝箱運(yùn)輸具有上述優(yōu)越性，使其得到高速發(fā)展。 隨著全球經(jīng)濟(jì)和貿(mào)易的增 長(zhǎng) ，集裝箱運(yùn)量的 激增 ， 在強(qiáng)大的運(yùn)輸需求和良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的推進(jìn)下 ， 船舶大型 化的發(fā)展十分迅速 ， 超巴拿馬型集裝箱船得到迅速發(fā)展 。 超巴拿馬集裝箱船 1．巴拿馬運(yùn)河 巴拿馬運(yùn)河位于連接南北美洲的低峽最窄處 ， 是一條設(shè)有三級(jí)閘的運(yùn)河 ， 各船閘閘 室長(zhǎng) 305m，寬 ，因而只能允許小于以下尺寸的集裝箱船舶通過(guò)： 長(zhǎng)為 （ 965ft）、寬為 （ 106ft），一般吃水 ，最大吃水 12m。 自 1914 年投產(chǎn)以來(lái)，每年約有 萬(wàn)艘船舶通過(guò)巴拿馬運(yùn)河，貨運(yùn)量約占世界海運(yùn)的 5％，僅次于蘇伊士運(yùn)河，成為溝通太平洋和大西洋的重要航道。 由于國(guó)際集裝箱的標(biāo)準(zhǔn)寬度為 8ft（ 2438mm，近似可認(rèn)為 ）。 如第四代集裝箱船，當(dāng)載箱量超過(guò) 4000箱，由于甲板上的堆層只能是 45層（否則不易捆牢），又由于船舶經(jīng)濟(jì)航速的原因，其寬與長(zhǎng)的比為 78 倍，無(wú)法單純用加長(zhǎng)船 長(zhǎng)來(lái)增加載箱量。典型的超巴拿馬型船 的基本參數(shù)如表 11 所示。 1988 年美國(guó)總統(tǒng)輪船公司投產(chǎn)了世界上第一艘船寬超過(guò) 32m 的杜魯門號(hào)超巴拿馬集裝箱船，航運(yùn)界密切注意這類船的動(dòng)向，贊賞和擔(dān)憂兼有，發(fā)展并 不迅速。自 1995 年以來(lái)，它的優(yōu)越性逐步被人們認(rèn)識(shí)，發(fā)展迅速，而且新造船的箱位大多超過(guò) 4800TEU（即所謂的第五代集裝箱船）。 19971998 年更出現(xiàn)了所謂第六代超大型超巴拿馬集裝箱船。不只是船的艘數(shù)增加，其新增箱量亦令人矚目，如迄今為止，全集裝箱船中 3000TEU以上的有 416 艘，僅占總艘數(shù) 16%， 但其箱位卻有 170 萬(wàn)箱，約占總箱位的 38%，是世界集裝箱班輪干航線的主力。 集裝箱裝卸主要依靠碼頭上的設(shè)備 ， 目前世界上主要集裝箱港口的岸邊集裝箱起重機(jī)一般都可滿足甲板上裝載 17 排集裝箱船舶的裝卸要求，外伸距大多都在 48 米以內(nèi)。為此，世界各主要港口大力研制開發(fā)外伸距在 63～ 70 米的 超巴拿馬集裝箱岸橋。 截至 2021 年 10 月 ， 這種超巴拿馬岸邊集裝箱起重機(jī)已訂造 64 臺(tái) 。 裝卸工藝與碼頭設(shè)備 、裝卸工藝 為適應(yīng)集裝箱船的大型化發(fā)展 ， 必須提高港口企業(yè)的集疏運(yùn)能力 ， 有的船運(yùn)公司規(guī) 定 ，載箱量在 8000TEU 以上的船舶?？扛鄣男洞时仨氝_(dá)到 330TEU/h。但由于受岸橋本身的寬度和作業(yè)范圍的限制，一般沿碼頭前沿每隔 80~100m 配 置 1 臺(tái)岸橋，即使接納載箱量 8000TEU 以上船舶的集裝箱泊位 ， 至多能配置 5 臺(tái)岸橋 。傳統(tǒng)的集裝箱裝卸工藝 ：①岸橋 — 輪胎式場(chǎng)橋方式 ； ②岸橋 — 軌道式場(chǎng)橋方式 ； ③多用途 門機(jī) — 場(chǎng)橋（正面吊）方式；④岸橋 — 跨運(yùn)車方式。 1．雙小車岸邊集裝箱起重機(jī) 雙 小車岸邊集裝箱起重機(jī)可使起重機(jī)的生產(chǎn)率提高 30%～ 50%，新型雙小車集裝箱起重機(jī)有 2 個(gè)特點(diǎn)： （ 1）它的前小車將集裝箱卸在海側(cè)平臺(tái)上，然后返身去抓新箱（前小車的生產(chǎn)率就是起重機(jī)的生產(chǎn)率）。后小車速度大于前小車，它迅速將平臺(tái)上的箱取起到集裝箱卡車上。這是 優(yōu)于單小車起重機(jī)的重要特色。在起重機(jī)后伸距下方裝卸箱，集裝箱卡車不需經(jīng)過(guò)門框的轉(zhuǎn)彎處，就從根本上解決了轉(zhuǎn)彎處瓶頸問(wèn)題。如果碼頭接卸工藝作相應(yīng)改進(jìn)，它可以提高生產(chǎn)率 50％。 （ 2） 新開發(fā)的吊雙 40 英尺箱起重機(jī)不是將二套起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單的合并 ， 它的一個(gè)重 要特色是開發(fā)了專用的差動(dòng)型起升齒輪減速箱。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 12 雙吊具岸邊集裝箱起重機(jī) 雙 40英尺箱岸橋和雙小車岸橋的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)船舶大型化要求快速裝卸已開發(fā)出雙小車雙 40英尺的岸邊集裝箱起重機(jī)（見圖 13）。傳統(tǒng)的機(jī)械防搖系統(tǒng)在超巴拿馬型岸橋上難以取得滿意的減搖效果，電子防搖裝置因加速度沖擊，司機(jī)多不適應(yīng)。大梁升 降式岸邊集裝箱起重機(jī)，可以根據(jù)裝卸作業(yè)需要進(jìn)行升降，裝卸高箱位時(shí)，主梁升起；裝卸低箱位或小船時(shí)，主梁可以下降至較低的作業(yè)位置，從而提高生產(chǎn)率。但由于集裝箱機(jī)械自重 大 ，河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 輪壓大以及軌距大和接卸船型龐大 ， 現(xiàn)代集裝箱碼頭具有自己的特點(diǎn) ， 現(xiàn)分?jǐn)⑷缦拢? 1．足夠的碼頭泊位水深和與它相適應(yīng)的航道 泊位水深取決于停靠泊位的集裝箱船吃水 ， 考慮到裝卸作業(yè)時(shí)船舶允許的傾斜度和 泊位前沿水域海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響 ， 水深還應(yīng)適當(dāng)留出一定的富裕量 。海港則視是否?？砍湍民R型船，泊位水深為 9～ 15m。 例如馬士基航運(yùn)公司 6600TEU、 7760TEU 和 8736TEU 集裝箱船，它要求泊位水深 14～ 15m，為了?？窟@類超大型船， 對(duì)欲成為世界深水集裝箱樞紐港的港口來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn) 。 如前所敘 ，能否停靠超巴拿馬船的障礙主要是碼頭和航道水深 。一般來(lái)說(shuō)，泊位長(zhǎng)度應(yīng)滿足船長(zhǎng)加 30m 2，以便船舶系纜。河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 對(duì)于內(nèi)河載箱量 50～ 200TEU 的甲板駁船泊位長(zhǎng)度 100～ 120m 左右，表 13是典型集裝箱船的主尺度。 表 13 典型集裝箱船的尺度 第三代 第四代 第四代 第四代 第五代 第五代 第五代 第六代 第六代 船名 高河 俊河 Hannover Express 杜魯門 總統(tǒng)號(hào) C11 America 魯河 Sovereign Maersk 航運(yùn)公司 中遠(yuǎn) 中遠(yuǎn) 哈一勞 總統(tǒng)輪 船 總統(tǒng)輪 船 東方貨柜 中遠(yuǎn) 鐵行 馬士基 總 長(zhǎng) （ m） 型 寬 （ m） 型 深 （ m） 吃 水 （ m） 甲板上集 裝箱列數(shù) 13 13 13 16 16 16 16 17 17 箱位量 （ TEU） 2716 3802 4407 4340 4832 4960 5250 6674 8736 主要最大 功率 （ kW） 16670 34300 36500 41880 48820 48620 43100 65910 航 速（ kn） 24 23 船型 巴拿馬型 超巴拿馬型 表 14 大型集裝箱船的尺度 尺度 總長(zhǎng)（ m） 船寬（ m） 吃水（ m） 甲板上集裝 箱的列數(shù) 第三代集裝箱船 220～ 280 13 第四代集裝箱船 巴拿馬型 270～ 294 ～ 13 早期的超巴拿馬型 275～ 280 ～ ～ 15～ 16 第五代集裝箱船 5000TEU 級(jí) 276～ 296 ～ 16～ 17 6000TEU 級(jí) 300～ 318 ～ 16～ 17 第六代集裝箱船 318～ 347 ～ ～ 17～ 18 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 由于集裝箱運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展促使集裝箱船舶的大型化發(fā)展，隨之而來(lái)的是船舶大型化與碼頭岸橋效率之間的矛盾。按交通部頒發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) STJ211— 1999《海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，現(xiàn)行普通岸橋的臺(tái)時(shí)效率為 25～ 30 自然 箱，折合為標(biāo)準(zhǔn)箱約為 35～ 45TEU/h。但由于受岸橋本身的寬度和作業(yè)范圍 的限 制，一般沿碼頭前沿每隔 80～ 100m 配置 1 臺(tái)岸橋，按《海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定， 即使接納載箱量 8000TEU 以上船舶的集裝箱泊位，至多能配置 5 臺(tái)岸橋。挖入式港池是沿著江、河、海等水域的要海岸線向陸域開挖出的港池，它與主岸線的水域連接。 軌距是碼頭上海側(cè)與陸側(cè)兩軌道之間的距離，軌距與起重機(jī)穩(wěn)定性和需布置的車道數(shù)有關(guān)，目前岸橋的軌距一般在 16m～ 30m。 現(xiàn)代碼頭用單位長(zhǎng)度允許承重（ kN/m 或 t/m）來(lái)表示碼頭水工結(jié)構(gòu)的承載能力，從而計(jì)算出允許的起重機(jī)自重和輪壓。 4．供電系統(tǒng) 由于每臺(tái)集裝箱起重機(jī)的設(shè)備容量一般為 1000kW~2500kW，除去岸橋自帶有發(fā)電機(jī)組以外，碼頭上均需有大容量的高壓供電系統(tǒng)。電壓多數(shù)國(guó)家為 6000～ 10000V，日本港口用 3000V， 美國(guó)、加拿大港口用 4160V。堆場(chǎng)面積視堆存高度、作業(yè)機(jī)械類別和集裝箱在堆場(chǎng)的滯留時(shí)間等多種因素而定。但是對(duì)于現(xiàn)代半自動(dòng)化大型集裝箱碼頭， 由于使用無(wú)人搬運(yùn)車系統(tǒng)（ Automatic Guided Vehicle System，簡(jiǎn)稱 AGVS），一般車輛 無(wú)法進(jìn)入貨物通道，為了 保證工作人員的車輛和船舶給養(yǎng)車輛的通行和減少船機(jī)碰撞，海側(cè)軌道距岸壁線距離可取為 6～ 7m。為適應(yīng)該距離的加大，要加大起重機(jī)外伸距，從而增大起重機(jī)的輪壓，使碼頭水工結(jié)構(gòu)成本增加，同時(shí)也會(huì)使起重機(jī)的制造成本稍有增加。 7．碼頭附屬設(shè)備集裝箱碼頭有如下附屬設(shè)備： 限止岸橋極限行走距離的車擋裝置：在碼頭軌道終點(diǎn)設(shè)有車擋裝置，車擋裝置應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度和剛度，能承受岸橋正常撞擊而不破壞。為了不影響碼頭上運(yùn)行車輛作業(yè)，它多置于海側(cè)軌道外邊。錨定裝置、防風(fēng)系纜：為了防止岸橋在暴風(fēng)侵襲下傾翻和沖出軌道，在碼頭上應(yīng)設(shè) 置供岸橋錨定的錨定坑、系纜拉點(diǎn)及其它防颶風(fēng)措施。 國(guó)外岸邊集裝箱起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向 重點(diǎn)產(chǎn)品大型化，高速化和專用化。集裝箱岸連裝卸橋小車的最大運(yùn)行速度已達(dá) 350m/min。 產(chǎn)品性能自動(dòng)化、智能化和數(shù)字化 起重機(jī)的更新和發(fā)展，在很大程度上取決于電氣 傳動(dòng)與控制的改進(jìn)。大型高效起重機(jī)新一代電氣控制裝置已發(fā)展為全電子數(shù)字化控制系統(tǒng)。 產(chǎn)品構(gòu)造新型化、美觀化和實(shí)用化 結(jié)構(gòu)方面采用薄壁型材和異形鋼、減少結(jié)構(gòu)的拼接焊縫， 提高抗疲勞性能。 國(guó)內(nèi)岸邊集裝箱起重機(jī)發(fā)展 1. 國(guó)內(nèi)岸邊集裝箱起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向 加入世貿(mào)組織后，雖然國(guó)內(nèi)市場(chǎng) (特別是配套件 )將受到較大沖擊，但同時(shí)也給我們帶來(lái)新技術(shù)的應(yīng)用，使國(guó)內(nèi)主機(jī)和配套件企業(yè)更清晰認(rèn)識(shí)到差距，更多地了解國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品存在的致命問(wèn)題，必將引導(dǎo)主機(jī)和配套件企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。隨著結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用和先進(jìn)設(shè)備的使用，結(jié)構(gòu)形式更加合理 ； 2)、高性能、高可靠性的配套件，選擇余地大、適應(yīng)性好 ,性能得到充分發(fā)揮； 3)、電液比例控制系統(tǒng)和智能控制顯示系統(tǒng)的推廣應(yīng)用； 4)、操作更方便、舒適、安全，保護(hù)裝置更加完善 ； 5)、向吊重量大、起升高度、幅度更大的大噸位方向發(fā)展。產(chǎn)品已進(jìn)入世界 46 個(gè)國(guó)家和地區(qū)， 80 余碼頭，包括我們的寶島臺(tái)灣、香 港。 世界上舉凡有集裝箱作業(yè)的大碼頭都可以看 ZPMC 品牌的集裝箱機(jī)械。 ZPMC 的生產(chǎn)能力是歷史上罕見的。場(chǎng)橋今年要做 380 臺(tái)，一天一臺(tái)。 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 這些紀(jì)錄除去 ZPMC 以外不可能被打破。這大概就是為什么 ZPMC 今天 蒸蒸日上產(chǎn)品雄據(jù)世界市場(chǎng) 50％以上份額的原因。 ZMPC 公司自主開發(fā)的用于常規(guī)碼頭的雙小車起重機(jī)已在寧波碼頭投產(chǎn)，這是世界首次司機(jī)室和小車既可分離，又可合攏的雙小車起重機(jī)。再舉可以提高產(chǎn)率 100％的雙小車雙 40 英尺起重機(jī) ，就是上兩種起重機(jī)優(yōu)點(diǎn)的合成。 再向大家介紹不少港口關(guān)心的 ZPMC 首創(chuàng)的環(huán)保型（即綠色）場(chǎng)橋近況，所謂綠色 RTG 已成功的邁向市場(chǎng)。而且節(jié)省燃料 11～ 13％，噪音也大大降低。再過(guò)五個(gè)月在加拿大溫哥華碼頭上也將出現(xiàn)這種綠色RTG。它吸取了世界現(xiàn)有各國(guó)集裝箱自動(dòng)化堆場(chǎng) 的優(yōu)點(diǎn)，用中國(guó)人思維方式去掉繁瑣自行設(shè)計(jì)，它的特點(diǎn)是效率高，可靠性高，而且價(jià)格便宜。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 岸邊集裝箱起重機(jī)設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容和要求 設(shè)計(jì)目的 岸橋畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完全部課程之后的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。從而培養(yǎng)學(xué)生具有結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初步能力；使學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想、理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)事求是的工作作風(fēng)。 4）軸、車輪、車架等零件圖設(shè)計(jì)； 5）對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行三維建模 設(shè)計(jì)要求 1）大車車輪的輪壓分布要求均勻。一般最大 輪壓不應(yīng)該超過(guò)平均輪壓得 20%。在設(shè)計(jì)原則上，要以機(jī)構(gòu)為主，盡量用大車架去配合機(jī)構(gòu)；同時(shí)機(jī)構(gòu)的布置也要盡量使鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的要求設(shè)計(jì)，但在不影響機(jī)構(gòu)的工作的條件下，機(jī)構(gòu)的布置也應(yīng)配合大車架的設(shè)計(jì)，使其構(gòu)造簡(jiǎn)單，合理和便于制造。車各部分的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮制造，安裝和維護(hù)檢修的方便，盡量保證各部件拆下修理時(shí)而不需要移動(dòng)鄰近的部件。 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 第 2章 大 車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 大車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 在岸橋上，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的作用是實(shí)現(xiàn)整機(jī)沿著碼頭前沿軌道作水平運(yùn)動(dòng)。為使每個(gè)行走輪受力均勻，裝有兩個(gè)車輪的行走臺(tái)車通過(guò)中間平衡梁、大平衡梁再與門框下橫梁鉸接。 每個(gè)大車行走臺(tái)車組，由一套或多套驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。