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装卸机械

装卸机械是一种用于装车、卸车和搬运的机械设备。在铁路车站,根据不同类型的货物,使用的装卸机械有所不同。对于笨重货物,通常采用门式起重机、桥式起重机、汽车起重机等多种型号的起重机和叉车。而在铁路货场和集装箱场,则主要使用双梁双悬臂门式起重机。对于成件货物,常常使用内燃叉车和电瓶叉车,以及其他配套的托盘和集装器具进行装卸和搬运。行李包裹则通常使用内燃牵引车和挂车进行搬运。在处理散堆装货物时,通常采用卸煤机和装沙机与皮带输送机相结合的方式,或者使用单斗装载机和起重机配合抓斗作业,以及采用底开门自卸车辆配合高架线(栈桥)或皮带输送机进行操作。当散装货物卸车量特别大时,可以采用翻车机进行卸车。此外,装卸机械的驱动方式主要包括电力驱动和热力驱动,其中电力驱动更为常见;传动方式主要有机械传动和液力传动。

发展历史

早期,人们主要使用各种起重机和输送机来进行装卸工作。随着装卸作业量的增长,逐步出现了能够自主取物的装卸机械。19世纪初期,单斗装载机问世。到了19世纪中期,出现了带有履带运行装置的无轨式装卸机械。20世纪20年代,翻车机和蟹耙式装载机相继出现。第二次世界大战结束后,集装箱运输的发展推动了集装箱运载桥和集装箱龙门起重机的诞生。起升车辆在装卸工作中扮演的角色越来越重要。然而,在某些装卸作业量较小的地方,仍使用起重机或输送机来完成相关工作。因此,区分装卸机械与其他起重设备和搬运车辆并不容易。

分类

散料装卸机械

散料装卸机械分为车辆用和船舶用两大类,其中包括装载机、装车(船)机、卸车(船)机、斗轮堆取料机等。在装车过程中,整列的铁路敞车通常使用高架料仓或装车机,而非整列的铁路车辆和汽车则使用单斗装载机和蟹耙式装载机。卸车时,除了底开门车辆外,还可使用起重机挂抓斗抓料、翻车机卸料,以及使用卸车机从车厢内部卸出物料的方法。常用的卸车机包括链斗卸车机、螺旋卸车机、气力卸车机和惯性卸车机。船舶用散料装卸机械在专用码头装船时,通常使用由悬臂带式输送机构成的装船机。这种装船机可沿着岸边轨道移动,悬臂可俯仰、伸缩,以适应舱口宽度和水位变化。在输送机的卸料端有一个封闭的伸缩料筒,以减少散料扬尘。为了使散料填满舱角,还设有摆动机构使料筒在任意垂直平面内摆动,或在料筒下端加装可旋转的带式抛料机。装船时,散料由堆场送来,经过岸边带式输送机转到主臂架输送机上,再经悬臂带式输送机和料筒装入船内。其作业能力可达20000吨/时。卸船机的类型多样,工作装置连续动作。

链斗卸船机

链斗卸船机的链斗从舱中取料后提升,散料由带式输送机运走。它主要用于卸敞口驳船,能耗比用抓斗卸船小。链斗的结构有刚性悬垂和柔性悬垂两种。前者刚性地插入料堆取料;后者靠自由悬垂的链斗和链条的自垂挖取物料,能适应船体的颠簸,避免斗体与舱底碰撞,清仓效果较好。作业能力可达6000吨/时。

绳斗卸船机

绳斗卸船机以钢丝绳代替柔性悬垂的链条。它的自重轻、工作速度高。

斗轮卸船机

斗轮卸船机是在链斗卸船机上加装1或2个取料的斗轮而成。斗轮与链斗一起俯仰、升降和旋转,卸船效果好,舱内几乎不留死角。

垂直螺旋卸船机

垂直螺旋卸船机装有封闭的垂直螺旋和回转、俯仰、摆动等机构。垂直螺旋由电动机或液压马达驱动,螺旋轴的下端有导向翼板起供料作用。作业能力为100~1200吨/时。

气力卸船机

气力卸船机是用于卸船的气力输送装置,常用来卸散装粮谷和水泥。吸嘴能伸至舱内每个角落,能自行清舱。缺点是噪声和能耗大。作业能力可达1000吨/时。

成件物品装卸机械

成件物品装卸机械适用于袋装、包装、捆装、箱装的物品和木材、金属型材、机器设备等成件物品的装卸工作。这类机械一般采用配有相应取物装置的各种起重机和起升车辆来完成。集装箱和托盘所用的装卸机械主要包括集装箱运载桥、集装箱门式起重机、跨车、叉车和托盘搬运车等。

设备

轮胎起重机

轮胎起重机是一种装在专用轮胎底盘上的全旋转臂架起重机。它拥有起升、旋转、变幅和运行四个工作机构,分别负责提升和水平运移货物、调整臂架伸距及变换工作地点的操作。轮胎起重机的起重臂、司机室、动力装置、对重及起升、变幅、旋转机构均布置在转台上。运行底盘设有四个可收放的支腿,以增强轮胎起重机的起重能力和稳定性。尽管轮胎起重机和汽车起重机均为轮式无轨运行起重机,但两者在结构和性能上有显著差异。汽车起重机安装在标准或特制的卡车底盘上,大多数情况下有两个司机室,一个用于操控起重作业,另一个控制行驶。起重作业时必须放下支腿,因此无法吊货行驶。汽车起重机的轮压、外形尺寸符合公路行驶要求,行驶用的发动机功率较大,可频繁行驶于较远的作业地点之间,但其行驶特点在港口装卸作业中未能充分展现。相比之下,轮胎起重机仅有一个司机室,同时掌控起重作业和行驶;其专用底盘更符合起重作业需求,轮距和轴距配置恰当,稳定性更好。在使用短臂的情况下,即使没有支腿,也能以额定起重量的75%的货载作吊货行驶,提高了起重作业的机动性。轮胎起重机的运行速度一般不超过30公里/小时,个别型号可达50公里/小时,适合在作业场地相对固定、以起重为主兼顾行驶的情况使用。因此,轮胎起重机在港口码头的应用颇为广泛。由于轮胎起重机具有机动灵活性,多数采用内燃机作为独立能源。常见的驱动方式包括内燃机集中驱动、内燃机-电力驱动,或内燃-液压驱动。少数轮胎起重机为简化结构和维护,采用外部交流电网供电的电力驱动,但其作业范围受限且无法自行,需借助其他机械拖拽。

设备选择原则

吞吐量

吞吐量的大小决定了是否需要设立专业化泊位和采用专业化机械。港口的专业化生产是社会大生产和现代工业化发展的必然趋势和基本特征。采用专业化生产模式至少具有以下优点:有助于实现机械化、半自动化和自动化;提高港口生产效率,增加港口通过能力;提升港口生产技术和劳动生产率,减轻劳动强度;缩短船舶在港停泊时间,提高船舶运力利用率;节约包装费用,降低运输成本,提高企业经济效益;减少货损货差,提高货物装卸货运质量。然而,专业化生产能否取得良好经济效益的关键在于产量。如果产量不足,专业化生产可能会因设备利用率低而导致成本增加。同样,吞吐量的大小也会影响机械设备的生产能力,进而影响所需的机械设备类型和数量。

货物流向

货物流向是影响机械设备选择的重要因素。水运货物可通过铁路或水路转运,可能是双向货流或单向货流。货物可能全部经过库场,也可能大部分直接换装。这些因素都会对机械设备的选择产生巨大影响。双向货流要求机械能够在装船与卸船的两个方向(船-岸或岸-船)进行操作。在这方面,起重机系统优于输送机系统。货物是否经过仓库,对机械化系统的复杂性和经济性有着重大影响。如果货物不经仓库,机械化系统就会变得简单而经济。但促使货物经过仓库的原因有很多,比如木材的分类和加工,件货的分票,谷物的精选、干燥和熏蒸等特殊要求;水陆同时装卸的不同货物品种;不同运输方式的工作周期不一致等等。此外,货物流量、流向的稳定程度也影响是否适宜采用专业化装卸设备。因此,在设计或选择机械化系统时,应注意重点掌握以下情况:散货的品种、数量、流向、块度、容重、自然堆积角;重、大件货物的数量、流向、最大件重量及尺寸;散装流体货的品种、数量、流向、粘度、相对密度、凝点、燃点、爆炸极限等;危险品货物的主要品种、数量、性质及安全要求;其他在运输中有特殊要求的货物的品种、数量、流向及其特性;海河联运货物的品种和数量;季节性运输货物的品种、数量及运输季节。

运输工具

船舶类型

船舶类型丰富多样,大小结构各异,对机械选型至关重要。泊位长度主要取决于船长,船宽影响岸上机械的臂幅。船舷及上层建筑高度决定起重机的起升高度及输送机栈桥的高度和岸上机械是否需要升降式或伸缩式悬臂。舱口数影响岸上机械的数量,舱口尺寸影响作业方法和装卸效率,舱口面积与货舱面积的比例影响舱内作业效率。船舱结构(舱内是否有支柱、隔板、轴隧,二层舱舱口围板是否平整,二层舱的高度等)影响舱内机械的选用。舱口位于上层建筑内的容货船需要采用特殊的装卸方法。

车辆类型

车型如棚车、敞车、白卸车等,对选择装卸机械有不同的影响。敞车通常采用起重机垂直吊装货物,而棚车则更适合使用输送机或叉车进行装卸。

参考资料

起重装卸机械操作工职业介绍.中国交通新闻网.2024-08-20

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