集裝箱碼頭調(diào)箱門起重機應(yīng)用特點

黃力衡+郭利波

1 集裝箱碼頭調(diào)箱門作業(yè)方法

在拖車拖運集裝箱的過程中，集裝箱箱門有時朝車頭方向，不便于裝卸箱內(nèi)貨物；此時需要將集裝箱箱門調(diào)轉(zhuǎn)180€埃蠱涑滴卜較潁員闋靶斷淠諢蹺鎩5饗涿拋饕凳羌跋瀆臚返母郊右滴裰唬饕椒ㄈ縵?。?/p>

（1）采用正面吊或堆高機。正面吊或堆高機吊起拖車上的集裝箱，拖車調(diào)轉(zhuǎn)180€埃嫻躉蚨迅呋跋浞嘔贗銑瞪希瓿傻饗涿拋饕怠4朔椒ㄐ式系停T斐篩矍煌ㄓ刀?。?/p>

（2）采用龍門吊（配備可旋轉(zhuǎn)180€暗淖ㄓ玫蹙擼A諾醯跗鵂跋浜螅渥ㄓ玫蹙嘰湫？80€埃瓿傻饗涿拋饕??？

（3）采用調(diào)箱門起重機。調(diào)箱門起重機固定在堆場基礎(chǔ)上，配備常規(guī)吊具，作業(yè)時小車沿圓形軌道旋轉(zhuǎn)180€埃瓿傻饗涿拋饕?。?/p>

2 調(diào)箱門起重機應(yīng)用特點

經(jīng)過對比分析，綜合考慮智能、高效、安全、節(jié)能等要求以及碼頭實際情況，鹽田國際集裝箱碼頭有限公司采用調(diào)箱門起重機（見圖1）完成調(diào)箱門作業(yè)，并實施以下改進和創(chuàng)新措施：調(diào)箱門起重機采用固定式龍門架，安裝在堆場混凝土基礎(chǔ)上，由市電驅(qū)動；小車由4個“三合一”驅(qū)動裝置驅(qū)動，作業(yè)時沿圓形軌道運行；起升機構(gòu)配備常規(guī)電動吊具，吊具采用CANopen通信方式，起升鋼絲繩采用8繩纏繞方式，電氣驅(qū)動采用英威騰變頻器。

2.1 節(jié)能性

首先，選用常規(guī)電動吊具，吊具自重僅，可有效減少作業(yè)循環(huán)中不必要的能耗；其次，整機照明采用發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，LED）燈，由于整機高度只有約，小車架下配備6個功率100 W的LED燈即可滿足操作區(qū)域的照度要求，從而降低整機輔助設(shè)備能耗；再次，根據(jù)實際工況合理確定起升質(zhì)量、起升高度、起升速度、起升加速度、回轉(zhuǎn)速度等參數(shù)，進而合理選用機構(gòu)部件，達到既高效又節(jié)能的目的。與常規(guī)龍門吊配旋轉(zhuǎn)吊具的作業(yè)方式相比，調(diào)箱門起重機作業(yè)方式節(jié)能約15%。

2.2 安全性

根據(jù)以往的操作案例，在編寫調(diào)箱門起重機可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）程序時考慮以下因素：（1）防止街車被吊起；（2）防止調(diào)箱門作業(yè)時2個相鄰的20英尺箱相撞；（3）由于調(diào)箱門起重機既可本地操作，也可遠程操作，為確保安全，只允許1個操作臺取得對調(diào)箱門起重機的控制權(quán)；（4）當調(diào)箱門起重機在半自動操作模式下出現(xiàn)異常時，司機只要觸動操作手柄即可中斷作業(yè)，使設(shè)備轉(zhuǎn)入手動操作模式。此外，在調(diào)箱門起重機投入使用前，碼頭操作、工程、安全等部門從人員、機械、物資、方法、環(huán)境等多方面進行風險評估，并采取針對性措施以消除風險因素。

2.3 智能性

2.3.1 半自動操作

拖車到位后，司機將集裝箱與吊具鎖緊固定。確認鎖緊燈亮后，司機按下半自動操作按鈕，調(diào)箱門起重機進入半自動操作模式：吊具升至最高位置，小車回轉(zhuǎn)180€埃蹙囈抵輛嗤霞艽νV埂V鏈耍饗涿牌鷸鼗胱遠ぷ餮分罩梗侄僮髂J劍核凈侄韻洌僮韉蹙囈跋淶踔鐐霞萇希蠼蹙咂鶘烈歡ǜ叨齲撕蟮蹙咦遠磷罡呶恢謾@礪凵仙鮮鱟饕笛肥奔洌ú患貧韻涫奔洌┰肌T詘胱遠僮髂J較攏凈灰ザ僮魘直純芍卸獻饕擔股璞缸侄僮髂J劍傭誚檔退凈投慷群吞岣咦饕敵實耐比繁W饕蛋踩??？

2.3.2 遠程操作

遠程操作室（見圖2）距調(diào)箱門起重機約。調(diào)箱門起重機采用富士MICREX-SX系列PLC，本地PLC主站通過PROFIBUS總線與遠程操作室PLC分站通信，通信介質(zhì)為光纖。每臺調(diào)箱門起重機配備5個球形高清攝像機，將現(xiàn)場圖像通過光纖傳至遠程操作室的顯示屏。司機在遠程操作室發(fā)出的操作指令通過光纖傳至電氣房主PLC，通過參與邏輯控制實現(xiàn)遠程操作。本地與遠程操作室之間可以實現(xiàn)雙向?qū)χv廣播，便于作業(yè)時調(diào)箱門起重機司機與拖車司機及時溝通。

2.3.3 車道自動控制

每臺調(diào)箱門起重機對應(yīng)3條車道供拖車排隊進入作業(yè)區(qū)域，每條車道均設(shè)有信號燈和閘桿。當前作業(yè)循環(huán)完成且吊具升至最高位置后，信號燈和閘桿在PLC的控制下自動放行下一輛排隊拖車進入調(diào)箱門作業(yè)區(qū)域。

最初曾考慮采用拖車對位引導(dǎo)裝置，以引導(dǎo)拖車司機準確泊車；后來從經(jīng)濟性和可靠性的角度考慮，改用地面放置石駁及劃線的方式引導(dǎo)拖車司機。隨著技術(shù)進步和成本降低，今后可以考慮增設(shè)拖車對位引導(dǎo)裝置，從而提高作業(yè)效率。

2.4 便利性

調(diào)箱門起重機的司機室設(shè)在起重機支腿之間距地面高的位置，使司機視線略高于集裝箱頂部，便于司機對箱時觀察。此外，電氣房設(shè)在司機室下方高于地面的鋼制平臺上，便于維修人員快速進入電氣房查看和處理故障。整機采用全斜梯設(shè)計，不僅方便維修，而且更加安全。

（編輯：張敏 收稿日期：2014-09-02）

1 集裝箱碼頭調(diào)箱門作業(yè)方法

在拖車拖運集裝箱的過程中，集裝箱箱門有時朝車頭方向，不便于裝卸箱內(nèi)貨物；此時需要將集裝箱箱門調(diào)轉(zhuǎn)180€埃蠱涑滴卜較潁員闋靶斷淠諢蹺鎩5饗涿拋饕凳羌跋瀆臚返母郊右滴裰唬饕椒ㄈ縵??？

（1）采用正面吊或堆高機。正面吊或堆高機吊起拖車上的集裝箱，拖車調(diào)轉(zhuǎn)180€埃嫻躉蚨迅呋跋浞嘔贗銑瞪希瓿傻饗涿拋饕怠4朔椒ㄐ式系停T斐篩矍煌ㄓ刀??？

（2）采用龍門吊（配備可旋轉(zhuǎn)180€暗淖ㄓ玫蹙擼A諾醯跗鵂跋浜螅渥ㄓ玫蹙嘰湫？80€埃瓿傻饗涿拋饕??？

（3）采用調(diào)箱門起重機。調(diào)箱門起重機固定在堆場基礎(chǔ)上，配備常規(guī)吊具，作業(yè)時小車沿圓形軌道旋轉(zhuǎn)180€埃瓿傻饗涿拋饕??？

2 調(diào)箱門起重機應(yīng)用特點

經(jīng)過對比分析，綜合考慮智能、高效、安全、節(jié)能等要求以及碼頭實際情況，鹽田國際集裝箱碼頭有限公司采用調(diào)箱門起重機（見圖1）完成調(diào)箱門作業(yè)，并實施以下改進和創(chuàng)新措施：調(diào)箱門起重機采用固定式龍門架，安裝在堆場混凝土基礎(chǔ)上，由市電驅(qū)動；小車由4個“三合一”驅(qū)動裝置驅(qū)動，作業(yè)時沿圓形軌道運行；起升機構(gòu)配備常規(guī)電動吊具，吊具采用CANopen通信方式，起升鋼絲繩采用8繩纏繞方式，電氣驅(qū)動采用英威騰變頻器。

2.1 節(jié)能性

首先，選用常規(guī)電動吊具，吊具自重僅，可有效減少作業(yè)循環(huán)中不必要的能耗；其次，整機照明采用發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，LED）燈，由于整機高度只有約，小車架下配備6個功率100 W的LED燈即可滿足操作區(qū)域的照度要求，從而降低整機輔助設(shè)備能耗；再次，根據(jù)實際工況合理確定起升質(zhì)量、起升高度、起升速度、起升加速度、回轉(zhuǎn)速度等參數(shù)，進而合理選用機構(gòu)部件，達到既高效又節(jié)能的目的。與常規(guī)龍門吊配旋轉(zhuǎn)吊具的作業(yè)方式相比，調(diào)箱門起重機作業(yè)方式節(jié)能約15%。

2.2 安全性

根據(jù)以往的操作案例，在編寫調(diào)箱門起重機可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）程序時考慮以下因素：（1）防止街車被吊起；（2）防止調(diào)箱門作業(yè)時2個相鄰的20英尺箱相撞；（3）由于調(diào)箱門起重機既可本地操作，也可遠程操作，為確保安全，只允許1個操作臺取得對調(diào)箱門起重機的控制權(quán)；（4）當調(diào)箱門起重機在半自動操作模式下出現(xiàn)異常時，司機只要觸動操作手柄即可中斷作業(yè)，使設(shè)備轉(zhuǎn)入手動操作模式。此外，在調(diào)箱門起重機投入使用前，碼頭操作、工程、安全等部門從人員、機械、物資、方法、環(huán)境等多方面進行風險評估，并采取針對性措施以消除風險因素。

2.3 智能性

2.3.1 半自動操作

拖車到位后，司機將集裝箱與吊具鎖緊固定。確認鎖緊燈亮后，司機按下半自動操作按鈕，調(diào)箱門起重機進入半自動操作模式：吊具升至最高位置，小車回轉(zhuǎn)180€埃蹙囈抵輛嗤霞艽νV埂V鏈耍饗涿牌鷸鼗胱遠ぷ餮分罩梗侄僮髂J劍核凈侄韻洌僮韉蹙囈跋淶踔鐐霞萇希蠼蹙咂鶘烈歡ǜ叨齲撕蟮蹙咦遠磷罡呶恢謾@礪凵仙鮮鱟饕笛肥奔洌ú患貧韻涫奔洌┰肌T詘胱遠僮髂J較攏凈灰ザ僮魘直純芍卸獻饕擔股璞缸侄僮髂J劍傭誚檔退凈投慷群吞岣咦饕敵實耐比繁W饕蛋踩?。?/p>

2.3.2 遠程操作

遠程操作室（見圖2）距調(diào)箱門起重機約。調(diào)箱門起重機采用富士MICREX-SX系列PLC，本地PLC主站通過PROFIBUS總線與遠程操作室PLC分站通信，通信介質(zhì)為光纖。每臺調(diào)箱門起重機配備5個球形高清攝像機，將現(xiàn)場圖像通過光纖傳至遠程操作室的顯示屏。司機在遠程操作室發(fā)出的操作指令通過光纖傳至電氣房主PLC，通過參與邏輯控制實現(xiàn)遠程操作。本地與遠程操作室之間可以實現(xiàn)雙向?qū)χv廣播，便于作業(yè)時調(diào)箱門起重機司機與拖車司機及時溝通。

2.3.3 車道自動控制

每臺調(diào)箱門起重機對應(yīng)3條車道供拖車排隊進入作業(yè)區(qū)域，每條車道均設(shè)有信號燈和閘桿。當前作業(yè)循環(huán)完成且吊具升至最高位置后，信號燈和閘桿在PLC的控制下自動放行下一輛排隊拖車進入調(diào)箱門作業(yè)區(qū)域。

最初曾考慮采用拖車對位引導(dǎo)裝置，以引導(dǎo)拖車司機準確泊車；后來從經(jīng)濟性和可靠性的角度考慮，改用地面放置石駁及劃線的方式引導(dǎo)拖車司機。隨著技術(shù)進步和成本降低，今后可以考慮增設(shè)拖車對位引導(dǎo)裝置，從而提高作業(yè)效率。

2.4 便利性

調(diào)箱門起重機的司機室設(shè)在起重機支腿之間距地面高的位置，使司機視線略高于集裝箱頂部，便于司機對箱時觀察。此外，電氣房設(shè)在司機室下方高于地面的鋼制平臺上，便于維修人員快速進入電氣房查看和處理故障。整機采用全斜梯設(shè)計，不僅方便維修，而且更加安全。

（編輯：張敏 收稿日期：2014-09-02）

1 集裝箱碼頭調(diào)箱門作業(yè)方法

在拖車拖運集裝箱的過程中，集裝箱箱門有時朝車頭方向，不便于裝卸箱內(nèi)貨物；此時需要將集裝箱箱門調(diào)轉(zhuǎn)180€埃蠱涑滴卜較潁員闋靶斷淠諢蹺鎩5饗涿拋饕凳羌跋瀆臚返母郊右滴裰唬饕椒ㄈ縵?。?/p>

（1）采用正面吊或堆高機。正面吊或堆高機吊起拖車上的集裝箱，拖車調(diào)轉(zhuǎn)180€埃嫻躉蚨迅呋跋浞嘔贗銑瞪希瓿傻饗涿拋饕怠4朔椒ㄐ式系停T斐篩矍煌ㄓ刀??？

（2）采用龍門吊（配備可旋轉(zhuǎn)180€暗淖ㄓ玫蹙擼A諾醯跗鵂跋浜螅渥ㄓ玫蹙嘰湫？80€埃瓿傻饗涿拋饕??？

（3）采用調(diào)箱門起重機。調(diào)箱門起重機固定在堆場基礎(chǔ)上，配備常規(guī)吊具，作業(yè)時小車沿圓形軌道旋轉(zhuǎn)180€埃瓿傻饗涿拋饕怠？

2 調(diào)箱門起重機應(yīng)用特點

經(jīng)過對比分析，綜合考慮智能、高效、安全、節(jié)能等要求以及碼頭實際情況，鹽田國際集裝箱碼頭有限公司采用調(diào)箱門起重機（見圖1）完成調(diào)箱門作業(yè)，并實施以下改進和創(chuàng)新措施：調(diào)箱門起重機采用固定式龍門架，安裝在堆場混凝土基礎(chǔ)上，由市電驅(qū)動；小車由4個“三合一”驅(qū)動裝置驅(qū)動，作業(yè)時沿圓形軌道運行；起升機構(gòu)配備常規(guī)電動吊具，吊具采用CANopen通信方式，起升鋼絲繩采用8繩纏繞方式，電氣驅(qū)動采用英威騰變頻器。

2.1 節(jié)能性

首先，選用常規(guī)電動吊具，吊具自重僅，可有效減少作業(yè)循環(huán)中不必要的能耗；其次，整機照明采用發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，LED）燈，由于整機高度只有約，小車架下配備6個功率100 W的LED燈即可滿足操作區(qū)域的照度要求，從而降低整機輔助設(shè)備能耗；再次，根據(jù)實際工況合理確定起升質(zhì)量、起升高度、起升速度、起升加速度、回轉(zhuǎn)速度等參數(shù)，進而合理選用機構(gòu)部件，達到既高效又節(jié)能的目的。與常規(guī)龍門吊配旋轉(zhuǎn)吊具的作業(yè)方式相比，調(diào)箱門起重機作業(yè)方式節(jié)能約15%。

2.2 安全性

根據(jù)以往的操作案例，在編寫調(diào)箱門起重機可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）程序時考慮以下因素：（1）防止街車被吊起；（2）防止調(diào)箱門作業(yè)時2個相鄰的20英尺箱相撞；（3）由于調(diào)箱門起重機既可本地操作，也可遠程操作，為確保安全，只允許1個操作臺取得對調(diào)箱門起重機的控制權(quán)；（4）當調(diào)箱門起重機在半自動操作模式下出現(xiàn)異常時，司機只要觸動操作手柄即可中斷作業(yè)，使設(shè)備轉(zhuǎn)入手動操作模式。此外，在調(diào)箱門起重機投入使用前，碼頭操作、工程、安全等部門從人員、機械、物資、方法、環(huán)境等多方面進行風險評估，并采取針對性措施以消除風險因素。

2.3 智能性

2.3.1 半自動操作

拖車到位后，司機將集裝箱與吊具鎖緊固定。確認鎖緊燈亮后，司機按下半自動操作按鈕，調(diào)箱門起重機進入半自動操作模式：吊具升至最高位置，小車回轉(zhuǎn)180€埃蹙囈抵輛嗤霞艽νV埂V鏈耍饗涿牌鷸鼗胱遠ぷ餮分罩梗侄僮髂J劍核凈侄韻洌僮韉蹙囈跋淶踔鐐霞萇希蠼蹙咂鶘烈歡ǜ叨齲撕蟮蹙咦遠磷罡呶恢謾@礪凵仙鮮鱟饕笛肥奔洌ú患貧韻涫奔洌┰肌T詘胱遠僮髂J較攏凈灰ザ僮魘直純芍卸獻饕擔股璞缸侄僮髂J劍傭誚檔退凈投慷群吞岣咦饕敵實耐比繁W饕蛋踩?。?/p>

2.3.2 遠程操作

遠程操作室（見圖2）距調(diào)箱門起重機約。調(diào)箱門起重機采用富士MICREX-SX系列PLC，本地PLC主站通過PROFIBUS總線與遠程操作室PLC分站通信，通信介質(zhì)為光纖。每臺調(diào)箱門起重機配備5個球形高清攝像機，將現(xiàn)場圖像通過光纖傳至遠程操作室的顯示屏。司機在遠程操作室發(fā)出的操作指令通過光纖傳至電氣房主PLC，通過參與邏輯控制實現(xiàn)遠程操作。本地與遠程操作室之間可以實現(xiàn)雙向?qū)χv廣播，便于作業(yè)時調(diào)箱門起重機司機與拖車司機及時溝通。

2.3.3 車道自動控制

每臺調(diào)箱門起重機對應(yīng)3條車道供拖車排隊進入作業(yè)區(qū)域，每條車道均設(shè)有信號燈和閘桿。當前作業(yè)循環(huán)完成且吊具升至最高位置后，信號燈和閘桿在PLC的控制下自動放行下一輛排隊拖車進入調(diào)箱門作業(yè)區(qū)域。

最初曾考慮采用拖車對位引導(dǎo)裝置，以引導(dǎo)拖車司機準確泊車；后來從經(jīng)濟性和可靠性的角度考慮，改用地面放置石駁及劃線的方式引導(dǎo)拖車司機。隨著技術(shù)進步和成本降低，今后可以考慮增設(shè)拖車對位引導(dǎo)裝置，從而提高作業(yè)效率。

2.4 便利性

調(diào)箱門起重機的司機室設(shè)在起重機支腿之間距地面高的位置，使司機視線略高于集裝箱頂部，便于司機對箱時觀察。此外，電氣房設(shè)在司機室下方高于地面的鋼制平臺上，便于維修人員快速進入電氣房查看和處理故障。整機采用全斜梯設(shè)計，不僅方便維修，而且更加安全。

（編輯：張敏 收稿日期：2014-09-02）