裝卸機械是一種用于裝車、卸車和搬運的機械設備。在鐵路車站,根據不同類型的貨物,使用的裝卸機械有所不同。對于笨重貨物,通常采用門式起重機、橋式起重機、汽車起重機等多種型號的起重機和叉車。而在鐵路貨場和集裝箱場,則主要使用雙梁雙懸臂門式起重機。對于成件貨物,常常使用內燃叉車和電瓶叉車,以及其他配套的托盤和集裝器具進行裝卸和搬運。行李包裹則通常使用內燃牽引車和掛車進行搬運。在處理散堆裝貨物時,通常采用卸煤機和裝沙機與皮帶輸送機相結合的方式,或者使用單斗裝載機和起重機配合抓斗作業,以及采用底開門自卸車輛配合高架線(棧橋)或皮帶輸送機進行操作。當散裝貨物卸車量特別大時,可以采用翻車機進行卸車。此外,裝卸機械的驅動方式主要包括電力驅動和熱力驅動,其中電力驅動更為常見;傳動方式主要有機械傳動和液力傳動。
發展歷史
早期,人們主要使用各種起重機和輸送機來進行裝卸工作。隨著裝卸作業量的增長,逐步出現了能夠自主取物的裝卸機械。19世紀初期,單斗裝載機問世。到了19世紀中期,出現了帶有履帶運行裝置的無軌式裝卸機械。20世紀20年代,翻車機和蟹耙式裝載機相繼出現。第二次世界大戰結束后,集裝箱運輸的發展推動了集裝箱運載橋和集裝箱龍門起重機的誕生。起升車輛在裝卸工作中扮演的角色越來越重要。然而,在某些裝卸作業量較小的地方,仍使用起重機或輸送機來完成相關工作。因此,區分裝卸機械與其他起重設備和搬運車輛并不容易。
分類
散料裝卸機械
散料裝卸機械分為車輛用和船舶用兩大類,其中包括裝載機、裝車(船)機、卸車(船)機、斗輪堆取料機等。在裝車過程中,整列的鐵路敞車通常使用高架料倉或裝車機,而非整列的鐵路車輛和汽車則使用單斗裝載機和蟹耙式裝載機。卸車時,除了底開門車輛外,還可使用起重機掛抓斗抓料、翻車機卸料,以及使用卸車機從車廂內部卸出物料的方法。常用的卸車機包括鏈斗卸車機、螺旋卸車機、氣力卸車機和慣性卸車機。船舶用散料裝卸機械在專用碼頭裝船時,通常使用由懸臂帶式輸送機構成的裝船機。這種裝船機可沿著岸邊軌道移動,懸臂可俯仰、伸縮,以適應艙口寬度和水位變化。在輸送機的卸料端有一個封閉的伸縮料筒,以減少散料揚塵。為了使散料填滿艙角,還設有擺動機構使料筒在任意垂直平面內擺動,或在料筒下端加裝可旋轉的帶式拋料機。裝船時,散料由堆場送來,經過岸邊帶式輸送機轉到主臂架輸送機上,再經懸臂帶式輸送機和料筒裝入船內。其作業能力可達20000噸/時。卸船機的類型多樣,工作裝置連續動作。
鏈斗卸船機
鏈斗卸船機的鏈斗從艙中取料后提升,散料由帶式輸送機運走。它主要用于卸敞口駁船,能耗比用抓斗卸船小。鏈斗的結構有剛性懸垂和柔性懸垂兩種。前者剛性地插入料堆取料;后者靠自由懸垂的鏈斗和鏈條的自垂挖取物料,能適應船體的顛簸,避免斗體與艙底碰撞,清倉效果較好。作業能力可達6000噸/時。
繩斗卸船機
繩斗卸船機以鋼絲繩代替柔性懸垂的鏈條。它的自重輕、工作速度高。
斗輪卸船機
斗輪卸船機是在鏈斗卸船機上加裝1或2個取料的斗輪而成。斗輪與鏈斗一起俯仰、升降和旋轉,卸船效果好,艙內幾乎不留死角。
垂直螺旋卸船機
垂直螺旋卸船機裝有封閉的垂直螺旋和回轉、俯仰、擺動等機構。垂直螺旋由電動機或液壓馬達驅動,螺旋軸的下端有導向翼板起供料作用。作業能力為100~1200噸/時。
氣力卸船機
氣力卸船機是用于卸船的氣力輸送裝置,常用來卸散裝糧谷和水泥。吸嘴能伸至艙內每個角落,能自行清艙。缺點是噪聲和能耗大。作業能力可達1000噸/時。
成件物品裝卸機械
成件物品裝卸機械適用于袋裝、包裝、捆裝、箱裝的物品和木材、金屬型材、機器設備等成件物品的裝卸工作。這類機械一般采用配有相應取物裝置的各種起重機和起升車輛來完成。集裝箱和托盤所用的裝卸機械主要包括集裝箱運載橋、集裝箱門式起重機、跨車、叉車和托盤搬運車等。
設備
輪胎起重機
輪胎起重機是一種裝在專用輪胎底盤上的全旋轉臂架起重機。它擁有起升、旋轉、變幅和運行四個工作機構,分別負責提升和水平運移貨物、調整臂架伸距及變換工作地點的操作。輪胎起重機的起重臂、司機室、動力裝置、對重及起升、變幅、旋轉機構均布置在轉臺上。運行底盤設有四個可收放的支腿,以增強輪胎起重機的起重能力和穩定性。盡管輪胎起重機和汽車起重機均為輪式無軌運行起重機,但兩者在結構和性能上有顯著差異。汽車起重機安裝在標準或特制的卡車底盤上,大多數情況下有兩個司機室,一個用于操控起重作業,另一個控制行駛。起重作業時必須放下支腿,因此無法吊貨行駛。汽車起重機的輪壓、外形尺寸符合公路行駛要求,行駛用的發動機功率較大,可頻繁行駛于較遠的作業地點之間,但其行駛特點在港口裝卸作業中未能充分展現。相比之下,輪胎起重機僅有一個司機室,同時掌控起重作業和行駛;其專用底盤更符合起重作業需求,輪距和軸距配置恰當,穩定性更好。在使用短臂的情況下,即使沒有支腿,也能以額定起重量的75%的貨載作吊貨行駛,提高了起重作業的機動性。輪胎起重機的運行速度一般不超過30公里/小時,個別型號可達50公里/小時,適合在作業場地相對固定、以起重為主兼顧行駛的情況使用。因此,輪胎起重機在港口碼頭的應用頗為廣泛。由于輪胎起重機具有機動靈活性,多數采用內燃機作為獨立能源。常見的驅動方式包括內燃機集中驅動、內燃機-電力驅動,或內燃-液壓驅動。少數輪胎起重機為簡化結構和維護,采用外部交流電網供電的電力驅動,但其作業范圍受限且無法自行,需借助其他機械拖拽。
設備選擇原則
吞吐量
吞吐量的大小決定了是否需要設立專業化泊位和采用專業化機械。港口的專業化生產是社會大生產和現代工業化發展的必然趨勢和基本特征。采用專業化生產模式至少具有以下優點:有助于實現機械化、半自動化和自動化;提高港口生產效率,增加港口通過能力;提升港口生產技術和勞動生產率,減輕勞動強度;縮短船舶在港停泊時間,提高船舶運力利用率;節約包裝費用,降低運輸成本,提高企業經濟效益;減少貨損貨差,提高貨物裝卸貨運質量。然而,專業化生產能否取得良好經濟效益的關鍵在于產量。如果產量不足,專業化生產可能會因設備利用率低而導致成本增加。同樣,吞吐量的大小也會影響機械設備的生產能力,進而影響所需的機械設備類型和數量。
貨物流向
貨物流向是影響機械設備選擇的重要因素。水運貨物可通過鐵路或水路轉運,可能是雙向貨流或單向貨流。貨物可能全部經過庫場,也可能大部分直接換裝。這些因素都會對機械設備的選擇產生巨大影響。雙向貨流要求機械能夠在裝船與卸船的兩個方向(船-岸或岸-船)進行操作。在這方面,起重機系統優于輸送機系統。貨物是否經過倉庫,對機械化系統的復雜性和經濟性有著重大影響。如果貨物不經倉庫,機械化系統就會變得簡單而經濟。但促使貨物經過倉庫的原因有很多,比如木材的分類和加工,件貨的分票,谷物的精選、干燥和熏蒸等特殊要求;水陸同時裝卸的不同貨物品種;不同運輸方式的工作周期不一致等等。此外,貨物流量、流向的穩定程度也影響是否適宜采用專業化裝卸設備。因此,在設計或選擇機械化系統時,應注意重點掌握以下情況:散貨的品種、數量、流向、塊度、容重、自然堆積角;重、大件貨物的數量、流向、最大件重量及尺寸;散裝流體貨的品種、數量、流向、粘度、相對密度、凝點、燃點、爆炸極限等;危險品貨物的主要品種、數量、性質及安全要求;其他在運輸中有特殊要求的貨物的品種、數量、流向及其特性;海河聯運貨物的品種和數量;季節性運輸貨物的品種、數量及運輸季節。
運輸工具
船舶類型
船舶類型豐富多樣,大小結構各異,對機械選型至關重要。泊位長度主要取決于船長,船寬影響岸上機械的臂幅。船舷及上層建筑高度決定起重機的起升高度及輸送機棧橋的高度和岸上機械是否需要升降式或伸縮式懸臂。艙口數影響岸上機械的數量,艙口尺寸影響作業方法和裝卸效率,艙口面積與貨艙面積的比例影響艙內作業效率。船艙結構(艙內是否有支柱、隔板、軸隧,二層艙艙口圍板是否平整,二層艙的高度等)影響艙內機械的選用。艙口位于上層建筑內的容貨船需要采用特殊的裝卸方法。
車輛類型
車型如棚車、敞車、白卸車等,對選擇裝卸機械有不同的影響。敞車通常采用起重機垂直吊裝貨物,而棚車則更適合使用輸送機或叉車進行裝卸。
參考資料 >
起重裝卸機械操作工職業介紹.中國交通新聞網.2024-08-20