軌道式集裝箱門式起重機

起重機介紹

軌道式集裝箱門式起重機由主粱、剛性和柔性門腿、運行小車、起升機構、大車運行機構、電氣系統、操作駕駛室等組成。根據堆場作業工藝，在單門腿方向或雙門腿方向外伸懸臂成為單懸臂或雙懸臂機型，不外伸成為無懸臂機型。根據場地、集裝箱儲運工藝流程及裝卸的車輛(集裝箱卡車或鐵路車輛)确定采用無懸臂、單懸臂和雙懸臂的不同結構形式。

軌道式集裝箱門式起重機根據主梁與門腿的構造和采用的減搖裝置而分成不同的形式。

(1)雙懸臂軌道式集裝箱門式起重機由于集裝箱需通過兩側門腿内空間。所以門腿内的寬度方向淨空較大。依門腿承載主梁的形式不同，雙懸臂軌道式集裝箱門式起重機一般采用門腿上部敞開成“U”形和門腿上部連通成“Π”形。無懸臂軌道式集裝箱門式起重機的結構因集裝箱不必通過門腿内空間，所以構造比較簡單。

軌道式集裝箱門式起重機

特點

軌道式集裝箱門式起重機主要有以下特點：

①起升速度較低而大車運行速度較高。根據集裝箱堆場的需求，軌道式集裝箱門式起重機起升高度按堆三過四或堆四過五來确定，由于起升高度不高，因此起升速度相應地較低。但集裝箱堆場一般沿運行軌道方向長度較長，為達到一定的生産率，大車運行速度較高。

②小車運行速度可根據橋架跨度和兩端外伸距确定。當跨度及懸臂長度較小時，小車運行速度和生産率要求相對可取較小值。當跨度較大，懸臂長度也較大時，小車運行速度可相應提高以滿足生産率要求。

③當跨度超過40m時，大車高速運行過程中，由于兩側門腿運行阻力不同将會發生偏移，為此設置同步裝置，通過電氣控制系統保持兩側運行機構運行速度的同步。

④為滿足較高的使用要求，電氣驅動控制系統采用晶閘管直流或交流調速驅動控制系統，以達到較好的調速和控制性能。電氣控制系統也可采用常規交流渦流調速控制或交流定子調壓調速驅動控制系統。對于速度較高的大車運行機構的電氣控制系統，通常用帶電氣制動的晶閘管直流、交流調速控制系統或交流定子調壓調速控制系統，避免采用常規電氣驅動系統中運行停車時靠制動器制動的方式，以免給整機帶來巨大沖擊。

金屬結構

軌道式集裝箱門式起重機鋼結構一般采用箱形結構，為減輕整機質量，也可采用桁架結構，但制作成本較高。

整機結構視門腿的支承方式不同而較多采用“Π”型和“U”型，“Π”型結構剛性和柔性門腿都是“Π”形式，兩根主梁的橫向剛度和門腿自身的強度、剛度通過門腿與門腿上橫梁的剛度來實現。“U”型結構門腿則通過門腿與門腿下橫梁之間的連接剛度來實現。

(1)主梁結構。主梁結構由兩根箱形端梁組成框梁支撐在剛性和柔性腿上。目前常采用偏軌箱形梁，為使翼緣焊縫避開因輪壓引起的高應力區，承軌部分采用“T”鋼與主梁面闆和承載腹闆焊接。主梁與剛性腿連接采用高強度螺栓或焊接方式，與柔性腿連接采用鉸接連接方式，為安裝方便，主梁與端梁的連接一般采用高強度螺栓連接方式。

(2)門腿結構。剛性門腿和柔性門腿均采用箱形結構，對中小跨距的軌道式集裝箱門式起重機．兩側門腿均做成剛性門腿。對“Π”形門腿，沿大車方向的強度與剛度通過門腿與頂部橫梁的剛性連接實現：對“U”形門腿，則通過門腿與底部橫梁的剛性連接實現，而沿小車方向的強度和剛度則通過主梁與剛性門腿的剛性連接來實現。對中小跨距的軌道式集裝箱門式起重機，兩側大車不同步造成的對門腿、主梁的歪斜力通過主梁與剛性腿、柔性腿的剛性和單自由度鉸接連接來承受。對大跨度起重機，柔性腿與主梁的連接采用三自由度鉸接連接，并設置同步檢測裝置。

(3)小車結構。運行小車結構根據起升機構是鋼絲繩卷筒型或伸縮剛架型而有所不同，一般采用箱梁和闆桁組合結構。運行小車結構考慮起升機構和小車運行機構的布置，保證機構運行時能承受所傳遞的載荷，并具有一定的剛度。駕駛室、電控櫃、減搖裝置、電纜拖令等均連接在小車結構上。

(4)輔助結構輔助。結構包括設在主梁一側的電氣房結構和扶梯、走道、維修平台等。

機構方式

主要機構驅動方式及布置形式

軌道式集裝箱門式起重機除起升機構有其特殊選擇外，小車運行機構和大車運行機構與其他橋式、門式類型起重機機構基本相同。

(1)起升機構。起升機構有兩種形式，鋼絲繩卷筒式與輪胎式集裝箱門式起重機的起升機構基本相同；而剛性伸縮式起升機構又類似于鋼廠冶金用夾鉗橋式起重機的起升機構。

①鋼絲繩卷簡類型起升機構由直流或交流電動機、齒輪聯軸器、盤式或塊式制動器，中硬齒面減速器、減速器與卷筒之間的齒輪聯軸器、雙聯卷筒和軸承座組成。由起升鋼絲繩、滑輪與吊具滑輪組組成一組繞繩系統。

②剛性伸縮式起升機構可以是用鋼絲繩卷筒提升機構；液壓油缸提升機構；平衡重齒輪齒條提升機構加上伸縮導向鋼結構架組成。鋼絲繩卷筒提升機構構造簡單，基本組成與其他起升機構相似．由于鋼結構具有一定的剛性，所以提升機構亦可分為兩組，有利于布置。液壓油缸提升機構工作平衡、構造簡單，但維護保養要求較高。

(2)小車運行機構。小車運行機構由直流或交流電動機、齒輪聯軸器、塊式或盤式制動器、中硬齒面減速器、低速齒輪連軸器和車輪及車輪支承組成。驅動機構的布置方式一般分為沿小車軌道方向布置和垂直于小車軌道方向布置兩種方式。驅動車輪的數量根據驅動不打滑的條件确定．現代設計基本采用全驅動。

(3)大車運行機構。大車運行機構通常采用三輪或四輪台車，根據輪壓大小來确定。運行機構的構造和形式與其他各類起重機相似，如采用開式齒輪驅動台車，則由直流或交流電動機、齒輪聯軸器、制動器、中硬齒面減速器、開式齒輪、車輪和車輪支承組成；如采用封閉性傳動，則将減速器輸出軸直接與車輪軸連接，直接傳動，但減速器傳動比将稍大。

由于大車運行速度較快，為防止起制動時車輪打滑，一般選用調速性能好的晶閘管直流調壓調速、交流變頻調速、交流定子調速等電氣控制系統。

裝置

傾轉和減搖裝置

相對于岸邊集裝箱起重機和輪胎式集裝箱門式起重機，軌道式集裝箱門式起重機傾轉和減搖裝置較為簡單。一般隻需平面回轉動作，不裝備減搖裝置，而部分為提高生産效率．減輕工人勞動強度，設置減搖裝置。

(1)回轉裝置。堆場、儲運場的鐵路集裝箱車輛和集裝箱卡車裝載集裝箱的頂面相對比較平，因而不要求吊具具有縱傾和橫傾動作；但集裝箱卡車在運行停車時有可能偏斜，所以需要設置平面回轉裝置。

對于鋼絲繩卷筒式起升機構，平面回轉機構可由鋼絲繩、滑輪組、鋼絲繩連接接頭和鉸點、搖臂及支座、推杆等組成。推杆有螺杆和油缸兩種類型。當采用油缸作為推杆時，還配置有液壓控制系統。

對于剛性伸縮式起升機構，吊具除能通過動力作平面回轉外，在縱向和橫向，吊具能作一定的浮動(不需要動力)以适應集裝箱上平面的傾斜。

平面回轉可采用兩側油缸推動來實現。

(2)減搖裝置。軌道式集裝箱門式起重機如需設置減搖裝置，一般采用兩種方式。

①當起升機構是鋼絲繩卷筒式，減搖裝置通過兩對角線細鋼索相拉，一端與吊具一角連接，另一。端卷繞至阻尼卷筒，當小車或大車運行起動或制動時，吊具和集裝箱慣性力傳遞到阻尼鋼絲繩，其擺動能量将被阻尼卷筒吸收。阻尼卷筒阻尼力一般采用兩種方式：力矩電動機、磨擦卷筒組合系統和液壓阻尼系統。

②剛性減搖裝置。剛性減搖裝置主要通過剛性起升構架及導向裝置實現。

操作和控制

軌道式集裝箱門式起重機由司機在駕駛室操縱聯動台實現操作。駕駛室一般懸挂在小車下方而随小車運行。

駕駛室聯動台上可以實現對起重機的全部操作。亦可在大車運行側操作大車運行，以方便起重機臨時移位需要。當在大車運行側操作時，與主操作聯動台實現電氣聯鎖。

軌道式集裝箱門式起重機的驅動控制可根據用戶的需要采用不同方式，目前常用的包括：(1)常規交流帶渦流調速制動系統；(2)交流定子調壓調速系統；(3)晶閘管直流恒動率調速系統和交流變頻凋速系統，并可以根據不同機構采用不同的電氣驅動控制系統。

發展動向

為提高堆場作業效率，軌道式集裝箱門式起重機趨于大型化和自動化，并發展采用在鋼筋混凝土廊柱和承軌梁組成的高架結構軌道上高速行走的集裝箱橋式起重機。

(1)軌道式集裝箱門式起重機

軌道式集裝箱門式起重機已開始在世界上主要集裝箱樞紐港投産使用，除了需要在集裝箱堆場增設軌道外，在堆箱高度、堆箱定位精度控制、減搖性能及鋼結構受力狀态等方面均優于輪胎式集裝箱門式起重機。

由于采用軌道式，能通過車輪數量的增加而承受更大的負載。因此，軌道式集裝箱門式起重機跨距增大。由于采用供電電纜供電，功率輸出穩定；采用電子減搖系統，部分國外大專業公司正在開發帶定位反饋裝置的全自動無人駕駛集裝箱減搖定位系統，以提高作業效率。

(2)集裝箱橋式起重機

集裝箱橋式起重機近幾年在國外已開發使用。其基本形式如同橋式起重機，根據集裝箱堆場、堆箱高度确定起升高度與水泥高架廊的高度。

集裝箱橋式起重機采用偏軌箱形梁結構。為方便安置電氣系統裝置，其中一根梁斷面較大，除放置電氣櫃．還需留出走道。運行小車與其他運行小車基本相同。大車運行機構的特點是運行速度很高，大大地提高了裝卸集裝箱的效率。

集裝箱橋式起重機采用全自動電子減搖和定位控制系統，由于大車運行速度很高，在大車運行方向的減搖問題上均作特殊考慮。供電采用滑觸線和電纜卷筒兩種方式。