專利名稱：帶有防搖擺裝置的集裝箱船卸貨機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到用于在不同地點之間運送貨載的設(shè)備與方法。具體地說，本發(fā)明涉及到改進(jìn)在碼頭和船只之間運送貨物的吊車的結(jié)構(gòu)與操作。
在過去的幾十年內(nèi)，在船只和碼頭之間裝卸海運貨物方面已發(fā)生了很大的變化。最值得注意的改進(jìn)是開發(fā)并使用了集裝箱船和集裝箱吊車。集裝箱船可裝卸封裝在標(biāo)準(zhǔn)矩形集裝箱內(nèi)的貨物，從而可用具有適當(dāng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備從一個地點到另一個地點有條理地運送集裝箱并將集裝箱疊放起來以便存儲和作進(jìn)一步的裝卸。集裝箱吊車是可以在鐵軌上沿碼頭縱向移動的大型碼頭用軌道吊車。這種類型的吊車一般帶有一大型的水平吊運車橫梁或桁梁，該橫梁或桁梁垂直且永久地固定在某一特定高度處并延伸到停泊在碼頭旁邊的船只上方。沿著吊運車桁梁有一裝在該桁梁上的可移動式行車或吊運車。吊運車上的鋼絲繩懸吊著也稱為傳送裝置的起重梁上，該起重梁設(shè)計成能通過稱為絞合鎖的裝置與貨物集裝箱的邊角相接合。Loomis等人的美國專利第3749438說明了一種絞合鎖式的裝置。吊運車可沿吊運車桁梁移動。如果吊運車的一部分能繞鉸接點樞軸地上升和下降以便在碼頭與船只之間的整個水平距離上運載貨物集裝箱，則將這部分稱為起重臂。吊運車也可沿水平軌道垂直地提升或放下集裝箱從而能繞過軌道上的任何障礙物。
這種典型的單吊運車式集裝箱吊車有若干缺陷，其中一個缺陷是永久固的吊運車桁梁必須位于足夠高的位置處以便能在不同尺寸的集裝箱的上方工作。由于所說的桁梁必須設(shè)置并固定在一定高度處，所以會增加司機的視差并且會增加所述傳送裝置要定位于吊裝集裝箱位置處的距離。盡管這種單吊機式吊車是為吊運車水平高速行進(jìn)以加快作業(yè)周期而設(shè)計的。但是，鋼絲繩通常將集裝箱懸吊在吊運車下方的某一距離處，這會產(chǎn)生不希望有的搖擺現(xiàn)象，從而會增加作業(yè)時間。
在注意到了單吊運車式吊車局限性的情況下，另一些先有技術(shù)使用了雙吊運車式吊車，這種吊車以非常類似于成隊運水的消防隊員所熟知的方式將作業(yè)周期分成兩個階段。消防隊員的運水編隊能較快地將水桶從一個人傳遞給另一個人，而不是人人分別從水源跑到火災(zāi)現(xiàn)場。以下美國專利說明了使用雙吊運車原理的碼頭用集裝箱吊車的實例美國專利第3812987號(Watatani)、第4046265號(Wormmeester等)、第4106639號(Montgomery等)、第4172685號(Nabeshima等)、第4293077號(Makimo)以及第4599027號(Knapp)。
上述專利說明了不同類型的吊車，其中一些使用了帶有一第二吊運車的固定式中間裝卸臺，另一些則使用了升降式中間裝卸臺。盡管利用中間裝卸臺可以實現(xiàn)較高的生產(chǎn)率，但是，將作業(yè)周期分成兩部分會使設(shè)備復(fù)雜化，因而使得設(shè)備相當(dāng)昂貴。還需要兩個司機來操縱一臺雙吊運車式吊車，這又會顯著地增加設(shè)備的作業(yè)成本。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種帶有水平吊運車桁梁的碼頭用吊車，所說的桁梁在碼頭和停泊的船只的上方延伸，上述吊車可以升降以使吊運車桁梁定位于上下極限位置之間的任何高度處，并且，上述吊車還帶有可沿上述桁梁移動的吊運車，該吊運車則帶有一傳送裝置，以便將貨物抬離碼頭及船只或?qū)⒇浳锓胖迷诖a頭及船只上。
本發(fā)明的另一個目的在于進(jìn)行改進(jìn)，通過改進(jìn)，可以將吊運車桁梁安全且有間隔地設(shè)置在船只作業(yè)高度附近。因此，當(dāng)把貨物移至或移離船只時，可以用傳送裝置快速地提升貨物，而所說的傳送裝置則緊緊地卡在吊運車上，從而，可沿桁梁的長度方向無搖擺地以較高的加速度和速度移動吊運車和貨載。
本發(fā)明的又一個目的是通過將吊運車桁梁降至能使貨載繞過船只上任何障礙物的最低可能高度而使碼頭用吊車的垂直起重距離減至最小。
本發(fā)明的再一個目的提供一種在較低高度處以獨立方式裝在吊運車桁梁上的駕駛室，因此，司機在裝卸貨載時處于較為有利的位置，從而能更快、更精確地進(jìn)行定位作業(yè)。
本發(fā)明的還一個目的是提供諸如延伸至貨載重心下方的葉片之類的結(jié)構(gòu)，以便使集裝箱的搖擺減至最小并避免對起重纜繩過度加力，如果沒有上述葉片，在較大的加速或減速期間就會存在有所說的過度加力。
本發(fā)明的另外一個目的是提供一種方法，在這種方法中，通過簡化裝載或卸載過程中的各個步驟，可以減少裝載或卸載作業(yè)的時間。
本發(fā)明還包括直接與可垂直移動的吊運車桁梁中所使用的機械技術(shù)有關(guān)的方法。這種方法包括一系列步驟，通過這些步驟，可在使吊運車對船只上的堆垛貨物進(jìn)行裝卸的同時將吊運車的桁梁定位于一定的高度。然后，在裝載或卸載堆垛貨物時，可將吊運車桁梁移至一第二高度以使吊運車對船只上的另一些堆垛貨物進(jìn)行裝卸。在本發(fā)明的這一方面，所說的方法通常包括將吊運車垂直移至一定高度這樣一個步驟，所說的高度大致等于下列高度(A)使傳送裝置在提供至緊靠吊運車時該裝置底部與所要裝卸集裝箱的船只上指定集裝箱貨位的頂部之間的距離減至最小的高度，或者(B)使得傳送裝置提升至緊靠吊運車時吊位于該傳送裝置下方的集裝箱的底部與集裝箱在碼頭和船只上指定集裝箱貨位間移動時所要繞過的最高障礙物之間的距離減至最少的高度。在吊運車桁梁位于由這些參數(shù)所決定的近似高度時，所說的吊運車就可以在碼頭與船只之間移動貨物。上述高度適用于位于甲板上的集裝箱，也適用于對般艙裝卸集裝箱。
通過提供垂直的桁架裝置，可以在碼頭用起重機中實現(xiàn)本發(fā)明的上述及其它目的，所說的桁架裝置包括位于碼頭水邊附近支承在碼頭上的支承結(jié)構(gòu)；加長的桁梁裝置，此裝置安裝在上述桁架裝置上并在碼頭以及與該碼頭相鄰的可停泊船只以裝卸貨物的水面的上方水平地延伸；升降裝置，此裝置用于使上述桁梁垂直升降以改變該桁梁在碼頭和停泊船只上方的高度；上述桁梁裝置所攜帶的運貨裝置，此裝置可沿該桁梁裝置在碼頭和停泊船只的上方水平地移動；以及貨物連接裝置，此裝置通過撓性支承裝置懸吊在上述運貨裝置的下方并可相對碼頭及停泊船只上的貨位作垂直升降，其中，所說的貨物連接裝置可以充分地上升到運貨裝置附近并且最好緊緊地貼靠在該運貨裝置上，以便在所運送的任何貨物基本上不伴隨有搖擺的情況下使上述運貨裝置有較大的水平加速度和速度。
本發(fā)明還提供了一種用于將集裝箱從起點位置快速移至終點位置的裝置。這種裝置帶有至少一個通常為水平的桁梁以及設(shè)置成能沿上述至少一個桁梁移動的吊運車。所說的吊運車包括至少一對相對向的收集器葉片，該對葉片限定了一收集器空間，而集裝箱則可放入該空間內(nèi)，上述收集器葉片具有足夠的長度，因此，當(dāng)集裝箱位于收集器葉片之間的空間內(nèi)最高位置時，該收集器葉片可在集裝箱重心的下方延伸，從而能抵消因加速或減速所引起的作用于集裝箱上的力矩，因此可基本上阻止該集裝箱搖擺。
上述吊運車還包括至少一個吊運車防起落結(jié)構(gòu)，上述桁梁包括至少一個桁梁防起落結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)相對前述吊運車防升降結(jié)構(gòu)設(shè)置從而能抵消任何會使吊運車的端部沿集裝箱路徑縱向上升的力矩，因此能基本上防止因加速或減速所引起的作用于吊運車上的力矩，所以能基本上阻止該吊運車搖擺。
本發(fā)明還提供了一種用于將集裝箱從起點位置運送到終點位置的吊運車。該吊運車帶有用于接收集裝箱的傳送裝置；用于使上述傳送裝置和集裝箱升降的裝置；以及至少一對相對向的收集器葉片，該對葉片向下延伸至集裝箱的下方。
此外，本發(fā)明還提供了一種用于將集裝箱從起點位置移至終點位置的方法。該方法具有下列步驟使傳送裝置下降以抓持住位于起點位置處的集裝箱；將所述傳送裝置和集裝箱提升至至少一對相對向的收集器葉片之間的位置，上述一對葉片則沿從起點位置通向終點位置的縱向路徑彼此相偏離。上述方法還包括以較高的加速率使傳送裝置、集裝箱和收集器葉片加速，該加速步驟基本上始于上述提升步驟完成之后；以及以較高的減速率使傳送裝置、集裝箱和收集器葉片減速，以便基本上垂直地到達(dá)終點位置的上方。最后，所說的方法包括使傳送裝置和集裝箱下降以便將集裝箱放在終點位置處。
此外，本發(fā)明提供了一種用于將集裝箱從起點位置移至終點位置的吊車，該吊車的結(jié)構(gòu)包括至少一個通常為水平的桁梁；一可沿上述至少一個桁梁水平移動的吊運車；用于抓持集裝箱的裝置；以及用于將上述吊運車從起點位置的上方水平地移至終點位置上方的吊運車移動裝置。再有，上述吊車還包括一工作臺，此工作臺包括控制機構(gòu)以使得司機能至少控制1)上述抓持裝置，2)上述吊運車移動裝置；以及3)工作臺移動裝置，此裝置用于以與吊運車運動無關(guān)的方式移動上述工作臺，因而司機能使上述工作臺相對吊運車移動以便從不同的相對位置及角度查看吊運車。


圖1是說明本發(fā)明之吊車結(jié)構(gòu)與操作的概略側(cè)視圖，該吊車的吊運車桁梁在碼頭與船只主甲板上的上層集裝箱之間運送貨物時位于最高高度處或位于最高高度附近；圖2當(dāng)?shù)踹\車桁梁在碼頭與船倉之間運送貨物期間位于最低高度或位于高低高度附近時圖1中起吊車機的概略側(cè)視圖；圖3是上述吊車的水邊或前部的簡化剖面圖，此圖主要顯示了當(dāng)?shù)踹\車桁梁處于中間高度時吊運車和傳送裝置的總體結(jié)構(gòu)；圖4是一固定式下部加強結(jié)構(gòu)支架及其相聯(lián)的可移動式裝卸臺邊角垂直支架的俯視圖；圖5是顯示貨物起重吊索沿吊車組件所經(jīng)過的路徑的概略圖；圖6是吊運車與傳送裝置結(jié)構(gòu)的透視圖，該結(jié)構(gòu)使用了用于阻止貨物遙擺的收集器組件；
圖7是圖6中吊運車與傳送裝置組件的簡化側(cè)視圖；圖8A是本發(fā)明之一個實施例的吊運車的透視圖；圖8B是上述吊運車的側(cè)視圖；圖8C是上述吊運車的端視圖；圖8D和圖8E分別與圖8B和圖8C相同，但不顯示該實施例的隱蔽部件；圖8F是顯示葉片另一實施例的放大透視圖，該葉片的下端使用了一收集器緩沖裝置。
在說明附圖所示的本發(fā)明之最佳實施例的過程中，為清楚起見，使用了特定的術(shù)語。但是，本發(fā)明并不局限于所選用的特定詞匯，對以類似方式實現(xiàn)類似目的的步驟或設(shè)備來說，各個特定的詞匯包括了所有在技術(shù)等價的術(shù)語。
首先參照未按比例畫出的圖1，可以看出，具有本發(fā)明結(jié)構(gòu)的吊車9位于碼頭10上，碼頭10旁集裝箱船11停泊在水面12上。船11帶有貨物集裝箱C，這些集裝箱放置在垂直堆垛的水平貨堆內(nèi)，而貨堆則位于主甲板13下方的船艙14內(nèi)以及艙蓋15和甲板區(qū)域上方的主甲板13上。吊車9具有一垂直的主桁架組件16，該主桁架組件設(shè)置有四個垂直支架17，這些支架支承著桁架16的下部加強結(jié)構(gòu)支撐組件16A。為了圖示的效果起見，正如熟悉具有這種特點的貨物裝卸設(shè)備的人所認(rèn)識到的那樣，圖中省略了位于支架17A—17B后方且遠(yuǎn)離圖1的看圖者的兩個支架17。但是，圖3中吊車9的水邊或前部剖面圖卻顯示了位于圖1中支架17B后方的第三支架17C，圖3以及附圖中的其它圖也不是按比例畫出的，其尺寸與圖1和圖2中的吊車9的尺寸不具有精確的一對一關(guān)系。而且，附圖中所示出的各個組件的尺寸與這些組件的實際尺寸也不一定成比例。附圖中還省略了人進(jìn)入吊車上層所使用的通常的梯子、階梯及護(hù)欄。整個吊車9可以靠支承在一副分離的軌道9上的支承輪組件18平行于碼頭10的水邊側(cè)10A且沿該水邊側(cè)縱向移動。
下部加強結(jié)構(gòu)組件16A具有四個固定的垂直支架50，這些支架來自四個支架17。吊車9的每個側(cè)面都帶有碼頭側(cè)(后部)和水邊(前部)支架50，如對圖1中的后部支架50A和前部支架50B所示的那樣，這些支架由與其頂部相連的水平橫梁63A以及下部斜撐63B和63所支撐。后部和前部肩狀梁64A和64B橫向地連接在兩側(cè)的橫梁56A之間并且分別向內(nèi)間隔于上述橫梁的后端和前端，從而能橫向地支承加強結(jié)構(gòu)16A的頂部。圖3示出了前部肩狀梁64B，該肩狀梁的后面是位于下部加強結(jié)構(gòu)16后部附近的后部肩狀梁64A(圖3中不可見)。
桁架16的上部支撐加強結(jié)構(gòu)組件16B位于下部加強結(jié)構(gòu)組件16A上，從而能相對該下部加強結(jié)構(gòu)上下移動。上部加強結(jié)構(gòu)16B包括一可垂直移動的臺座49，該臺座帶有角支架，這些角支架穩(wěn)定地安裝在加強結(jié)構(gòu)16A的四個垂直支架50上的一組導(dǎo)向槽20內(nèi)。圖3示出了上述臺座的兩個前部支架48B和49C，它們在臺座49的下方和上方垂直地延伸一小段距離并分別與下部加強結(jié)構(gòu)16A的前部支架50B和5C相聯(lián)。臺座49的碼頭側(cè)后端處的兩個角也帶有與支架49B和4C相似的垂直短支架。
位于下部加強結(jié)構(gòu)16A之垂直支架50頂部上方的橫梁63A上的一組四個機動卷揚機組件21或液壓裝置可以使上部加強結(jié)構(gòu)16B的臺座49升降。用于各個支架50的獨立卷揚機組件21用來調(diào)整相鄰臺座的角支架49的高度。每個卷揚機組件均具有通常的結(jié)構(gòu)并諸如由用直流電機傳動裝置所驅(qū)動的直流電機構(gòu)成，從而能轉(zhuǎn)動纏繞有四根鋼絲繩的轉(zhuǎn)筒21A。所述四根鋼絲繩的下端在上部加強結(jié)構(gòu)16包括與該加強結(jié)構(gòu)相連的臺座以及吊運車桁梁23/23A在內(nèi)的重心上方與相關(guān)的臺座角支架49相連接。對這四個卷揚機組件21來說，使用了通常的主/輔式控制系統(tǒng)以便在垂直移動臺座時使這些卷揚機組件的操作協(xié)調(diào)并同步。
圖4是下部加強結(jié)構(gòu)的固定式垂直支架50B的俯視圖，該支架由箱形梁構(gòu)成，圖4也顯示了以可滑動方式接合于相關(guān)導(dǎo)向槽20B的相鄰臺座角支架49B。導(dǎo)向槽20B是由兩個凸出且有間隔的平行臂52沿支架50B外部壁面51所構(gòu)成的。截面也是箱形梁的可垂直移動的支架49B帶有一沿其外部壁面53所形成的導(dǎo)向框54。導(dǎo)向框54朝向并延伸進(jìn)導(dǎo)向槽20B，因此，該導(dǎo)向框的兩個側(cè)壁55彼此間隔并平行于導(dǎo)向槽20B的支臂52。導(dǎo)向框54的端壁56朝向并間隔于支架50B的外部壁面51，該壁面51也起導(dǎo)向槽20B壁面的作用。圖4還顯示了一對水平且有間隔的導(dǎo)向輪57，這對導(dǎo)向輪位于支架49B的下端附近以及上部加強結(jié)構(gòu)16B和吊運車桁梁23/23A的重心下方。每個導(dǎo)向輪57都具有水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸58，該轉(zhuǎn)軸平行地安裝在導(dǎo)向框54之側(cè)壁的開孔內(nèi)，因此，上述導(dǎo)向輪的圓柱形表面可隨支架49B的垂直移動在相鄰的導(dǎo)向槽支臂52上滾動。所以，導(dǎo)向輪57可以阻止支架49B沿圖4所示的“Y”方向側(cè)移。導(dǎo)向框54的端壁56上還設(shè)置有另一對導(dǎo)向輪59，這對導(dǎo)向輪用于在相鄰的導(dǎo)向槽壁面51上滾動。導(dǎo)向輪59在與相對向的前部支架49C上的相應(yīng)導(dǎo)向輪59同時運動時可以阻止支架49B沿圖4中“X”方向的側(cè)移，而前部支架49C則沿上述“X”方向同支架49B一起移動。如果必要的話，可在能使支架49B升降時保持穩(wěn)定的范圍內(nèi)沿導(dǎo)向框54的長度設(shè)置多對導(dǎo)向輪57和59。圖4還顯示了吊車9內(nèi)支架50和臺座支架其它三種組合方式的機械結(jié)構(gòu)。
圖4中還設(shè)置了用于在支架49B停止垂直移運之后將該支架絕對鎖定于適當(dāng)位置處的裝置。該裝置包括一以可滑動方式固定在凹槽61內(nèi)的保險銷60，凹槽61形成在由導(dǎo)向框54之端壁56所夾持的保險組件62內(nèi)。保險組件62可利用液壓壓力或某種其它的移動力去移動保險銷62，因此，保險銷62可伸進(jìn)支架50B的壁面51上的開口63內(nèi)或從該開口中退出?？裳乇诿?1的長度設(shè)置多個開口63，以便保險銷60能在支架49B的不同高度上與開口63相接合。另一方面，也可以用諸如與形成在壁面51上的凸脊相接合的嚙合凸輪之類的其它裝置來代替保險銷60和保險組件62，以便沿支架50B為支架49B提供比保險銷60—開口63的組合更為有效的止動位置。
作為上部加強結(jié)構(gòu)16B的一部分，臺座49的前部還支承著一對相間隔的垂直支柱65，該對支柱在肩形梁64B的前面向上延伸并且該支柱的頂部通過前部橫梁66連接在一起。如圖1及圖3所示，支柱65與下部加強結(jié)構(gòu)16A的前部垂直支架50B和50C一道運動。與此相似，一對與后部垂直支架50一道運動的相間隔的垂直支柱67也相對臺座49的后部向上延伸并延伸至肩形梁64A的后部。支柱67的頂部通過后部橫梁68相連。一對相間隔的側(cè)部支撐69從支柱65的頂部向下延伸至臺座49的后部。
上部加強結(jié)構(gòu)16B還與包括有一起重臂部件23A的加長吊運車桁梁23相連并支承著該桁梁。吊運車桁梁23安裝在可垂直移動的臺座49的下側(cè)，而且還受結(jié)構(gòu)性拉索22的支承，拉索22連接于前后支柱65和67的頂部以及桁梁23和起重臂23A。吊運車桁梁23在碼頭10的上方水平地延伸，而起重臂23A則在水面12的上方水平延伸。因此，當(dāng)升降裝置21使上部加強結(jié)構(gòu)16B垂直移動時，包括有起重臂23A的桁梁23也會升降從而改變在碼頭10和船11上方的高度。起重臂23A還沿著吊運車桁梁23鉸接在點24處，從而使得起重臂23A在不用時作樞軸上升并收攏起來，如圖1中虛線位置所示，在實際使用時，該位置幾乎是垂直的。鋼絲繩25使得起重臂23A繞鉸接點24旋轉(zhuǎn)，鋼絲繩25穿過加強結(jié)構(gòu)16B的支柱65和67的頂部并與位于吊運車桁梁23的碼頭側(cè)端部或后端處機箱26內(nèi)的機動卷揚機相連。起重臂的收攏位置可以使船只在碼頭邊自由地移動并使所說的吊車在停泊的船只旁邊無阻礙地移動。另一方面，吊運車桁梁23可憑借轉(zhuǎn)輪作為一個部件退回到陸地側(cè)，或者由可滑動的伸縮式部件構(gòu)成，從而不會影響進(jìn)出碼頭的停泊船只。
吊運車桁梁23帶有位于轉(zhuǎn)輪上的貨物吊運車27或其它支承裝置，該吊運車或其它支承裝置可沿上述包括有起重臂部件23A的桁梁的幾乎整個長度作水平移動。由位于機箱26內(nèi)的電機所驅(qū)動的通常式鋼絲繩使得吊運車27沿桁梁23作水平運動。與傳送裝置29相似的可垂直移動的貨物連接裝置通過諸如一對分離的鋼絲繩28之類的撓性支承裝置懸吊在吊運車27的下方，所說的連接裝置的四個角上帶有通常的絞合鎖機構(gòu)，從而能以可拆卸的方式與標(biāo)準(zhǔn)的貨物集裝箱C的角相連。鋼絲繩28可使傳送裝置29相對碼頭10及船11上的集裝箱貨位作垂直升降。
通過位于下部加強結(jié)構(gòu)16A頂部處的后部肩形梁64A上固定機箱30內(nèi)的機動卷揚機可以吊起集裝箱貨載(即使傳送裝置29和集裝箱C垂直朝向吊運車上升)。參照圖5，卷揚機包括一與鋼絲繩28相連的主卷揚筒69，鋼絲繩28從機箱30中穿出經(jīng)過下部加強結(jié)構(gòu)上的滑輪70并向下到達(dá)吊運車桁梁23上的滑輪71。然后，鋼絲繩28經(jīng)過上述桁梁后端處的滑輪72—73，向后沿著桁梁23到達(dá)吊運車27和傳送裝置29。吊運車滑輪74使鋼絲繩28向下到達(dá)傳送裝置滑輪75，然后向上回到吊運車滑輪76和77，鋼絲繩28從滑輪76和77向下回到傳送裝置滑輪78。然后鋼絲繩28向上回到吊運車滑輪79，再到達(dá)起重臂23A水邊一側(cè)的端部處的滑輪80和81。然后鋼絲繩28經(jīng)由吊運車桁梁23上滑輪82返回并通過下部加強結(jié)構(gòu)的滑輪83向上返回至卷揚機機箱30，在該機箱內(nèi)鋼絲繩與繞線筒84相連，以便能在上部加強結(jié)構(gòu)16B垂直移動時防止鋼絲繩松弛?？梢钥s短鋼絲繩28的長度以便傳送裝置29能充分地上升到吊運車27附近，并且，鋼絲繩28最好緊挨著上述吊運車以便在所運送的任何貨物集裝箱基本上不伴隨有搖擺的情況下使吊運車有較大的水平加速度和速度。但是，為簡化起見，附圖中不一定都顯示出傳送裝置29緊靠著吊運車27。
以下參照圖6和圖7，這兩個圖用作吊運車27和傳送裝置29的細(xì)部圖，吊運車和傳送裝置在運送貨物期間可作緊密的接觸。吊運車27包括成對吊索28所繞過的滑輪74、76、77和79。一收集器組件85A位于吊運車27后端附近的底部外表面上，而另一個吊運車底部收集器組件85B則位于吊運車27的前端。吊索28在這兩個收集器組件之間向下延伸。在該最佳實施例中，每個收集器組件都包括兩對橫向?qū)R的相互分開且向下延伸的收集部件86A—86B和87A—87B。每對中的收集部件均具有相對向的垂直表面88，這些表面被一間隙所分開。傳送裝置29包括前述滑輪75和78，這些滑輪以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在中央箱形部件29A內(nèi)。部件29A的頂部是開放的，并且，該部件的尺寸能使得其后部和前部壁面89和90的頂部邊緣恰好嵌入成對收集部件86A—86B與87A—87B之間的間隙。這樣，所說的吊運車收集器組件會將傳送裝置29緊緊地固定在吊運車27上。減壓緩沖裝置91在吊運車27下方位于收集部件內(nèi)，因此，該減壓緩沖裝置可與傳送裝置的箱形部件29A的頂部邊緣89和90相接觸。緩沖裝置91使得傳送裝置29更緊密地接合于吊運車27，從而進(jìn)一步減少了貨載在較高的水平加速度及較快的水平速度下的搖擺。1000英尺/分或以上的速度以及6英尺/秒2至8英尺/秒2的加速度目前是合適的。
參照圖5和圖7，應(yīng)該注意，吊索28從吊運車27垂直到達(dá)傳送裝置29，因此，傳送裝置可上升直接進(jìn)入收集器組件并緊緊地卡在吊運車上。但是，如果吊運車/傳送裝置的連接結(jié)構(gòu)使得吊索不是直線下垂而是如圖1和圖2概略示出的那樣彼此相對有一定的角度。那么，收集器組件就不再是恰當(dāng)且有用的了，這是因為，該收集器組件不能使傳送裝置上升的足夠高以與吊運車作有效的接觸。但是，在這種情況下，也能利用吊索28的相反拉力將傳送裝置提升到足以鄰近吊運車的位置，從而在貨物基本上不伴隨有搖擺的情況下使吊運車有較大的水平加速度和速度。
所有電機的運轉(zhuǎn)以及吊運車27和傳送裝置29的運動通常都是由控制室31內(nèi)的司機來控制的，控制室31也由吊運車23及其起重臂23A的外側(cè)所承載并可在司機的控制下以獨立于吊運車27運動的方式沿吊運車及起重臂的外側(cè)自由地水平移動。在操縱所說的系統(tǒng)過程中，吊運車27和傳送裝置29可在船只與碼頭之間運載集裝箱C。本技術(shù)的專家應(yīng)該認(rèn)識到，應(yīng)將本文中有關(guān)朝向及離開碼頭運動的說明想象為將集裝箱卸到或吊離碼頭自身、位于碼頭上的運輸工具或其它設(shè)備。此外，控制室31內(nèi)的司機可將上部加強結(jié)構(gòu)16B和桁梁23的高度調(diào)節(jié)至這樣的水平，它能使得緊貼在吊運車27上的傳送裝置29與指定集裝箱貨位的最高高度或吊運車懸吊的集裝箱所要繞過的最高障礙物之間的距離減至最小。圖1顯示了位于或接近最高高度的桁梁23，而圖2則顯示了位于或接近最低高度的桁梁23。當(dāng)然，如圖3所示，桁梁23也可以根據(jù)現(xiàn)有作業(yè)的需要垂直地移至各個中間高度。
本發(fā)明所公開的吊車系統(tǒng)比之于通常的碼頭用單吊運車式軌道吊車或本技術(shù)中所熟知的幾種碼頭用雙吊運車式軌道吊車有許多優(yōu)點。首先，可垂直調(diào)節(jié)的桁梁上移動式控制室31內(nèi)的起重機司機可以相當(dāng)?shù)亟咏簧霞b箱的裝卸位置，也可以接近用于確定碼頭上集裝箱貨位的位置。司機在位置上的接近會使得司機的視差減至最小，因而能顯著地提高使傳送裝置29和/或集裝箱C定位的能力?？刂剖?1可在桁梁23上獨立地移動，而不是在吊運車27上隨該吊運車移動，這就使得司機能在船只和碼頭上方的有利位置之間作更方便的移動?？瑟毩⒁苿拥目刂剖?1還會在不會對司機產(chǎn)生不良影響的情況下使吊運車27有較大的加速度和速度。由于吊運車桁梁23會垂直定位于盡可能接近船只上指定的集裝箱貨位處，所以，傳送裝置29以及與其相連的集裝箱C可快速地升高并緊緊地貼在吊運車27上，因此，可以基本上消除水平移動時的搖擺現(xiàn)象，從而允許有較大的加速度和速度，以便顯著地減少作業(yè)周期。與雙吊運車式吊車相比，本發(fā)明的另一個顯著優(yōu)點是降低了設(shè)備操作的復(fù)雜性，因此減少了成本。同樣重要的是，與雙吊運車式吊車相比，只有一個司機，因此，將操縱這種吊車所需的勞動力減少了50％。計算機模擬表明，本發(fā)明的吊車具有幾乎與已知最快的雙吊運車式吊車相同的生產(chǎn)能力。
用于移動吊運車及傳送裝置的控制裝置也可以計算機化或自動化，以幫助起重機的司機。也可以用現(xiàn)有可用的數(shù)據(jù)系統(tǒng)去存儲船只上集裝箱貨位的坐標(biāo)以及碼頭上卸載集裝箱位置的坐標(biāo)，因此，可將傳送裝置和集裝箱的移動程序化，從而在幾乎各個方面都使作業(yè)過程自動化。集裝箱從船只到碼頭以及從碼頭到船只的水平移動過程中基本上不存在搖擺現(xiàn)象，會提高自動化程度。在每次作業(yè)循環(huán)結(jié)尾時可通過收集器和少量的司機干預(yù)，修正因定位運動而引起的任何微小搖擺。也可以根據(jù)諸如吊運車桁梁高度變化以及因裝載或卸載而引起的船只吃水深度變化之類的事件方便且快速地更新坐標(biāo)位置。
以下詳細(xì)說明操縱所公開的新穎吊車9的最佳新穎方法。從總體上說，當(dāng)把集裝箱C裝到船11的甲板上或從甲板上卸下集裝箱時，吊運車桁梁23會垂直定位于本文稱為“最佳高度”的高度處，該高度約等于下列高度A.在切實可行的范圍內(nèi)使傳送裝置29緊密(或盡可能密切地)懸吊于吊運車27時該裝置底部與所要裝卸集裝箱的船只上指定集裝箱貨位的頂部之間的距離減至最少的高度；或者B.在切實可行的范圍內(nèi)使得傳送裝置29緊密(或盡可能密切地)懸吊于吊運車27時連在該傳送裝置下方的集裝箱的底部與集裝箱在碼頭和船只上指定集裝箱貨位間移動時所要繞過的最高障礙物之間的距離減至最小的高度。
在把業(yè)已運到碼頭10的集裝箱C裝到停泊的船只上時，通常的過程是，先將鐵軌19上的吊車沿碼頭的水邊一側(cè)10A移至指定的縱向位置，在該位置處，用吊車來填裝船上下層水平且橫向的集裝箱貨位，再把集裝箱放置到位于已裝滿的貨位層正上方的相鄰上層水平貨位上。這樣，在使船只旁邊的吊車縱向定位之后，吊運車桁梁23在開始時垂直移至“最佳高度”，此高度在特定的裝載周期內(nèi)用于要填裝有集裝箱的最低貨層內(nèi)的指定貨位。然后，在碼頭的上方移動吊運車27，以使傳送裝置29能從碼頭上吊起集裝箱C。在把集裝箱提高至傳送裝置29緊貼(或幾乎緊貼)在吊運車27的垂直位置之后，吊運車沿桁梁23在船只的上方水平地移至要放置集裝箱的下層指定貨位的正上方位置處。然后，把集裝箱下放至集裝箱停放位置。
吊運車和傳送裝置的上述運動基本上是重復(fù)的，直至裝滿了下層貨位，然后，吊運車桁梁23定位于“最佳高度”，此高度用于當(dāng)前已裝滿的下層貨位正上方一層指定的集裝箱貨位。如果集裝箱如圖1所示位于主甲板13上方的分層貨位內(nèi)，那么，通常要使桁梁23上升。但是，在先用吊車將集裝箱裝到船主甲板下方(即船艙內(nèi)的)的任何一層貨位上時，吊運車桁梁23通常定位于并保證在同一“最佳高度”上，以使得緊吊著的傳送裝置29和集裝箱C能繞過側(cè)部船身以及碼頭與船艙內(nèi)指定集裝箱貨位層之間的任何較高的障礙物。如果這時的主甲板不會妨礙裝載船艙貨位正上方的集裝箱并且不存在有甲板上方的護(hù)欄、船舷或其它東西或者碼頭障礙物，那么，吊運車桁梁23應(yīng)定位于其下部停止位置，或者在未除去艙蓋時定位于緊吊著的集裝箱能剛好繞過艙蓋15的高度。這樣，當(dāng)把集裝箱裝到甲板下方時，通常將桁梁23保持在相同的“最佳高度”上，直至因某種原因停止裝載作業(yè)。當(dāng)把集裝箱放置到船主甲板上方堆垛的多層貨位時，吊運車桁梁23按需要逐漸上移至相鄰的最佳高度。然后，吊車移至碼頭邊另一縱向位置以便將集裝箱裝到船上與吊車相對向的橫向貨位層內(nèi)。
卸船過程基本上與上述過程相反，即先將上層的集裝箱從船上移至碼頭上，并且在需要時使吊運車桁梁23逐漸下降至所需的最佳高度。
如果要在卸載或準(zhǔn)備卸載時除去艙蓋15，就用吊運車27把艙蓋15吊至吊車支架17之間或者吊至離水最遠(yuǎn)的支架的后面。然后將艙蓋15放到碼頭的表面上，因此，吊運車27可以返回以便裝船或卸船。
就特定的實例而言，如圖1所示，假設(shè)要沿朝向陸地的卸貨方向或沿朝向水面的裝貨方向在碼頭10與船上甲板貨層T1上方的最遠(yuǎn)離陸地的最頂部集裝箱貨位32之間移動集裝箱C。帶有吊運車桁梁23的上部加強結(jié)構(gòu)16B預(yù)先移至桁梁的最佳高度，此高度在傳送裝置29緊吊在吊運車27上時能使上述集裝箱C的底部以非常短的距離繞過貨位33—37內(nèi)的集裝箱。但是，為了簡化起見，所繞過的距離以及傳送裝置—吊運車的距離在圖1中不是按比例畫出的。然后，吊運車27將集裝箱C從其在船上或碼頭上的初始位置傳送到適當(dāng)?shù)慕K點位置。上述用于集裝箱貨位32的最佳高度也是用于要移至或移離內(nèi)層的集裝箱貨位如36、38和40的最佳高度。另外，用于T1層中最靠近陸地的集裝箱貨位47的最佳高度可略下降一層，以便使緊吊著的傳送裝置的底部與集裝箱貨位47之間的距離減至最小，這是因為，在該貨位與碼頭之間沒有中間的障礙物。
以下假設(shè)要從圖2所示的船艙內(nèi)T7層貨位48上移走集裝箱C，這時，在這一貨位的上方?jīng)]有位于甲板上的集裝箱。吊運車桁梁23移至圖2所示的最低高度，如果沒有集裝箱留在貨層T7—T15上方的甲板上，那么，桁梁23就在從垂直堆垛的水平貨層T7—T15中卸下集裝箱的過程中保持在上述最低高度。當(dāng)?shù)踹\車27以及緊貼在該吊運車上的傳送裝置29朝向陸地傳送集裝箱時，上述最佳高度會使得所卸下的任何集裝箱的底部繞過側(cè)部船身。
總之，應(yīng)該注意，為了使集裝箱的垂直運動減至最小并使吊運車有較大的水平加速度和速度，吊運車桁梁應(yīng)定位于可能的最低高度，此高度在傳送裝置緊貼或幾乎緊貼在吊運車上的同時使吊運車、傳送裝置以及集裝箱繞過船與碼頭之間存在的任何障礙物。因此，很明顯，本發(fā)明提供了一種非常簡單且通用的系統(tǒng)與方法，該系統(tǒng)與方法可提高將集裝箱裝上集裝箱船或卸下集裝箱船的速度。由于減少了司機的視差、使司機接近裝/卸集裝箱的貨位以及先前因吊運車下方的貨載在水平移動過程中有搖擺而無法獲得的較大的水平加速度和速度，所以會有優(yōu)于先有技術(shù)之吊車的優(yōu)點。
圖8A是本發(fā)明一個實施例的吊運車的透視圖。圖8B是該吊運車的側(cè)視圖。圖8C是該吊運車的端視圖。圖8D和圖8E分別與圖8B和圖8C相同，但未顯示該實施例的隱蔽部件。圖8F是顯示葉片另一實施例的放大透視圖，該葉片的下端使用了收集器墊片。
參照圖8B和圖8C，吊運車支承在平行的吊運車桁梁800、801的下方。桁梁800的內(nèi)表面上設(shè)置有轉(zhuǎn)輪支承凸緣804，此凸緣朝向吊運車桁梁801。與此相似，吊運車桁梁801上設(shè)置有轉(zhuǎn)輪支承凸緣805。凸緣804、805構(gòu)成了導(dǎo)軌，有四個轉(zhuǎn)輪在該導(dǎo)軌上移動，其中兩個為轉(zhuǎn)輪810、812。當(dāng)?shù)踹\車沿導(dǎo)軌縱向移動時，吊運車轉(zhuǎn)輪810、812承載著吊運車的重量。為清楚起見，省略了圖8C左側(cè)的吊運車導(dǎo)軌。
桁梁800、801上還分別設(shè)置有防起落的轉(zhuǎn)輪凸緣802、803。防起落的轉(zhuǎn)輪818、819位于防起落凸緣802的下方，可以看出，防起落的凸緣803類似地位于吊運車相反一側(cè)的防起落轉(zhuǎn)輪的上方。
轉(zhuǎn)輪支承凸緣804、805以及防起落轉(zhuǎn)輪凸緣802、803在桁梁800、801的內(nèi)表面上構(gòu)成了相應(yīng)的縱向?qū)Р?。?dāng)?shù)踹\車在桁梁下方如圖8B中兩個水平箭頭所示那樣縱向移動時，上述各個轉(zhuǎn)輪會保持在導(dǎo)槽之內(nèi)。
吊運車包括頭部滑輪組806和傳送裝置808。當(dāng)頭部滑輪組和傳送裝置處在最高位置時，傳送裝置808位于相對向的一收集器葉片之間。部件850、852、854為三個收集器葉片。應(yīng)該認(rèn)識到，第四個收集器位于葉片854旁與葉片852相對向的位置處。最好沿著吊運車和集裝箱899所橫移的路徑彼此相對縱向成對地設(shè)置上述的收集器葉片。
傳送裝置808將集裝箱899支承在收集器葉片內(nèi)表面所限定的收集器空間內(nèi)。具體地說，圖中收集器葉片850、852和854分別具有內(nèi)表面865、866、864。在所說明的實施例中，集裝箱899與葉片內(nèi)表面864、865、866之間有諸如四英寸的間隙。最好將上述間隙設(shè)定得足夠大，以便能以最少的碰撞危險垂直地將集裝箱提升進(jìn)收集器空間，但也最好將上述間隙設(shè)定得足夠小，以便在吊運車加速或減速時使集裝箱與葉片之間的沖力最大限度地減小和分散。
收集器葉片上設(shè)置有支撐件以便在吊運車加速和減速時增加葉片的有效強度。具體地說，收集器葉片850上設(shè)置有支撐件860、861。收集器葉片862上設(shè)置有支撐件862、863。其它收集器葉片上設(shè)置有相應(yīng)各自的支撐件。
吊運車上設(shè)置有上部滑輪組815，此滑輪組帶有吊運車吊索滑輪。應(yīng)該認(rèn)識到，盡管圖中是看不見的，但設(shè)置了位于上部滑輪組四個角附近的相應(yīng)吊索滑輪。吊索分別從吊索滑輪820、821、822延伸至頭部滑輪組吊索滑輪824、825、826。按照本技術(shù)的專家所了解的方式或如圖5所示，通過用上述滑輪牽引一定長度的吊索，可以使連接有或不連接有集裝箱的頭部滑輪組與傳送裝置組件上升或下降。在所說明的實施例中，上部滑輪組815以及頭部滑輪組806與傳送裝置808的組合體相對定位，因而能將任何貨載899垂直向上地牽引進(jìn)收集器葉片內(nèi)表面864、865、866之間的收集器空間內(nèi)。
以下說明所述吊運車結(jié)構(gòu)的最佳操作方法。
頭部滑輪組與傳送裝置從吊運車下降以抓持集裝箱899。抓持集裝箱的特定方式是可以改變的，并且可根據(jù)本技術(shù)的專家所熟知的原理和標(biāo)準(zhǔn)加以選定。例如，雖然本發(fā)明并不局限于ISO標(biāo)準(zhǔn)，但可以使用絞合鎖定的ISO標(biāo)準(zhǔn)。
為了進(jìn)行起吊，吊運車吊索將傳送裝置與集裝箱垂直地提升進(jìn)收集器葉片之間的空間內(nèi)。在所說的最佳操作方法中，起吊期間吊運車不沿水平方向移動，因此，傳送裝置和集裝箱會在有很小或沒有水平運動的情況下最佳地正向垂直運動。到達(dá)收集器空間之后，傳送裝置和頭部滑輪組向上緊緊地貼在吊運車上，從而阻止或最大限度地減少了搖擺。但是，如下所示，由于本發(fā)明有其它裝置，所以，使傳送裝置和頭部滑輪組緊貼在吊運車上并不是必需的。
此后，吊運車沿水平方向加速以盡快地獲得最大速度，從而利用電機和傳動齒輪的最大潛能來使吊運車移動。利用電機和傳動齒輪的最大潛能可以將用于在集裝箱起點位置與終點位置之間移動集裝箱的時間減至最小。然后，吊運車減速至位于上述終點位置正上方的停止位置。這與周知的結(jié)構(gòu)是相反的，在周知的結(jié)構(gòu)中，加速與減速的幅度要受到貨載搖擺體長度的限制。這也與司機工作臺(駕駛室)隨吊運車移動的實施例相反，在該實施例中，司機的安全要求使用慢速移動的吊運車。
由于吊運車特別是收集器組件具有上述結(jié)構(gòu)，所以，可基本上防止吊運車自身的搖擺以及吊運車收集器空間內(nèi)的集裝箱的搖擺。
最后，由于集裝箱和吊運車沒有搖擺，所以集裝箱可直接下降至終點位置。
利用上述步驟可使不帶有集裝箱的吊運車快速地返回至下一個集裝箱的起點位置。傳送裝置與頭部滑輪組完全返回至吊運車組件以便快速地返回至下一個集裝箱的起點位置。
所說明的吊運車是為大幅度加速和減速而設(shè)計的。特別是在移動大型或沉重的集裝箱時，搖擺問題會干擾通常的吊運車。這種搖擺會減慢作業(yè)時間、需要有高水平的起重機司機和/或需要有昂貴且復(fù)雜的防搖擺機構(gòu)。但是，上述吊運車中的若干部件可以克服在為加快裝卸時間而需要大幅度加速和減速時尤為突出的搖擺問題。
首先，通過將傳送裝置和集裝箱保持在適當(dāng)位置，可以基本上防止傳送裝置—集裝箱在隨后的水平加速及減速期間搖擺。就圖6—7所示的實施例而言，也會因與上述相同的原因防止搖擺。防搖擺與許多周知的吊運車結(jié)構(gòu)不同，在周知的吊運車結(jié)構(gòu)中，允許有搖擺但用某種方式加以抵消或補償。
其次，作為上述實施例另外一個重要特征，收集器葉片在貨載重心(CG)的下方延伸。這就保證了能夠基本上防止貨載自身的搖擺，從某種程度上說，這一點在使用較短的葉片時是不可能的。
如果葉片不在集裝箱的瞬時重心下方延伸，那么，該集裝箱就會產(chǎn)生葉片無法抵消的力矩。盡管某些較短的葉片可以防阻止產(chǎn)生搖擺，但較短的葉片卻不能阻止使頭部滑輪組和傳送裝置升降的吊纜產(chǎn)生過度張力。依照上述葉片，可以完全避免上述力矩和搖擺以及吊纜上的過度張力。
而且，所說的葉片可以避免使吊纜保持在高張力狀態(tài)。如果傳送裝置和頭部滑輪組緊貼在吊運車組件上，那么，上述較高的張力則是必需的。這里，所說的葉片不用上述方法就能阻止搖擺。
在所說的實施例中，葉片在集裝箱底邊的下方延伸。但是，給定實施例中收集器葉片的長度應(yīng)取決于所要接合的集裝箱的預(yù)定重心(CG)位置。收集器葉片應(yīng)在該預(yù)定的重心位置的下方延伸，從而可以避免吊纜上的力矩及其合力。
收集器葉片必須足夠長并且位于非?？拷b箱的位置處，以便能以不會損壞集裝箱以及吊運車自身任何部分的方式與集裝箱相接觸。在所述的實施例中，這一點是通過下述方式實現(xiàn)的在收集器葉片的內(nèi)側(cè)上提供基本上比較大的表面區(qū)域，因此，接觸區(qū)域是比較大的，所以加速和減速過程中所經(jīng)受的力會得以分散，從而避免了點負(fù)載。在特定的實施例中，所說的葉片有四英尺寬。
此外，通過把葉片的內(nèi)表面設(shè)置成緊靠集裝箱的側(cè)面，可在吊運車加速(或減速)時集裝箱“沖擊”尾部(或前部)葉片之前獲得較低的相對速度。通過這種方式可以防止損壞傳送裝置，頭部滑輪組或集裝箱自身。
圖8F是收集器葉片的另一實施例的放大透視圖。在圖8F中，在葉片的下端使用了收集器“緩沖件”。具體地說，在各個葉片850、852的底端處示出了兩個緩沖件870、872。每個緩沖件遠(yuǎn)離集裝箱位置的外表面上都設(shè)置有成組的三個支撐件871、873，從而使緩沖件與葉片的外表面連接起來。
所述緩沖件基本上是葉片內(nèi)表面向外離開集裝箱擴張的支撐延伸部。緩沖件提供了在把集裝箱提升進(jìn)葉片之間位置時用于該集裝箱的輔助導(dǎo)向件。通過提供可將集裝箱吊入的較大的有效目標(biāo)，緩沖件可以確保集裝箱不會碰到葉片的尖狀且剛性的端部。緩沖件是一種保護(hù)裝置，此裝置在風(fēng)使上升中的集裝箱搖擺時或者是在性急的司機于集裝箱確實提升進(jìn)葉片間的位置之前就水平移動吊運車的情況下使用。緩沖件能在集裝箱未被正向垂直提升的情況下確保該集裝箱能“集中”于適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 作為第三個重要特征，上部滑輪組815上設(shè)置有一組四個防升降轉(zhuǎn)輪，其中的兩個為轉(zhuǎn)輪818、819。該防升降轉(zhuǎn)輪與諸如803等防升降轉(zhuǎn)輪凸緣相接觸。
通過以下的詳細(xì)說明，可以看出這些特征的性能及優(yōu)點。
在吊運車加速(或減速)時，會產(chǎn)生與整個吊運車(不僅僅是集裝箱)都有關(guān)的力矩。此力矩會使所說的重心(CG)移向吊運車一集裝箱組件的尾端(或前端)。在加速時，上述重心又會使吊運車的尾端逆著重力向上升至桁梁。在減速時，上述重心會移向吊運車的前端，從而使該前端上升。
防升降凸緣802、803檔住了防升轉(zhuǎn)輪818、819，從保證抵消了任何會使吊運車一端上升的力。通過這種方式，吊運車的尾端在加速時不會上升，吊運車的前端也不會在減速時作可能的上升。
此外，當(dāng)?shù)踹\車沿吊運車桁梁加速或減速時，集裝箱的慣性或動量會使該集裝箱碰到收集器葉片的內(nèi)表面。這種沖力不僅會使吊運車的這一端上升，而且會損壞集裝箱或吊運車自身。但是，防升降凸緣802、803的存在確保了防升降轉(zhuǎn)輪818、819能阻止吊運車產(chǎn)生因移動而引起的搖擺。同時，收集器葉片的寬大內(nèi)表面能分散任何與集裝箱相接觸的力。因此，最佳的是，不僅長葉片靠近集裝箱的定位能阻止集裝箱搖擺，而且防升降轉(zhuǎn)輪也能保證吊運車作為一個整體不會搖擺。
在操作過程中，吊運車的傳送裝置從起點(初始)位置將集裝箱吊進(jìn)收集器葉片之間的位置。作為一種與其它特征相配合的附加特征，本發(fā)明使得頭部滑輪組和傳送裝置向上緊貼在吊運車的頂部。因于在裝卸過程中使頭部滑輪組及傳送裝置與吊運車作緊密的接觸會花費時間，所以，在所有的實施例中這都不是一個最好的特征。不管頭部滑輪組和傳送裝置是否緊貼在吊運車上，上述葉片自己都能基本上阻止搖擺。
總之，在通常的吊運車結(jié)構(gòu)中，吊運車作為一個整體會受到加速量和減速量的影響，這就有可能引發(fā)不可接受的搖擺，甚至是有形的損壞。在終點處，集裝箱沿基本上垂直的方向下降至終點位置。由于允許進(jìn)行加速和減速，可以最大限度地減少本發(fā)明將集裝箱從起點位置移至終點位置所需的時間。
由于集裝箱所經(jīng)過的路徑是垂直向上到達(dá)一保險位置，然后通常是水平的，再垂直向下的，所以，只需要司機有較少的技能即可。在有搖擺的許多周知系統(tǒng)中，司機的技能會顯著地影響裝卸作業(yè)時間。
除上述特征及優(yōu)點之外，收集器葉片上的支撐件能使得該組件有足夠的強度以應(yīng)付在高速加速和減速時所遇到的水平矯頑力和力矩。由于司機所要完成的各種任務(wù)(垂直提升、水平加速、垂直下降)比較簡單，因而整個任務(wù)也比較簡單，所以，只需要司機有較少的技能即可。
上述操作的簡單性也會很容易地使裝貨過程自動化。含有自動化(例如計算機控制的)過程的吊車可以很容易地程序化并能更安全地加以操縱，這是因為，各種移動任務(wù)比較簡單并且處于預(yù)知的序列中。
在某些通常的系統(tǒng)中，不將集裝箱提升至最高的垂直位置，因此，會產(chǎn)生搖擺。相反，操縱所述實施例的方式是在水平移動開始之前將貨載提升至最高位置并使該貨載保持在收集器葉片之間的凹口內(nèi)。另外，傳送裝置和頭部滑輪組也可以緊貼在所說的凹口內(nèi)以固定住集裝箱。這就能以不同于已知系統(tǒng)的方式防止或減少搖擺。
在通常的吊運車結(jié)構(gòu)中，司機只能通過在平穩(wěn)地垂直移動貨載之后使貨載水平移動來減少裝卸船只的作業(yè)時間。因此，通常的結(jié)構(gòu)不僅有需要司機技能的缺點，而且其方法也有固有的缺陷，即必須在終點處以某種方式消除搖擺。這就通常需要有復(fù)雜、昂貴或低效的防搖擺機構(gòu)。
相反，依照本發(fā)明，在產(chǎn)生任何水平運動之前將貨載吊至最高垂直位置并保持在適當(dāng)?shù)奈恢锰?。然后，吊運車作較大的加速或減速，這一點，在通常的結(jié)構(gòu)中是整個不可接受的。
通常的結(jié)構(gòu)不能應(yīng)付伴隨較大加速和減速而必定出現(xiàn)的劇烈搖擺。的確，本發(fā)明所能常規(guī)應(yīng)付的加速度和減速度會很快地使通常系統(tǒng)的傳送裝置在物理上損壞。
此外，通過在可垂直移動的桁梁上設(shè)置吊運車組件，本發(fā)明會使集裝箱必須升高的距離減至最小。通過使桁梁降至最低點，可最大限度地減少將集裝箱提升至吊運車所需要的時間。因此，集裝箱能盡可能快地進(jìn)入最大水平加速和減速階段。
通過使集裝箱快速地移至最高垂直位置，然后使集裝箱快速加速和減速至終點位置的上方并快速地使集裝箱降至終點位置，因而，本發(fā)明能減少裝卸貨物集裝箱的作業(yè)時間。
正如本技術(shù)的專家從上述說明中所看到的那樣，可以對本發(fā)明的上述實施例進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整。所以，應(yīng)該認(rèn)識到，除上述特定的說明以外，在本發(fā)明的后附權(quán)利要求及等同內(nèi)容的范圍內(nèi)均可實施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于將集裝箱從起點位置快速地移至終點位置的裝置，它包括a)至少一個通常為水平的桁梁；以及b)一吊運車，此吊運車設(shè)置成能沿上述至少一個桁梁移動，所說的吊運車包括1)至少一對相對向的收集器葉片，該葉片限定了收集器空間，集裝箱可裝進(jìn)該空間內(nèi)，上述收集器葉片具有足夠的長度，因此，當(dāng)集裝箱位于收集器葉片之間的空間內(nèi)最高位置時，上述收集器葉片可在集裝箱重心的下方延伸，從而能抵消因加速或減速所引起的作用于集裝箱上的力矩，因此可基本上阻止集裝箱搖擺。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所說的吊運車還包括至少一個吊運車防起落結(jié)構(gòu)；以及所說的桁梁還包括至少一個桁梁防起落結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)相對上述吊運車防起落結(jié)構(gòu)設(shè)置，從而能抵消任何會使吊運車的端部沿集裝箱路徑縱向上升的力矩，因此能基本上防止因加速或減速所引起的作用于吊運車的力矩，所以能基本上阻止該吊運車搖擺。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所說的防起落結(jié)構(gòu)包括至少一個沿上述桁梁縱向設(shè)置的凸緣；以及所說的防起落結(jié)構(gòu)包括至少一個設(shè)置在上述桁梁凸緣下方的轉(zhuǎn)輪，因此，當(dāng)上述力矩作用于吊運車以試圖使所說的至少一個轉(zhuǎn)輪上升時，前述至少一個凸緣能阻止該轉(zhuǎn)輪進(jìn)一步向上運動。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所說的收集器葉片不向上緊緊地卡住位于該葉片之間最高位置處的集裝箱，但卻能基本上阻止集裝箱搖擺。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，它還包括用于將集裝箱緊緊垂直向上保持在適當(dāng)位置上的裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，至少一個葉片包括一緩沖裝置，此裝置從葉片的下部邊緣向下延伸并相對葉片的內(nèi)表面有非零的角度，從而便于將集裝箱引導(dǎo)進(jìn)收集器葉片之間的空間內(nèi)并最大限度地減少集裝箱與收集器葉片下部邊緣相碰撞。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，它還包括用于使上述設(shè)置有吊運車的至少一個通常為水平的桁梁升降的裝置，從而能最大限度地減小集裝箱相對收集器葉片之間的空間進(jìn)行升降的距離。
8.一種用于將集裝箱從起點位置傳送到終點位置的吊運車，它包括a)一用于接收集裝箱的傳送裝置；b)用于使上述傳送裝置和集裝箱升降的裝置；以及c)至少一對相對向的收集器葉片，該葉片向下延伸至集裝箱重心的下方。
9.如權(quán)利要求8所述的吊運車，其特征在于，它還包括防升起轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪沿吊運車的路徑縱向地設(shè)置在不同點上，從而能確保吊運車的加速或減速所引進(jìn)的力矩不會使吊運車搖擺。
10.如權(quán)利要求8所述的吊運車，其特征在于，至少一個葉片包括一緩沖裝置，此裝置從葉片的下部邊緣向下延伸并相對葉片的內(nèi)表面有非零的角度，從而便于將集裝箱引導(dǎo)進(jìn)收集器葉片之間的空間內(nèi)并最大限度地減少集裝箱與收集器葉片下部邊緣相碰撞。
11.一種用于將集裝箱從起點位置移至終點位置的方法，該方法包括下列步驟使傳送裝置下降以抓持住位于起點位置處的集裝箱；將傳送裝置和集裝箱提升到至少一對相對向的收集器葉片之間的位置處，而所說的一對葉片則沿從起點位置通向終點位置的路徑彼此相偏離；以較高的加速率使傳送裝置、集裝箱以及收集器葉片加速，此加速步驟基本上始于上述提升步驟完成之后；以較高的減速率使傳送裝置、集裝箱以及收集器葉片減速，以便基本上垂直地到達(dá)終點位置的上方；使傳送裝置和集裝箱下降以便將集裝箱放在終點位置處。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所說的提升步驟包括使傳送裝置和集裝箱保持在吊運車內(nèi)的適當(dāng)位置處，從而在加速和減速步驟中基本上防止集裝箱的搖擺，上述吊運車則包括有收集器葉片。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所說的保持步驟不包括沿垂直方向緊緊地夾持傳送裝置和集裝箱，以便減少吊有集裝箱的吊纜的負(fù)擔(dān)，并且，所說的葉片能基本上防止集裝箱搖擺。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，它還包括位于下降步驟之前的下列步驟使通常為水平的桁梁下降以便在較短的垂直距離上進(jìn)行上述下降及提升步驟，而一帶有傳送裝置和收集器葉片的吊運車可在上述桁梁上水平移動。
15.一種用于將集裝箱從起點位置移至終點位置的吊車，它包括a)至少一個通常為水的桁梁；b)一吊運車，此吊運車可沿上述至少一個桁梁水平移動并包括用于抓持集裝箱的裝置；c)吊運車移動裝置，此裝置用于將吊運車從起點位置的上方水平地移至終點位置的上方；d)一包括有控制裝置的移動式工作臺，所說的控制裝置使得司機能至少控制1)上述抓持裝置；2)上述吊運車移動裝置；以及3)工作臺移動裝置，此裝置用于以與吊運車運動無關(guān)的方式移動上述工作臺，因此，司機能使工作臺相對吊運車移動以便從不同的相對位置及角度查看吊運車；e)工作臺移動裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的吊車，其特征在于，所說的工作臺設(shè)置在上述桁梁上，因此，吊運車和工作臺處于基本上相同的高度上。
17.如權(quán)利要求15所述的吊車，其特征在于，它還包括桁梁移動裝置，此裝置用于使所述桁梁垂直地上下移動。
18.如權(quán)利要求17所述的吊車，其特征在于，所說的工作臺設(shè)置在上述桁梁上，因此，吊運車和工作臺處于基本上相同的垂直高度上。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種用于在碼頭與船只之間移動貨物的碼頭用吊車。它帶有一加長的在碼頭與船只上方延伸的桁梁。該吊車能使上述桁梁垂直地升降以便最大限度地減少運貨距離和移動時間。帶有貨物接合裝置和兩個側(cè)向葉片的吊運車抓取并提升貨物。貨物夾持在葉片之間以防止貨物加速時搖擺，從而允許有較高的移動速度。設(shè)置有一可獨立移動的駕駛室，并且，所說的葉片在貨物重心的下方延伸。
文檔編號B66C19/00GK1116844SQ94191010
公開日1996年2月14日 申請日期1994年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月26日
發(fā)明者小安東尼·保爾·西姆克斯, 大衛(wèi)·C·魯?shù)婪颌?申請人:弗吉尼亞國際裝卸公司