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岸边集装箱起重机(英文名:quayside container crane;简称:岸桥)是集装箱码头前沿装卸集装箱船舶的专用起重机。
自1956年世界上第一艘集装箱船启航以来,全球经济和贸易增长推动集装箱船持续向大型化发展。1959年1月9日,世界第一台岸边集装箱起重机在旧金山港投入使用。这是一台高达113英尺,由两个A字形支架和夹在中间的水平吊臂组成的起重机。两支架间距达34英尺,允许两辆卡车或两节火车车厢并排通过起重机下方。水平吊臂长95英尺,吊臂后端为压重物。1978年1月,中国开始在中-日航线的杂货班轮上捎带集装箱。截至2022年,载箱量高达24000TEU的超大型集装箱船建成交付并投入运营,集装箱码头是集装箱运输的关键节点,其运营效率直接影响集装箱运输效率和集装箱运输行业发展,岸边集装箱起重机作为主要装卸设备扮演着至关重要的角色。
岸边集装箱起重机主要由可承载的金属结构和实现运动的机构及电气控制系统组成。金属结构包括门架与桥架结构。门架结构由前后两片门框和拉杆构成,桥架结构通常为箱型或型钢构成的实腹式结构。岸边集装箱起重机的门架结构型式有三种:A型门架,H型门架和AH组合型门架。全绳索牵引式小车和半绳索牵引式小车的岸边集装箱起重机,其起升机构的驱动装置安装在机器房内,由电动机、减速器、卷筒和制动器等组成。岸边集装箱起重机按单次起吊集装箱数目,可分为单箱式和双箱式;按起重机小车的结构型式,可分为全绳索小车式、半绳索小车式、自行式小车式。为适应个别集装箱船舶上的重件装卸,一些岸边集装箱起重机备有重件吊钩,亦有少数港口的岸边集装箱起重机具有集装箱和抓斗装卸两种功能。
岸边集装箱起重机是集装箱码头前沿装卸集装箱船舶的专用起重机。
1955年,美国铁路公司将集装箱连同拖挂车一起装载在铁路的平板车上运输,使得铁路的低成本、高速度优势与公路的“门对门”特点有机结合起来,于是集装箱运输的经济意义重新得以显现。自1956年世界上第一艘集装箱船启航以来,全球经济和贸易增长推动集装箱船持续向大型化发展。
1957年10月4日,经过改装的世界第一艘全集装箱船——“盖脱威城”(GATEWAY CITY)号投入休斯敦-迈阿密-纽瓦克港航线运营,结果发现与同吨位的杂货船比较,为装卸货物而停靠在码头的时间由原来的7天缩短到15小时,每吨货物的装卸费用也降为普通货船的1/37,获得了前所未有的成功,由此开创了集装箱运输的新纪元。1959年1月9日,世界第一台岸边集装箱起重机在旧金山港投入使用。这是一台高达113英尺的庞大“怪物”,由两个A字形支架和夹在中间的水平吊臂组成。两支架间距达到了34英尺,这样两辆卡车或者两节火车车厢就能并排从起重机下方通过。水平吊臂长95英尺,足以横跨整个集装箱船船身;吊臂后端为压重物。。
1964年国际标准化组织集装箱技术委员会制定了集装箱外形和总重的第一个国际标准,该标准对国际集装箱的标准化作出了重大贡献,对推动国际集装箱运输的发展起了决定性的作用。1966年4月23日,海陆联运公司建造的“费尔兰”号集装箱船,可装载236TEU,航行在美国西海岸——荷兰鹿特丹港、德国不来梅的航线上。1968年,德国赫伯罗特轮船公司的“威悉河快车”号集装箱船在不来梅下水,装载量为736TEU。
1973年,是中国“文革”的第7年,由于集装箱运输形式的出现,各国的外贸额度在增加。中国由于没有集装箱码头及其设备,感到压力很大。特别是外贸码头上,压船压货的现象严重,按国际惯例,常被罚款,既影响了国际声誉又影响了外汇收入。为此,周恩来总理提出“三年改变港口面貌”的口号,其中一个重要的内容是发展集装箱运输和有关设备。另外,由于中国集装箱运输设备是空白,在当时利用国家有限的外汇引进设备时,国外厂家抬高价格。当时1台40.5 t的岸桥要价900万美元。
1978年1月,中国开始在中-日航线的杂货班轮上捎带集装箱,2008年4月3日,中日合资的南通中远川崎船舶工程有限公司成功建造的万箱船“中远大洋洲”轮举行命名及交船庆典仪式;2015年7月27日,在上海外高桥造船有限公司码头向法国达飞海运集团公司交付了1.8万TEU的集装箱船“达飞瓦斯科达伽马”轮;2016年7月8日,上海外高桥造船有限公司为中国远洋(香港)公司建造的2万TEU集装箱船正式开工;2018年8月,法国达飞海运集团公司与上海外高桥造船有限公司和沪东中华造船公司签署了9艘22000TEU集装箱船建造意向书,中国造船业跨入了世界超大型集装箱船开发、设计和建造的第一方阵。
截至2022年,载箱量高达24000 TEU的超大型集装箱船建成交付并投入运营,这不仅标志着集装箱运输行业的显著进步,也反映了全球贸易结构的深刻变化。当前,全球约90%的货量通过海上集装箱运输完成,海上集装箱运输已成为最重要的国际贸易运输方式。集装箱码头是集装箱运输的关键节点,其运营效率直接影响集装箱运输效率和集装箱运输行业发展;而在集装箱码头日常运营过程中,岸边集装箱起重机作为主要装卸设备扮演着至关重要的角色,其作业效率对码头整体作业效率有决定性影响。
岸边集装箱起重机主要由可承载的金属结构和实现运动的机构及电气控制系统组成。金属结构包括门架与桥架结构。
门架结构由前后两片门框和拉杆构成,桥架结构通常为箱型或型钢构成的实腹式结构。岸边集装箱起重机的门架结构型式有三种:A型门架,H型门架和AH组合型门架。
前大梁按其让船方式,可分为三种型式:
全绳索牵引式小车和半绳索牵引式小车的岸边集装箱起重机,其起升机构的驱动装置安装在机器房内,由电动机、减速器、卷筒和制动器等组成,通常是由左右对称布置的两组驱动装置来实现吊具的升降,两组电动机轴之间采用同步轴刚性连接,以保持两个卷筒转速同步。卷筒轴经过链传动带动起升高度限制器,并在起升高度的上限和下限时自动断开起升和下降回路。起升机构还装设有超负荷限制器。
岸边集装箱起重机工作速度的选定应满足装卸生产率的要求,并对各机构的工作速度进行合理分配。提高升降和小车运行速度对缩短装卸工作循环时间意义较大,但在速度分配时还要尽量使之与电动机的容量规定相配合,并尽可能使机电设备配件通用化,以便于维修更换。此外,起重机工作速度的提高会增加吊具的摇摆,集装箱对位更加困难,对位时间相应增加,因此,必须采用效果良好的减摇装置。
岸边集装箱起重机的轮压分为最大工作轮压和最大非工作轮压。
岸边集装箱起重机按单次起吊集装箱数目,可分为单箱式和双箱式;按起重机门架型式,A型门架,H型门架和AH组合型门架;按起重机小车的结构型式,可分为全绳索小车式、半绳索小车式、自行式小车式。其中,半绳索牵引小车式应用最多。因为控制方便,省去小车牵引的钢丝绳,大大减少维修工作量,降低装卸成本。自行小车式钢丝绳最少,但整机自重偏大,而目由于起升电动机的功率越来越大,需要大截面的移动电缆供电。全绳索牵引式小车的重量最轻,然而钢丝绳最长,维修困难,只是在码头允许负荷较小的情况下才考虑使用。
岸边集装箱起重机主要应用在港口码头上的集装箱的装卸船作业。为适应个别集装箱船舶上的重件装卸,一些岸边集装箱起重机备有重件吊钩,亦有少数港口的岸边集装箱起重机具有集装箱和抓斗装卸两种功能。
由于船舶的大型化,岸边集装箱起重机也逐渐向大型化和高速化方向发展。额定起重量成倍增加,外伸距和轨上的起升高度越来越大,以适应更宽更高船型和跨船作业。提升升降小车运行速度对缩短装卸工作循环时间和提高装卸生产率具有重大意义,因此起升速度达到200米/分,小车运行速度达到350米/分。但是,工作速度的提高势必增加吊具的摇摆,因此良好的减摇机构和控制技术随之不断发展。
中国岸桥制造业随取得长足发展,弊端也逐渐显现。“中国制造2025”和“互联网+”正在深刻地影响中国制造业推动制造业与新一代信息技术实现深度融合。中国岸桥制造业应当抓住机遇,利用现有优势,以创新为驱动内核,由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变,由高耗能、高污染的粗放型制造向节能环保型制造转变,由生产型制造向设计创新服务型制造转变,从而抢占新一轮竞争的制高点,实现可持续发展。相信未来中国岸桥制造业发展将跃上新台阶,生产出更加先进、高端的岸桥,展现中国创造的风采,继续为中国集装箱运输事业发展作出贡献。
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