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1、集装箱正面吊运机现状与发展研究港口装卸2005年第5期(总第163期)集装箱正面吊运机现状与发展研究交通部水运科学研究所苏国萃刘晋川李海波摘要:介绍当前国内外集装箱正面吊运机的现状与发展趋势,分析各产品的功能和主要特点,提出加快发展我国集装箱正面吊运机产业的意见.关键词:港口;集装箱;正面吊运机Abstract:Thispaperintroducestheactualityanddevelopmenttrendofcontainerfrontswingmachineinhomeandforeignnow,analyzesthefunctionandmaincharacteristicofeac
2、hone,andputsforwardsomeadviceaboutquicklydevelopingcontainerfrontswingmachineindustryinourcountry.Keywords:port;container;frontswingmachinel国外集装箱正面吊运机发展状况1.1产生与发展世界上第1台集装箱正面吊运机于20世纪70年代后期,由意大利Belotti公司设计制造,型号为B75.它是在该公司生产的轮胎式起重机的基础上改进设计而成的.B75正面吊运机由轮式底盘,二级伸缩式臂架,具有多种功能的伸缩式吊具等组成,以柴油机为动力,液力机械传动形式,臂架的俯仰
3、,伸缩以及吊具的回转,横移,伸缩均由液压缸驱动.车架为框架式结构,臂架为箱形结构,基本臂与伸缩臂之间由滚轮支承.其主要技术性能如下:起重量(吊具下)为40t,最小转弯半径为8m,吊具水平回转角度为一30+90.,横移一800+800mm,吊具可适合20ft,30ft,35ft,40ft集装箱作业,最高行驶速度为26km/h.B75正面吊运机虽然在技术上尚不十分成熟,但其产生的意义却是不能低估的.集装箱正面吊运机问世初期,国外仅有少数几家公司生产这种设备,如意大利的Belotti,Hyco,Ormig公司,法国的PPM公司等.这一时期,集装箱正面吊运机在总体性能,结构设计,产品质量等方面存在一定
4、问题.进入20世纪80年代以后,集装箱正面吊运机有了较快发展.首先是众多的知名公司开始生产这种设备,如瑞典Kalmar公司,SMV公司,意大利Fantuzzi公司,CVS公司,德国Lind公司,美国Hyster公司,Taylor公司,西班牙Luna公司等,连一直不提倡使用正面吊运机的日本也出现了生产正面吊运机的企业,如TCM公司.集装箱正面吊运机的技术也有了大的发展.与B75正面吊运机相比,起重量进一步加大.新机型起重量多为4145t,甚至出现了46t的.起重量可以满足9ft6in集装箱5层堆码,吊具的水平回转角度增大,工作速度进一步提高.结构设计方面,用箱形梁车架取代原来的框架式车架;俯仰油
5、缸的下支点前移,使油缸受力更加合理;内外臂架的支承改为滑块结构;增加吊具减摇功能,同时在制动,转向,液压系统,电气系统等方面也都作了改进.经过20余年的发展,集装箱正面吊运机技术逐渐成熟.1.2发展趋势目前,国外集装箱正面吊运机的生产企业有近20家,其中以欧洲为最多,美国以及亚洲的日本,印度等也有公司在生产.集装箱正面吊运机的使用范围更是遍及世界各地.国外集装箱正面吊运机的主要生产企业和技术性能见表1.目前,集装箱正面吊运机正呈快速发展趋势,产品质量和技术水平进一步提高.归纳起来有以下特点:1)专业化的生产企业集装箱正面吊运机的企业大多是长期生产汽车和轮胎式起重机,跨运车,叉车等的着名企业,如
6、瑞典Kalmar,意大利Fantuzzi,德国Lind等,技术力量,产品信誉以及技术服务相对较好,早期生产正面吊运机的小企业多被兼并或淘汰.2)产品的大型化和高效化集装箱正面吊运机的大型化和高效化体现在以下几个方面:(1)额定起重量提高.早期的集装箱正面吊运机额定起重量一般为3641t,而现在多为4245t,有的达到46t.提高起重量不但可满足用户进行非标准箱以及带交换车体的作业,同时也相应提高37PortOperation2005.No.5(SerialNo.163)幅度(mm)第l排,第5层350/2000350/l900350/l6703l0450450/l800450/2200第2排,
7、l4层3l0/38503l0/3850350/38l03l0300300/38503l5/3800第3排,l3层l50/6400l50/6350l90/6250l4l60l60/6400l60/6350旋锁下起升高度/InI11l4900l4950l600059ft6in59ft6i【ll4860l4950起升速度(空载/满载)/(mm?S)380/300380/240390/280F降速度(空载/满载)/(mm?s)420/260300/250390/390仃驶速度(空载/满载)/(km?h.)25/2325/2325/22最小转弯半径/him800080008605840080008000
8、爬坡能力(空载/满载)/%42/2630/2634.5/33.9整车质量/t697270.470.5吊具旋转角度/.+200/一l00+l85/一95+l85/一95l20+l85/一95+l85/一95吊具侧移距离/toni800800800800800800轴距/ram600060006400600060005900发动机功率(kw)转速/(r/min)243/2l00236/2l00236/2l00234/2l00220200230注:变速箱均为动力换挡,自动/手动.前后各4挡;变矩器除kalmal,Fantuzzi2家分别为Clark一36431,Clark一36415外,均为Clar
9、k一36000(2)基础配置标准提高随着起重量的提高,发其适合对第2,3排箱的隔箱作业.动饥,变速箱,驱动桥等也提高r配置标准.(3)作业速度提高.主要体现在臂架的俯仰油缸,伸缩油缸及吊具各液压元件的作业速度均有提高3)实现电气控制的微机化与自动化将微机应用于正面吊运机的电气控制系统中,扩展了没备控制功能:通过微机控制器的运算及工况查询.可实时显示载荷状态,作业幅度等,并实现智能载荷预警,防倾覆报警,安全保护,设备状态监测,故障预诊断等功能.有的集装箱正面吊运机还可实现载荷垂直升降及根据载茼情况自动控制升降速度.4)重视人性化设计人性化设计体现在驾驶室的结构设计,内部显示屏及操作元件的布置,力
10、求给操作人员创造一个舒适的作业环境.为了提高视野.有的产品将驾驶室前部设计成无边框结构驾驶室的移动已不仪仅是为r方便维修,操作人员可以通过调节驾驶室的位置使自己在作业时看得更清楚:5)注重产品的改进和新产品开发国外正面吊运机一直处在不断改进和提高的过程中,女【】瑞典的Kahnar,一两年即推出一种新的规格?在对基本产品不断更新改进的同时,国外企业也重视产品的开发,如Kahnar推出的长臂正面吊运机,臂架JJ口K的同时,其下俯角度可以达到0.以下?这种正面吊运饥可以在码头进行装卸驳船的作业,同时也适合在铁路,货场进行集装箱装卸作业该公司还推出了一种越野正面吊运机,特别适合在野外崎的道路搬运和装卸
11、集装箱,见图l,Liebherr公司近期推出一种圆弧臂式正面吊运机,其臂架为圆弧状,尤R图1Kalmar越野正面吊运机2国内集装箱正面吊运机发展状况2.1起步与发展l985年,我国第1台集装箱正面吊运机.ID40问世.这是由交通部水运科学研究所与广州港口机械制造厂合作,在充分吸收了当时B75正面吊运机技术的基础上研制出来的,其结构形式与技术性能均与B75相同.JD40在港口应用取得良好的效果接着他们又合作研制了JD24(起重量为24t)和ST400集装箱正面吊运机,把正面吊运机技术又向前推进了一步.20世纪90年代之后,交通部水运科学研究所又分别与深圳招商机械,北京宏联中心,大连叉车总厂等单位
12、合作开发了新的集装箱正面吊运机.为了解决IF面吊运机外观设计中的薄弱环节,深圳招商港口装卸2005年第5期(总第163期)机械,交通部水运科学研究所与北京理工大学合作进行了正面吊运机的工业造型设计.交通部水运科学研究所与大连叉车总厂合作开发的CRS450集装箱正面吊运机最大起重能力达到45t.其总体设计,金属结构设计,部件造型以及液压系统和电气控制系统设计达到了国外产品的技术水平.CRS450集装箱正面吊运机主要技术参数见表2.表2CRS450集装箱正面吊运机主要技术参数技术参数CRS450起重能力(kN)/第1排:14层箱450/1900幅度(mm)第1排:5层箱350/1900(不含吊具)
13、第2排:14层箱310/3850第3排:13层箱150/6350起升高度(吊具下)/mm14850起升速度(空载/满载)/(mm?S)380/240下降速度(空载/满载)/(mm?S)300/250最大行驶速度(空载/满载)/(km?h)25/20最小转弯半径/mm8200爬坡能力(空载/满载)/%30/15轴距/mm6000整机质量/t73吊具回转角度/.+180/一95吊具侧移量/mm800发动机功率(kW)/转速(r/min)246/2100变矩器型号Clark36000前/后轮轮胎418.0025/218.0025目前,也有一些国内企业准备和正在进行集装箱正面吊运机的开发工作,但尚未有
14、产品进入市场.2.2现状从国内第l台集装箱正面吊运机产生到现在已经有了20年历史.我国的集装箱正面吊运机产业走的是一条自主研发的道路,一些设计单位和制造企业初步掌握了设计制造正面吊运机的能力.整体设计,结构设计,部件造型及液压与电气控制系统的设计水平逐步提高,制造工艺日趋完善.国内生产的集装箱正面吊运机性能和质量有较大提高.多年来,国内曾有六七家单位从事正面吊运机的设计和制造,但当国外集装箱正面吊运机大量进入国内时,在激烈的市场竞争中,其中不少单位又选择了退出.2.3差距国内集装箱正面吊运机与进口产品的差距是显而易见的,这也是为什么我国搞了那么多年正面吊运机,至今在国内市场的占有率不足5%,且
15、尚无l台出口到国外的原因所在.与进口产品的差距,归纳起来有以下几点:(1)企业的设计水平低,尤其是创新设计能力差,大多停留在仿制阶段,产品水平难以提高.(2)生产集装箱正面吊运机的企业规模小,受市场制约,企业大多没有把它作为主要产品来发展,制造工艺落后,制造成本偏高.(3)产品可靠性差,故障率偏高.(4)驾驶室及内部设计一直是国内正面吊运机设计的薄弱环节,行业配套能力不足也影响了产品整体水平的提升.(5)产品规格少,一般企业仅有12种规格,难以满足国内各种用户的要求.产品更新周期长.(6)技术服务不到位,水平不高,缺乏对产品有效的技术跟踪.3加快发展我国集装箱正面吊运机产业的几点意见3.1发展
16、集装箱正面吊运机的企业应有相关的产品做技术支持从国外情况看,生产集装箱正面吊运机的公司一般都是生产汽车吊,轮胎吊以及大型叉车的国际知名公司,其规模大多在300500人,这些公司有流动机械方面的技术优势,较易进入正面吊运机领域.3.2树立与国外产品竞争的意识国外公司很早就将其正面吊运机打入到中国市场.据了解,国外l0余家着名的正面吊运机制造公司,除印度1家外,其余均在我国销售过正面吊运机产品,不少公司还在国内各地建立了多家以销售和服务为主的办事处,积极开拓中国市场.国内企业应知难而进,通过市场竞争,逐步提高国内产品的质量和技术水平.在激烈的市场竞争中求得生存和发展.3.3提高产品质量,树立自己的品牌企业要想在激烈的竞争中站住脚,就要不断地改进和提高产品的质量和技术水平,尤其是提高产品的可靠性.集装箱正面吊运机大多工作时间长,使用频繁,起重量大,要着力减少设备故障率.同时要加强对薄弱环节的开发力度,最终形成自己的品牌.3.4加强企业与设计部门的合作.走产学研结合的研发道路企业独立开发集装箱正面吊运机,现阶段难度较大,周期相对较长.国内高等院校和科研单位在产品设计和试验研究方面有较强实力,设计手段先进.加强产学研合作,建立起适合正面吊运机产品研发的环境,将有助于国内集装箱正面吊运机产业的发展.苏国萃:100088,北京市西土城路8号收稿日期:2005080139
