1、第五章 裝卸與搬運設備第一節 裝卸與搬運設備概述1第二節 起重堆垛設備3第三節 輸送設備22第四節 托盤38第五節 裝卸搬運車輛41第一節 裝卸與搬運設備概述在同一地域范圍內（通常指在某個物流結點，如倉庫、車站、碼頭等）以改變物資的存放狀態和空間位置的活動成為裝卸搬運。“裝卸”是指以垂直位移為主的實物運動形式，“搬運”是指以水平位移為主的實物運動形式。在某些特定時刻或場合，單稱“裝卸”或單稱“搬運”也包含了“裝卸搬運”的完整含義。裝卸與搬運設備是物流設備中重要的設備，它不僅用于生產企業內部物料或工件的起重輸送和搬運、用于船舶與車輛貨物的裝卸，而且又完成庫場貨物的堆碼、拆垛、運輸以及艙內、車內、

2、庫內的搬倒。一、裝卸與搬運設備的主要作用： （l）提高裝卸效率，節約勞動力，減輕裝卸工人的勞動強度，改善勞動條件。 （2）縮短作業時間，加速車輛周轉，加快貨物的送達和發出。 （3）提高裝卸質量，保證貨物的完整和運輸安全。 （4）降低物料搬運作業成本。 （5）充分利用貨位，加速貨位周轉，減少貨物堆碼的場地面積。 隨著物流現代化的不斷發展，物料裝卸與搬運技術裝備機械將會得到更為廣泛的應用。二、裝卸與搬運設備的分類1按照主要用途或結構特征進行分類 可分為起重機械、輸送機械、裝卸搬運車輛、專用裝卸搬運機械。其中，專用裝卸搬運機械指帶有專用取物裝置的裝卸搬運機械，如托盤專用裝卸搬運機械、集裝箱專用裝卸搬

3、運機械、船舶用專用搬運裝卸機械等。2、按照作業性質進行分類 可分為裝卸機械、搬運機械及裝卸搬運機械三大類。有的機械功能單一，只能滿足一個裝卸或搬運功能，又的機械裝卸搬運功能兼有，可將兩種作業操作合二為一，取得較好的效果，如：叉車、車站龍門起重機等。三、裝卸與搬運設備的特點裝卸與搬運設備的性能和作業效率對整個物流系統的效率影響很大，為了順利完成物料搬運任務，必須適應物料搬運作業要求。要求物料搬運設備結構簡單牢固，作業穩定，造價低廉，易于維修保養，操作靈活方便，生產率高，安全可靠，能最大程度地發揮其工作能力。 起重設備是現代企業實現生產過程必不可少的重要機械設備。例如，一個現代化港口的年吞吐量在幾

4、千萬噸以上，這些貨物要靠各類起重設備進行裝卸轉運；在制造業中，大量的原料、燃料、半成品與成品，都要依靠各類起重設備進行裝卸和搬運。起重設備是機械化作業的重要物質基礎，是企業主要生產力要素之一。 裝卸與搬運設備應用特點如下： （l）適應性強。由于受貨物種類、作業時間、作業環境等影響較大，物料搬運活動各具特點，因而要求物料裝卸與搬運設備機械具有較強適應性，能在各種環境下正常進行工作。 （2）設備能力強。物料裝卸與搬運設備起重能力和起重量范圍大，具有很強的物料搬運作業能力。 （3）機動性較差。大部分物料搬運設備都在局部范圍內完成物料搬運任務，且工作速度較低，只有個別物料搬運設備可在設施外作業。四、裝

5、卸與搬運設備的發展趨勢1高速化為適應高生產率的需要，起重輸送機械應采用精密的自動控制及電子技術，以提高起重機的作業性能，確保高速啟動、制動工作的平穩性、可靠性及停車的快速性、準確性。2柔性化為適應產品的個性化、多品種和小批量的發展趨勢，裝卸與搬運設備應開發與柔性生產系統相配套的物流輸送系統。為此要研究多手指的裝配機器人和能準確、自動供料和傳送定位輸送機，實現高精度多自由度的柔性自動裝配。3系統化與集成化為適應制造領域物流系統點多、線長、面寬和規模大的特點，制造領域物料裝卸與搬運設備及系統應與生產物流相結合，從系統化、集成化的概念出發，通過計算機和生產物流融為一體，以提高生產的整體效益。第二節

6、起重堆垛設備一、起重設備1起重設備的工作特點與組成起重設備是用來升降和水平運移貨物的設備。它的工作程序是：吊掛（或抓取）貨物，提升后進行一個或數個動作的運移，將貨物放到卸載地點后卸載，然后返程做下一次動作準備。這一過程稱做一個工作循環，完成一個工作過程后，在進行下一次的工作循環。因此起重設備是一種間歇動作的設備。起重設備主要由驅動裝置、工作機構、鋼架結構及安全保護裝置組成。（1）驅動裝置驅動裝置是用來驅動各工作機構動作的動力設備。很大程度上決定著起重設備的工作性能和構造特征。（2）工作機構 起重設備其升降及運移貨物是依靠相應的機構運動來實現的。起重設備的工作機構有起升、運行、變幅和回轉四大機構

7、。起升機構是用來升降貨物的機構，是起重設備最基本的機構；運行機構是用來實現起重設備或起重小車沿固定軌道或路面行走的機構；變幅機構是依靠臂架俯仰或小車運行的方式使吊具移動而改變幅度的機構；回轉機構是使起重設備回轉部分在水平面內繞回轉中心轉動的機構。（3）鋼架結構鋼架結構是起重設備的基體和骨架。它主要用來布置和安裝起重設備的驅動裝置和機構部分，并承受各種載荷并將這些載荷傳遞給起重設備的支承基礎。起重設備的主要鋼架結構有臂架、門架、橋架、轉臺、人字架、機房等。起重設備除了以上三大部分以外，為了使起重設備工作安全可靠，還需要裝設一些安全保護裝置。例如：為了防止吊重過載而使起重設備破壞，需裝有起重量限制

8、器或起重力矩限制器；為了防止起重設備行至終點或兩臺機械相碰發生劇烈撞擊，需要裝設行程限位器、緩沖器；為了防止露天工作的起重設備被風吹動滑行，需裝設防風抗滑裝置等。2起重設備的類型起重設備按其結構特點和用途可分為三大類：（1）輕小型起重設備輕小型起重設備一般只有一個升降機構，使貨物作升降運動。在某些場合也可作水平運輸（如卷揚機）。屬于這一類型的起重設備有：千斤頂、滑車、葫蘆、卷揚機等。（2）橋式類型起重機橋式類起重機具有橋架結構，并配有起升機構、大車運行機構和小車運行機構等。依靠這些機構配合動作，可在整個長方形場地及其上空作業，適用于車間、倉庫、露天堆場等場所。橋式起重機包括：通用橋式起重機、堆

9、垛起重機、龍門式起重機、裝卸橋、冶金專用起重機等。（3）臂架類起重機臂架類起重機具有臂架結構，配有起升機構、旋轉機構、變幅機構和運行機構，液壓起重機還配有伸縮臂機構。依靠這些機構的配合動作，可在圓柱形場地及上空作業。臂架式起重機可裝在車輛上或其他運輸（移動）工具上，構成運行臂架式起重機，這種起重機具有良好的機動性，可適用于碼頭、貨場、工場等場所。臂架類起重機包括：塔式起重機、門座起重機、汽車起重機、輪胎起重機、履帶式起重機、浮式起重機、鐵路起重機等。3常見幾種起重設備在裝卸作業中應用較為廣泛的幾種起重設備，如橋式起重機、龍門起重機、輪胎起重機、門座起重機等講作做重點的詳細介紹，而對其余的起重設

10、備則做一般的簡單介紹。（1）固定式起重機 固定式起重機一般是將起重機固定在基礎或支承基座上，只能原地工作，其作業范圍較小。在內河港口碼頭應用較多。 固定起重機。臂架可以俯仰變幅而不能回轉的起重機稱為固定式動臂起重機；臂架可回轉（包括能變幅和不能變幅的）起重機稱為固定式回轉起重機。 桅桿起重機。它是臂架下端與桅桿下部鉸接，上端通過鋼絲繩與桅桿相連，桅桿本身依靠頂部和底部支承、保持直立狀態的可回轉臂架型起重機。桅桿起重機一般安裝在碼頭、庫場或船舶甲板上使用。（2）流動式起重機流動式起重機是可配備立柱或塔架，能在帶載或空載情況下沿無軌路面運行，依靠自重保持穩定的起重設備。流動式起重機按底盤形式分為小

11、型起重機、隨車起重機、汽車起重機、輪胎起重機和履帶起重機。小型起重機。它是一種安裝在底座上，可由人力或借助輔助設備，從一個場地搬移到另一個場地的起重機。該起重機結構簡單，制造容易，起重量一般不超過1t。 隨車起重機。它是固定在載貨汽車上的流動式起重機。它主要用于裝卸車上的貨物。汽車起重機。它是以通用或專用的汽車底盤為運行底架的流動式起重機。汽車起重機有機械和液壓傳動兩種形式，適用于流動性大的不固定作業場所。為了保證安全操作，使用時必須撐好支腿，并決不允許吊重行駛。 履帶起重機。它是以履帶為運行底架的流動式起重機。由于履帶與地面接觸面積大，能在松軟、泥濘地面上作業。其通過性能好，爬坡能力大，但因

12、制造成本高，底盤笨重，且要破壞行駛的路面，故在港口應用不如輪胎起重機廣泛（3）移動式起重機移動式起重機是沿地面軌道行走的臂架型起重機，或支承在軌道上的橋架型起重機。移動式起重機包括門座起重機、半門座起重機、鐵路起重機、橋式起重機、門式起重機（龍門起重機）和裝卸橋。（4）纜索起重機纜索起重機是掛有取物裝置的起重小車沿架空承載索運行的起重機，如圖58所示。其承載索兩端的支架可以在兩側平行的軌道上運行，起重小車在四根平行布置的承載索上運行。起升卷筒與起重小車的牽引卷筒均裝設在主塔上，另一側的副塔上裝設有調整承載索張力的液壓拉伸機。5輕小型起重設備輕小型起重設備主要有千斤頂、滑車及滑車組、葫蘆、卷揚機

13、等，它們具有結構簡單，使用方便，適用于流動性和臨時性的作業場合。手動的輕小型起重設備尤其適用在無電源的場合使用。（1）千斤頂 千斤頂是一種利用剛性承重件頂舉或提升重物的起重設備。它靠很小的外力，能頂高很重的重物，又可校正設備安裝的偏差和構件的變形等。千斤頂的頂升高度一般為100400mm，最大起重量可達500t，自重大約10500kg，主要用于電力、建筑、機械制造、礦山、鐵路橋梁、車輛維修、造船等多種行業設備安裝起頂及拆卸作業。千斤頂按其構造和工作原理不同，可分為齒條式、螺旋式和液壓式三種由于千斤頂具有頂升重物而不需要輔助設備，且頂升緩慢、均勻、穩定，又適用于校正設備安裝偏差和物件變形等，因而

14、被安裝施工中廣泛應用，但由于千斤頂與項升重物接觸點較小，又依賴底坐的平整、堅實，而且有要求與重物接觸良好，所以使用時要特別注意。 （2）鏈條葫蘆（又稱倒鏈）是一種不需要底部鋪墊固定，且可將重物在升在空中任何一個需要的位置上的一種小型起重工具，具有使用攜帶方便，結構緊湊，手拉力小等特點。它適用于小型設備和貨物的短距離吊運，起重量一般不超過10t。鏈條葫蘆選用時考慮的主要因素有起重量、工作級別、起升高度、起升速度、運行速度。a. 手拉葫蘆：手拉葫蘆是以焊接環鏈作為撓性承載件，使用人力拉動鏈條的起重工具，它可與手動單軌小車配套組成起重小車，用于手動梁式起重機或者架空單軌輸送系統。手拉葫蘆適合于工廠、

15、礦山、建筑工地、農業生產以及碼頭、船塢、倉庫等用作安裝機器、起吊貨物和裝卸車輛，尤其對于露天及無電源作業安裝機器、起吊貨物和裝卸平輛，選用時考慮的主要因素有起重量、起升高度、兩鉤間的最小距離、主要尺寸、重量等。手拉葫蘆如圖512所示。 b. 手扳葫蘆：手扳葫蘆是由人力通過手柄扳動鋼絲繩或鏈條等運動機構來帶動取物裝置運動的起重葫蘆。如圖513所示。 手扳葫蘆廣泛應用于造船、電力、運輸、建筑、礦山、郵電等部門的設備安裝，物品起吊，機件牽引等。尤其在狹小的工作場所、野外、高空作業和對各種不同角度的牽引力，更具有獨特的優越性。選用時考慮的主要因素有起重量、起升高度、兩鉤間的最小距離、滿載時的手扳力、重

16、量、手柄長度等。c. 電動葫蘆：電動葫蘆是以電動機為動力源，以鋼絲繩為承載的葫蘆，具有結構緊湊、自身輕、效率高、操作簡便等特點。如圖514所示。電動葫蘆主要用于懸掛式起重機和配備在運行小車作為各類梁式、橋式起重機的起升機構。在工廠、礦山、鐵路、碼頭、倉庫、貨場及服務性行業等場所中得到極其廣泛的應用。 電動葫蘆主要類型有固定式、單軌小車式、雙梁葫蘆小車式、單主梁葫蘆小車式。6. 橋式和門式起重機 橋式起重機又稱橋吊、行車。橋式起重機是橋架支承在建筑物兩邊高架軌道上并能沿軌道行走的一種橋架型移動式起重機。其在橋架上設有可沿橋架上的軌道行走的起重小車（或電動葫蘆）。它是依靠橋架沿廠房軌道的縱向移動、

17、起重小車的橫向移動以及吊鉤裝置的升降運動來進行工作的。它具有重量大、構造簡單、操作靈活、維修方便、占地面積小，且運行時不妨礙作業場地的其他工作的特點。常用于倉庫的裝卸作業和車間的起重作業。 橋式起重機一般由橋架、起重小車、大車運行機構、司機室（包括操縱機構和電氣設備）等4大部分組成。橋式起重機的機構部分由起升、小車運行和大車運行3個機構組成，各機構有單獨的電動機進行驅動。橋式起重機用吊鉤、抓斗或電磁盤來裝卸貨物，吊運方式由大車的縱向運動，小車的橫向運動，以及起升機構的升降運動所組成。這些運動構成了一個長方形的、大范圍的作業空間。（1）單梁橋式起重機單梁橋式起重機橋架的主梁多采用工字型鋼或型鋼與

18、鋼板的組合截面（如圖515所示）。電動葫蘆或手動單軌小車沿主梁的工字鋼下翼緣運行，跨度小時直接用工字鋼作主梁，跨度大時，可在主梁工字鋼的上面再作水平加強，形成組合斷面的主梁，進行物料搬運作業。通常用于工廠車間、倉庫等貨物吊裝量不大，作業不甚頻繁的場所。單梁橋式起重機按驅動方式分手動、電動兩種。手動單梁橋式起重機采用手動單軌小車作為運行小車，用手拉葫蘆作為起升機構。手動單梁橋式起重機各機構的工作速度較低，起重量也較小（通常為0.510t）。但其結構緊湊，操作靈活，質量小，成本低，既可用于地面操作，也可用于司機室操作，還可進行遙控操作，便于組織生產，適合用于無電源或搬運量不大，對速度與生產率要求不

19、高的場合。電動單梁橋式起重機的工作速度、生產率較手動的高，起重量也較大。電動單梁橋式起重機由橋架、大車運行機構、電動葫蘆（或由電動葫蘆作主要部件的電動起重小車）及電氣設備等部分組成。單梁橋式起重機按橋架支承形式不同，分為支承式和懸掛式兩種。前者橋架沿用車梁上的起重機軌道運行；后者的橋架沿懸掛在廠房屋架下的起重機軌道運行。（2）雙梁橋式起重機雙梁橋式起重機由直軌、主梁、電動環鏈葫蘆和起重機小車組成，特別適合于大跨度和大起重量在平面范圍內的物料運送。圖516所示為輕型雙梁起重機。雙梁式起重機根據結構與用途的不同，可分為吊鉤橋式起重機、抓斗橋式起重機和電磁橋式起重機。吊鉤橋式起重機取物裝置是吊鉤或吊

20、環，起升機構與運行機構的工作速度根據需要可用機械或電氣方法調整。適用于機械加工、修理、裝配車間或倉庫、料場作一般裝卸吊運工作。可調速的吊鉤橋式起重機用于機修、裝配車間。抓斗橋式起重機取物裝置是抓斗。小車上有兩套卷場裝置，實現抓斗的升降與開閉，可在任意高度上打開。適合于倉庫、料場、車間等對礦石、煤炭、砂等散粒物料的裝卸吊運工作。電磁橋式起重機取物裝置是電磁盤。吊運的能力受物品的性質、形狀、塊度大小等的影響。適合于吊運有導磁性的金屬及制品。（3）門式起重機門式起重機（又稱龍門式起重機）是橋式類型起重機的一種機型。在港口主要用于室外的貨場、料場散貨的裝卸作業。它的金屬結構像門型框架，承載主梁下安裝兩

21、條支腳，可以直接在地面的軌道上行走，主梁兩端可以具有外仲懸臂梁。門式起重機具有場地利用率高、作業范圍大、適應面廣、通用性強等特點，在港口貨場得到廣泛使用。a. 門式起重機類型 門式起重機根據門架結構形式、主梁形式、吊具形式不同進行分類。按門框結構形式門式起重機可分為全門式起重機、半門式起重機、雙懸臂門式起重機和單懸臂門式起重機。全門式起重機主梁無懸掛，小車在主跨度內運行，如圖517a所示。半門式起重機支腿有高低差，可根據使用場地的土建要求而定，如圖517b所示。雙懸臂門式起重機是最常見的一種結構形式，其結構的受力和場地面積的有效利用都是合理的。門式起重機按主梁結構形式分為單主梁門式起重機和雙主

22、梁門式起重機。單主梁門式起重機門腿有l形和c形兩種形式，如圖5-18，5-19所示。單主梁門式起重機結構簡單、制造安裝方便，自身質量小，主梁多為偏軌箱形架結構。與雙主梁門式起重機相比較，整體剛度要弱一些。因此，當起重量q50t，跨度l35m時，可采用這種形式。 l形單主梁門式起重機的制造安裝方便，受力情況好，自身質量較小，但是吊運貨物通過支腿處的空間相對小一些。 c形單主梁門式起重機的支腳做成傾斜或彎曲形成c形，目的在于有較大的橫向空間，以使貨物順利通過支腳。雙主梁式起重機承載能力強、跨度大、整體穩定性好、品種多，但自身質量與相同起重量的單主梁門式起重機相比要大，造價也較高。根據主梁結構木同，

23、又可分為箱形梁和構架梁兩種形式，目前一般多采用箱形梁結構。箱形雙梁門式起重機。7臂架類型起重機臂架類型的起重機在構造上具有臂架結構，利用臂架的變幅（或俯仰），上部結構相對于下部結構的旋轉運動而實現貨物裝卸任務的起重機。臂架類型起重機的基本形式可分為固定式、移動式和浮式起重機三種類型。固定式臂架起重機直接安裝在碼頭或庫場的墩座上，只能原地工作，其中有的臂架只俯仰不能回轉，而有的臂架既可俯仰又可回轉；移動式起重機可沿著軌道或在地面上運行，主要有輪胎起重機、門座起重機、汽車起重機和履帶起重機等；浮式起重機是安裝在專用平底船上的臂架起重機，廣泛應用于海、河港口的裝卸作業。臂架類起重機由行走、起升、變幅

24、、旋轉四個機構組成。通過這些機構的配合動作可使起重機在一個圓柱形空間范圍內起重和搬運貨物。臂架類起重機種類繁多，只簡單介紹常用的門座起重機。門座起重機又稱門機，是有軌運行的臂架型移動式起重機。它和其他移動式起重機的主要區別在于：起重機的回轉部分安裝在一個高大的門架上，門架可以沿地面的軌道運行。門架又是整個起重機的承載部分，起重機工作時的全部載荷，均由門架傳到地面軌道上。門座起重機就是由此門架而得名的。門座起重機的門架大多采用箱形結構，剛度大。由于門架底部能通行火車或其他車輛，因此門架軌距有三種規格：能通行一列鐵路車輛的軌距為6m，稱單線門架；能通行兩列鐵路車輛的軌距為 10.5 m，稱雙城門架

25、；能并列通行三列鐵路車輛的軌距為15.3m，稱三線門架。港口碼頭前沿的門座起重機大多屬于雙線門架。 在現代的海河港口裝卸設備中，門座起重機占據著重要的地位，其主要原因是它具有較好的工作性能和獨特的優越結構。門座起重機的工作機構具有較高的運動速度，起升速度可達70m/min，變幅速度可達55mmin。使用效率高，每晝夜可工作22h。臺時效率也很高，一般每小時能達100 t以上，這是為了適應港口裝卸生產率高、作業頻繁的特點。同時，門座起重機的結構是立體的，不多占用碼頭的面積，且有高大的門架和較長的臂架，因而具有較大的起升高度和工作幅度，適宜于工作范圍較大的萬噸級海輪的裝卸、過駁，并且是水陸聯運碼頭

26、車、船轉運的重要裝卸機械。但門座起重機也有它的不足，如造價高，需要鋼材多，需要較大的電力供給；一艘輪壓較大，需要堅固的地基；附屬設備也較多，如變電所、電纜、地道等。 門座起重機具有起升、運行、變幅、回轉四大工作機構，即可完成貨物升降、起重機運行、回轉以及帶載變幅等動作。各機構有各自的電動機驅動，可單獨工作；起升、變幅、回轉三個機構還可以聯合動作，提高裝卸效率。（1）門座起重機的組成門座起重機是由金屬結構，行走、起升、變幅、回轉四個機構和電氣系統組成的整體，如圖524所示。金屬結構包括起重臂系統、平衡系統、轉盤、人字架（轉柱或立柱）、梯子平臺、機器房、操縱室、門架、運行機構均衡梁等。2）臂架類起

27、重機的性能及主要參數 移（流）動起重機由于其自身穩定性的特點，所以有其特有的技術參數，除第一節介紹的基本參數外，這里主要介紹流動式起重機的主要參數。a. 工作幅度：工作幅度是指回轉中心軸離吊鉤中心線的水平距離。隨著幅度增加或吊臂仰角的減小，起重量要減小，當幅度增加到一定值時或吊臂降低到一定值時，起重機將喪失任何起重能力（各種起重機均附有特性曲線圖表）。故在實際使用時，各種起重機都規定了工作幅度，即最大幅度和最小幅度。吊臂仰角最大不超過80o，一般工作范圍規定在30o75o。（為了安裝副臂和其他工作，吊臂仰角可達3o）。由于吊重時吊臂會發生彈性變形，故空鉤狀態和吊重狀態時的幅度是有變化的。為了反

28、映起重機的實際工作能力，規定了有效工作幅度即前支腿中心與吊鉤中心的最小水平距離。b. 起重力矩：指最大額定起重量與相應的工作幅度的乘積即起重力矩起重量工作幅度。它是衡量移動起重機起重能力的指標。c. 支腿跨距：指支腿工作時的外伸尺寸。由于設計時以支腿最大跨距來計算起重機的穩定性，因此，不應任意改變支腿原來的跨距。d. 工作速度：流動起重機作業時各機構的工作速度，主要包括：起升、變幅、吊臂伸縮、回轉、支腿收放和行走速度。 變幅速度：是指起重機取物裝置從最大幅度變到最小幅度的平均線速度（mmin），也可以完成變幅全過程所需時間來表示（s）。由于變幅運動對起重機安全影響很大（特別是帶載變幅或不打支腿

29、時），所以速度不應太快，一般在15mmin左右。 吊臂伸縮速度：是指液壓起重機的吊臂從基本臂到各節吊臂完全伸出的平均速度（mmin），也有以全伸（縮）狀態到全縮（伸）狀態所需的時間來表示（s）。由于伸縮油缸兩腔作用面積不同，所以吊臂外伸速度要比縮回速度慢一些。 回轉速度：是指起重機繞旋轉中心轉動的速度（rmin）。額定回轉速度是指旋轉機構電動機在額定轉速下，起重機繞其旋轉中心的旋轉速度。由于啟動與制動時的慣性力影響吊重物體的擺動，故回轉速度不宜過快（一般在3rmin以下）。 行走速度：是指自行式起重機在道路或軌道上行駛時的速度（kmh）。有一般行駛速度和吊重行駛速度兩種。輪式起重機的行走速度為

30、1530kmh。吊重行走速度限制在5kmh以下。e. 通過性參數：指移動式起重機能通過各種道路能力的參數，包括：最小轉彎半徑、最小離地間隙、最大爬坡度等。一般汽車起重機最大爬坡度為12o22o；輪胎起重機最大爬坡度為8o14o；越野輪胎起重機最大爬坡度可達20o35o。f. 外形尺寸：指整機的長度、寬度和高度的最大尺寸。因為外形尺寸受到道路、橋梁、涵洞限制，所以各國都作出具體規定。通常寬度限制在3.4m以內，高度則應低于4m。g. 軸荷：指移動式起重單軸的最大負荷。為適應公路行駛的要求，各國都有嚴格的規定。德國定為12t；英國定為lit；法國與日本定為13t；我國則在公路工程技術標準中規定為1

31、2t。h. 自重：指起重機工作狀態時的機械總重，有的機型是指在行駛狀態下的重量。它是評價起重機的一個重要綜合性指標。8. 集裝箱專用起重機(1)岸邊集裝箱起重機岸邊集裝箱起重機是集裝箱碼頭前沿進行集裝箱船舶裝卸作業的專用機械，如圖525所示。它是由前后兩片門框和拉桿組成的門架，沿著與岸邊平行的軌道行走，橋架支承在門架上，行走小車沿著橋架上的軌道往返于水、陸兩側吊運集裝箱，進行裝船和卸船作業。為了便于船舶靠離碼頭，橋架伸出碼頭前沿的伸臂部分可俯仰。岸邊集裝箱起重機具有起升機構、小車運行機構、前大梁俯仰機構和大車運行機構以及集裝箱專用吊具和其他輔助設備。對于高速型岸邊集裝箱起重機，還有吊具減搖裝置

32、等。a. 岸邊集裝箱起重機的分類岸邊集裝箱起重機通常按其門架結構形式、前大梁結構形式和小車牽引方式進行分類。岸邊集裝箱起重機前大梁有俯仰式、折疊式和滑梁式三種，如圖527所示。俯仰式如圖527a）所示，整個前大梁可以仰起或放下。這種形式較為簡單，但仰起后高度較大。折疊式如圖527b)所示，前大梁分為兩段，仰起時從中間折疊。這種形式適用于飛機場附近等有高度限制的碼頭。滑梁式如圖527c）所示，前大梁可以伸出或縮進。滑梁具有兩根沿主梁下面安設的軌道，當滑梁移到指定位置后，便固定在支座上。這種形式外形高度更小，但結構復雜，較少使用。岸邊集裝箱起重機按其行走小車牽引方式分有四種形式，即自行小車式、全繩

33、索牽引小車式、半繩索牽引小車式和導桿牽引小車式。b. 岸邊集裝箱起重機的主要技術參數岸邊集裝箱起重機的主要技術參數與集裝箱的箱型、船型、碼頭結構和裝卸要求等有關。起重量岸邊集裝箱起重機的起重量是所吊集裝箱最大總重量與吊具的重量之和，通常以q表示，單位為噸（t)。目前集裝箱裝卸機械產品樣本和有關技術書刊中，習慣上把岸邊集裝箱起重機的起重量定為額定起重量與吊具的重量之和。這里的額定起重量不包括集裝箱吊具的重量，為所起吊的集裝箱最大總重量。對于國際標準40ft的集裝箱，其最大總重量取30.5t。目前世界各國岸邊集裝箱起重普遍采用伸縮式吊具，其重量一般為10t左右。隨著結構的不斷改進，有的伸縮式吊具的

34、重量已減小到88.5t。固定式吊具的重量則比伸縮式小，且不易損壞，盡管更換吊具需要一定的時間，但近幾年出現了以固定式吊具代替伸縮式吊具的趨勢。據統計，目前世界上擁有各種岸邊集裝箱起重機，70以上的起重量取為40.5t或37.5t。尺寸參數岸邊集裝箱起重機尺寸參數的選定，與所裝卸的集裝箱船船型、集裝箱箱型、碼頭作業條件及裝卸工藝等有關。目前，世界上海上集裝箱運輸以第二代集裝箱船為主，其代表船型的載重量為30 000t，載箱量為1800一2 000teu，船寬約32m，滿載吃水約11m。岸邊集裝箱起重機的尺寸參數包括起升高度、外伸距、內伸距、軌距、基距和門架凈空高度等。起升高度應根據船舶型深、吃水

35、、潮差和船上集裝箱的裝載情況來定。一般要求在輕載高水位時，能裝卸三層集裝箱并能堆高到四層；滿載低水位時，能吊到艙底最下一層集裝箱。按3萬噸級船型和碼頭前沿水位差為2m的條件，根據上述要求，經計算得出的起升高度約為37m。故目前世界各國設計制造的岸邊集裝箱起重機的起升高度大都取軌面以上為25m，軌面以下為12m,外伸距是指岸邊集裝箱起重機水側軌道中心線向外至吊具鉛垂中心線之間的最大水平距離。外伸距的確定應根據船寬并考慮在甲板上堆放四層8ft 6in高的集裝箱，在船舶橫傾向外傾斜3o時，仍能吊走甲板上外舷側最上層的集裝箱。以3萬噸級船型為例，計算所得的外伸距約為35m。內伸距是指岸邊集裝箱起重機陸

36、側軌道中心線向內至吊具鉛垂中心線之間的最大水平距離。為了保證裝卸船舶的裝卸效率，在碼頭前沿水平搬運機械（如跨運車、底盤車等）來不及搬運的情況下，內伸距就可起到某些緩沖作用。此外，考慮到起重機要把艙蓋板吊放到內伸距范圍下和起重機陸側不同的供電方式對內伸距的要求，內伸距一般取7一llm。軌距是指岸邊集裝箱起重機兩行走軌道中心線之間的水平距離。軌距的確定，應使岸邊集裝箱起重機具有足夠的穩定性和考慮到由于軌距變化給起重機輪壓帶來的影響。同時，要考慮碼頭前沿的裝卸工藝方式。通常，要求岸邊集裝箱起重機軌距范圍內能臨時堆碼三列集裝箱，并允許跨運車能自由進出搬運這些集裝箱。在岸邊集裝箱起重機門架下鋪設鐵路線，

37、進行車船直取的方式是不經濟的。由于需要經常移動鐵路車輛和對箱作業，將會影響船舶裝卸效率。同時在碼頭前沿鋪設過多的軌道線，還會影響流動搬運機械的運行。故岸邊集裝箱起重機的軌距不考慮鋪設鐵路線的尺寸要求，一般軌距取16m是比較合理的，也符合我國起重機軌距標準的規定。門架凈空高度取決于門架下通過的流動搬運機械的外形高度，主要考慮通過跨運車，并留出一定的安全間隙0.8lm。堆碼三層集裝箱，通過兩層集裝箱的跨運車的外形高度約為9m，門架的凈空高度可取l0m。基距是指同一軌道上兩個主支承中心線之間的距離。門框內的空間應能通過40ft (12m )集裝箱、大型艙蓋板（14m14m）并考慮到在裝卸過程中可能產

38、生的擺動，兩邊須留有一定的間隙，門框內的有效寬度應約為16m。工作速度工作速度的選定應滿足裝卸生產率的要求，并對各機構的工作速度進行合理分配。提高升降和小車運行速度對縮短裝卸工作循環時間意義較大，但在速度分配時還要盡量使之與電動機的容量規定相配合，并盡可能使機電設備配件通用化，以便于維修更換。此外，起重機工作速度的提高會增加吊具的搖擺，集裝箱對位更加困難，對位時間相應增加。因此，必須采用效果良好的減搖裝置。起升速度通常有兩種，即起吊額定負荷量時的起升速度和空載起升速度。空載起升速度通常是滿載起升速度的一倍以上。普通型岸邊集裝箱起重機的起升速度為：滿載31.5m/min，空載72m/min，相應

39、的設計生產率為20teu/h左右。高速型岸邊集裝箱起重機的起升速度為：滿載50m/min，空載120m/min，相應的設計生產率為3035teu/h。岸邊集裝箱起重機的小車行走距離一般都在40m左右，小車運行時間約占整個工作循環時間的25左右。因此，提高小車運行速度對縮短工作循環時間，提高生產率是有意義的。但是，小車運行速度的提高，將會增加吊具的搖擺和駕駛員的疲勞，因此必須具有效果良好的減搖裝置，并對小車和駕駛室采取減振措施，為駕駛員創造舒適的操作條件。普通型岸邊集裝箱起重機的小車運行速度一般為120125m/min，高速型為150160m/min。根據實際使用情況，小車運行速度在140m/m

40、in以上，必須裝設吊具減搖裝置。移動大車的目的是調整作業位置。因此，對大車運行速度并不要求很快，一般在2545m/min即可。臂架俯仰時間是指將臂架仰起和放下一個工作循環所需要的時間。由于臂架俯仰機構屬于非工作性機構，在集裝箱船舶靠離碼頭或移泊時，岸邊集裝箱起重機需將臂架仰起來，以便讓船通過，故速度較低。一般一個俯仰工作循環，即臂架仰起和放下，取8l0minc. 減搖裝置岸邊集裝箱起重機的小車運行距離較長，運行速度也較高。當小車起動和制動時，吊具及所吊的集裝箱會在小車運行方向上發生搖擺。小車運行速度越高，所產生的搖擺越嚴重。據試驗，當小車運行速度達到180 m/rnin以上，在小車制動駐車后，

41、吊具及其集裝箱的擺幅可達2m，要經過30 s左右擺動才能停止，從而影響安全作業。由于吊具需要與集裝箱對位，盡管吊具上裝有導向裝置，但它只能在吊具與集裝箱連接位置相距150 200 mm范圍內才能有效地工作，而且搖擺使對位時間延長，對裝卸效率影響極大。因此，對于小車運行速度較高的岸邊集裝箱起重機，必須裝設減搖裝置。目前，世界各國對吊具減搖裝置的性能，要求在起吊離開地面10m，小車以額定速度運行，制動駐車后los內，應將吊具的搖擺量控制在土10cm以內。吊具與所起吊的集裝箱的搖擺量與駕駛員的操作有很大的關系。實踐表明，小車行走速度在130m/min以下可不必裝設減搖裝置。(2)集裝箱龍門起重機集裝

42、箱龍門起重機有軌道式和輪胎式兩種二、堆垛機自動化立體倉庫用來存取貨物單元的設備主要是堆垛起重機和堆垛叉車。（一）堆垛起重機的類型堆垛起重機是自動化立體倉庫中最重要的設備。它分橋式堆垛起重機和巷道堆垛起重機兩大類。（二）橋式堆垛起重機橋式堆垛起重機（簡稱橋式堆垛機）如圖5-34所示。它是在橋式起重機小車上增加帶有可回轉360o的立柱機構。立柱上有貨叉及駕駛室。立柱分可伸縮型和不可伸縮型。伸縮型立柱的貨叉固定在立柱下端。不可伸縮的立柱，貨叉可沿立柱上下移動。橋式堆垛機的起升高度一般不超過12m，中小跨度，適用于笨重和長大件物料的堆垛和搬運。橋式堆垛機的橋架在倉庫的高架軌道上運行，小車在橋架上運行，

43、因此它可以服務于其跨度間的所有巷道。（三）巷道堆垛起重機巷道堆垛起重機（簡稱巷道堆垛機）如圖5-35所示，是自動化立體倉庫中最重要的設備。其主要用途是在高層貨架的巷道內來回穿梭運行，將放置在巷道口的貨物存入指定的貨格，或者從貨格中取出需出庫的貨物運送到巷道口。 巷道堆垛機的整機結構高而窄，因此可以方便地在狹窄的貨架巷道內通行，完成對高層貨架的貨物存取。它配備了伸縮貨叉、伸縮平板等特殊的取物裝置。這些裝置可以向巷道兩側貨架的貨格伸出，用來存取托盤貨物、貨箱和集裝單元等。采用機上控制或遠距離控制等自動控制方式，巷道堆垛機可以自動運行、升降、認址、停準及存取貨物。巷道堆垛機和各種出人庫輸送機、分揀機

44、、裝卸搬運機械組成了自動化立體倉庫的貨物存取與傳送系統。1.巷道堆垛機的類型巷道堆垛機有多種類型和分類方法。（1）按作業方式分單元型堆垛機實現對整個貨物單元的出入庫作業，其載貨臺必須裝有叉取貨物的裝置。這種堆垛機是使用最廣泛的機械，特別適合貨物單元的出人庫作業，或者“貨到人”的揀選作業。當采用自動控制時，機上無駕駛員。揀選型堆垛機上有駕駛室，由駕駛員從貨物單元中揀選一部分貨物出庫。載貨臺上可不裝叉取裝置，直接由駕駛員手工取貨。這種堆垛機適合“人到貨”的揀選作業。大多采用手動或半自動控制。單元一揀選型堆垛機上既有叉取貨物的裝置，又有隨載貨平臺一起升降的駕駛室。既能實現對整個貨物單元的出入庫作業，

45、又能從貨物單元中揀選一部分貨物出庫。（2）按金屬結構形式分單立柱型堆垛機機架由一根立柱和上下橫梁（或只有下橫梁）組成。它的自重較小，剛性較差。這種堆垛機的起重量在2t以下，適用于高度不大于16m的倉庫。雙立柱型堆垛機機架由兩根立柱和上下橫梁組成一個框架，具有很好的整體剛性。這種堆垛機的起重量在5t以上并能夠高速運行，快速起動、制動，適合于各種高度的倉庫。（3）按控制方式分手動式操作人員在駕駛室里用手柄或按鈕操縱堆垛機的運行、起升、貨叉伸縮等動作，完成認址、變速和堆垛等工作。這種控制方式的設備簡單，但駕駛員的勞動強度大，作業效率低。適合出入庫不頻繁的中、小規模倉庫。半自動式堆垛機具有自動停準功能

46、。當到達指定貨格時，駕駛員發出停止命令，控制系統先使機構自動對準，然后再停止。這樣就縮短了駕駛員微調作業的時間，提高了堆垛機的工作效率。堆垛機的其余工作仍由駕駛員操縱完成。自動式自動式分為機上控制和遠距離控制兩種。操作人員把貨格地址和操作指令輸人堆垛機的隨機控制臺，通過邏輯控制裝置堆垛機自動完成作業。操作人員也可在控制室內，通過可編程序控制器和信號傳輸系統對堆垛機進行遠距離控制。（4）按運行路線分直線運行型堆垛機只能在巷道內的直線軌道上運行，轉換巷道要依靠其他機械設備協助。這種堆垛機能高速運行，滿足出人庫頻率較高的立體倉庫的作業要求，也是使用最廣泛的一種堆垛機，如圖5-36所示。曲線運行型堆垛

47、機能在環形或其他曲線軌道上運行，不用通過其他機械的協助就能從一個巷道轉移到另一個巷道。這種堆垛機需要一定的場地實施轉彎，而且轉彎的速度很慢。這種堆垛機適用于出人庫頻率較低的立體倉庫，如圖5-37所示。2.巷道堆多垛機的結構巷道堆垛機由起升機構、運行機構、貨叉伸縮機構、機架、載貨臺、電氣設備及安全保護裝置等組成，如圖5-38所示。（1）起升機構起升機構的作用是使載貨臺作升降運動。起升機構的組成和安裝位置起升機構由電動機、減速器、制動器、卷繞系統等組成。起升機構的工作過程起升機構運轉是通過減速裝置使卷筒（鏈卷筒）轉動，將鋼絲繩（鏈條）卷人卷筒（鏈卷筒）。鋼絲繩（鏈條）繞過機架立柱頂部的定滑輪（鏈輪

48、）與載貨臺相連，因此鋼絲繩（鏈輪）就牽引載貨臺上升。當到達指定的貨格位置時，制動器動作，使載貨臺平穩、準確地停住。起升速度起升機構的工作速度一般為1530m /min，最高可達48 m/min。但不管選用多大的工作速度，都應備有一檔低速檔，一般為35m/rnin，以便使載貨臺能夠平穩和準確地停在規定的位置上。另外，存取貨物時，也需要使貨叉或載貨臺作極短距離的微小升降。（2)運行機構運行機構用來使巷道堆垛機在高層貨架巷道內來回穿梭運行。運行形式巷道堆垛機按照運行車輪所在位置的不同，可以分為地面運行式和上部運行式。上部運行式的堆垛機又可分為懸掛式和支承式兩種。第三節 輸送設備一、連續輸送機械的基本

49、概況連續輸送機械是以連續的方式沿著一定的線路從裝貨點到卸貨點均勻輸送散料和成件包裝貨物的機械裝置，簡稱為輸送機。由于連續輸送機能在一個區間內連續搬運大量貨物，搬運成本較低，搬運時間容易控制，因此，被廣泛應用于現代物流系統中。在自動化立體倉庫系統中，其搬運系統一般都是由連續輸送機組成的，如進出庫輸送機系統、自動分揀系統等，整個搬運系統由中央計算機統一控制，形成了一個完整的貨物輸送與搬運系統，大量貨物或物料的進出庫、裝卸、分類、分揀、識別、計量等工作均由輸送機系統來完成。二、連續輸送機械的特點 與起重設備相比，輸送機能沿固定線路不停地輸送貨物，其工作機構的裝載卸載都是在運行過程中進行的，因而輸送機

50、的起動、制動次數少；另外，被輸送的散料均勻地分布于承載構件上，被輸送的成件貨物也同樣按一定的次序以連續的方式移動。連續輸送機械與具有間歇動作的起重設備比較具有以下優點： （1）輸送能力大。連續輸送機械的輸送路線固定，加上散料具有的連續性，所以裝貨、輸送、卸貨可以連續進行；輸送過程中極少緊急制動和啟動，因此可以采用較高的工作速度，效率很高，而且不受距離遠近的影響。 （2）結構比較簡單。連續輸送機械沿一定線路全長范圍內設置并輸送貨物，動作單一，結構緊湊，自身質量較輕，造價較低。因受載均勻、速度穩定，工作過程中所消耗的功率變化不大。在相同輸送能力的條件下，連續輸送機械所需功率一般較小。 （3）輸送距

51、離較長。不僅單機長度日益增加，且可由多臺單機組成長距離的輸送線路。 （4）自動控制性好。由于輸送路線固定，動作單一，而且載荷均勻，速度穩定，所以較容易實現自動控制。 其缺點是： （1）通用性較差。每種機型一般只適用于輸送一定種類的貨物。 （2）必須沿整條輸送線路布置。輸送線路一般固定不變。在輸送線路變化時，往往要按新的線路重新布置。在需要經常改變裝載點及卸載點的場合，須將輸送機安裝在專門機架或臂架上，借助它們的移動來適應作業要求。 （3）大多不能自動取料。除少數連續輸送機能自行從料堆中取料外，大多要靠輔助設備供料。 （4）不能輸送笨重的大件物品。不宜輸送質量大的單件物品或集裝容器。三、連續輸送

52、機械組成、類型與應用（一）連續輸送機械的一般組成 散料機械系統通常由遠距離運輸、轉載、取料、堆積等設備構成。 1.運輸機械：由帶式運輸機（皮帶機）、氣墊帶式運輸機、螺旋運輸機、氣力運輸機、刮板運輸機等運輸機械組成。 2.轉載設備：一般為轉載漏斗和其他轉載設備及轉載房等構成。 3.取堆設備：斗輪取料機、真空泵取料機、卸船機、卸車機等。 （二）連續輸送機械的應用范圍 連續輸送機械在國民經濟的各個部門中得到了廣泛的應用，已經遍及各行各業。在重工業及交通運輸部門主要用于輸送大宗散粒物料；在現代化生產企業中，連續輸送機械是生產過程中組成有節奏的流水作業線所不可缺少的設備，通過連續輸送機械的應用實現車間運

53、輸和加工安裝過程的機械化，并實現程序化和自動化；在食品、化工、輕紡等許多部門，連續輸送機械往往不單純進行物料輸送，還在輸送的同時進行某些工藝處理；在大型工程項目的施工工地，連續輸送機械可用來搬運大量土方和建材物料；在機場、港口連續輸送機械還用來輸送旅客和行李。 我國各個散粒物料出口專業化碼頭均裝備了以帶式輸送機為主體的散粒物料裝船系統；而在散粒物料進口專業化碼頭上則有以各種輸送機為主體的散粒物料連續卸船系統，例如用于散糧碼頭的卸船作業的雙帶式卸船機、埋刮板卸船機、氣力吸糧機等；用于化肥卸船作業的螺旋卸船機；用于煤炭卸船作業的鏈斗卸船機；用于卸駁船作業的懸鏈式鏈斗卸船機。這些散粒物料連續裝卸機械

54、的迅速發展開拓了連續輸送機械新的發展領域。（三）連續輸送機械的類型連續輸送機械的類型連續輸送機械可分為機械式和流體式兩大類。1.機械式 機械式輸送機械是依靠工作構件的機械運動進行輸送。按其結構形式不同又可分為有撓性牽引構件的、無撓性牽引構件的和連續裝卸機械。 （1）有撓性牽引構件的輸送機械 有撓性牽引構件的輸送機械的特點是：物料放在牽引構件上或與牽引構件連接的承載構件上，利用牽引構件的連續運動來輸送物料。這類輸送機械除具有牽引構件、承載構件、驅動裝置、張緊裝置以外，一般還具有裝載、卸載、改向等裝置，還包括圖543所示的帶式輸送機、斗式提升機、板式輸送機、刮板輸送機、埋刮板輸送機、懸掛輸送機、自

55、動扶梯等，它們分別采用輸送帶或鏈條作為牽引構件。 （2）無撓性牽引構件的輸送機械 無撓性牽引構件的輸送機械的特點是：利用工作構件的旋轉運動或往復運動使貨物沿封閉的管道或料槽移動。它們輸送貨物的工作原理各自不同，且共性的零部件也很少，如圖544所示的螺旋輸送機、振動輸送機、滾柱輸送機等。 連續裝卸機械是在貨場進行堆料、取料及轉運的連續裝卸機械，它包括堆料機、取料機和堆取料機。2.流體式 流體式輸送機械是利用空氣或水等流體的動力通過管道進行輸送，如氣力輸送機和液力輸送裝置等。3.常用的幾種輸送機械特點（1）帶式輸送機是以帶條作為牽引構件和承載構件的連續輸送機械，它可供輸送各式各樣的散貨和件雜貨物，

56、輸送長度可達數公里（國外最長的鋼絲繩牽引膠帶輸送機輸送長度達14.6km），也有不超過數米長的小型帶式輸送機。帶式輸送機是散貨碼頭的最主要的也是比較理想的輸送設備，應用最為廣泛。 （2）斗式提升機是用于垂直或大傾角輸送粉狀、顆粒狀及小塊物料的連續輸送機械，廣泛用于堆場、倉庫、礦井、卸船和卸車。 （3）板式輸送機中的鏈板輸送機的結構和工作原理與帶式輸送機相似，其主要區別在于，鏈板輸送機用鏈條作為牽引構件，用對接的或搭接的平形板或槽形等構件作為承載構件的輸送機械。適用于輸送散粒物料或成件貨物，并在輸送中可完成各種工藝流程或工藝操作。 （4）埋刮板輸送機如圖543a）的所示。在無端的鏈條上相隔一定距離固定一塊刮板，鏈條和刮板在封閉的矩形斷面管道內運動，由加料口導入管內的物料被刮板帶動。工作時，刮板和鏈條完全理在物料之中，用來水平或垂直輸送散粒物料。埋刮板輸送機結構較簡單，尺寸、重量也較小，輸送路線布置靈活。但對所輸送的物料有一定要求，不宜輸送大塊的、容重較大的、粘結性和磨損性大而不允許破碎的物料。 （5）螺旋輸送機如圖544所示，是借助于帶有螺旋片的轉動軸在一封閉的料槽內旋轉，將物料推移而進行輸送的機械。由于裝入料槽的物料受本身重力及其對料槽的摩擦力