国际大型集装箱起重机设备现状与发展趋势


 

ISTIS  

 

 

随着经济全球化的不断深入,国际货物交易量持续上升,对已经几近饱和的全球航运运力提出了新的要求,世界许多国家和地区都加快了现代化的集装箱港口建设的步伐,大型集装箱起重机作为集装箱船与码头之间的主要装卸设备得到了迅猛发展。据统计,近年来,全世界港口装卸机械产品的销售额平均每年按8-10%左右的速度递增。2002年销售交易额达到150亿元左右。
 
目前全球集装箱起重机的生产厂家主要有Nelcon、Mitsubishi、Kone、Noell、Morris、Reggiane-Paceco、Sumitimo HI、Mitsul-Paceco、Mitsubishi以及中国的振华港机等,其中Nelcon公司的产品市场份额最高。
集装箱起重机的技术发展趋势
岸边集装箱起重机伴随着集装箱运输船舶大型化的蓬勃发展和技术进步而在不断更新换代,科技含量越来越高,正朝着大型化、高速化、自动化和智能化,以及高可靠性、长寿命、低能耗、环保型方向发展。
 
(1)高参数和大型化
 
①额定起重量成倍增长
 
吊具下的额定起重量逐步从30.5t增大到61t,最大已达65Lt。
 
②外伸距越来越大
 
随着集装箱船的不断大型化,船宽已从第3代巴拿马集装箱船的13排增大到现在超巴拿马船的14-17排箱,而设计中的24排马六甲型集装箱船会在下世纪初叶出现。集装箱船舶的大型化,其宽度由载箱量600-1000箱时的26-28m,增大到现在载货6000-8000箱的45m,几乎增大一倍。集装箱起重机的外伸距也由32m逐渐增大到了现在的65m,将来会增加到70 m,以适应24排马六甲型集装箱船的需要。
 
③轨上的起升高度大幅增加
 
巴拿马型船集装箱起重机的轨上起升高度通常为27m以下,超巴拿马集装箱起重机在27m~36m之间,而现在则要求达到40m。上海振华港机公司〔ZPMC〕为阿曼SaIaIa港提供了5台集装箱起重机轨上起升高度就达到了40 m。而今年马士基为埃及码头和美国长滩、塔科玛、纽约招标的集装箱起重机起升高度虽为40m,但要考虑有加大到47.5m的可能。起升高度的大幅增大,将导致集装箱起重机金属结构强度、刚度、疲劳等方面出现的一系列新问题,尤其是司机视线的恶化和因自重加大,要求码头承载能力的大幅提高。因此,起升高度在达到47.5m后,集装箱起重机要对抗风载等有特殊考虑。
 
④自重越来越大
 
集装箱起重机的自重,已从常规巴拿马型的600~800t,增大到现在超巴拿马型的1200~2000t。
 
(2)高速化
 
集装箱起重机的起升速度已经从巴拿马型岸桥的50-l20m/min,增加到现在的90-200 m/min,起重机的电动机功率已经达到690 kW×2,若选为交流电机,则是目前起重用变频电动机的最大规格了。小车速度已从常规巴拿马型的120m/min增加到现在的240m/min,并正在向300-350m/min的速度发展。
 
采用双箱吊具作业。据统计,一船集装箱中约60%以上是20’箱。双箱作业新型吊具的应用,使每次能同时装卸2个20’的集装箱,效率平均提高25%以上。在一台集装箱起重机上除了使用双箱吊具外,沉默近十年的双小车系统也已在德国汉堡港重新出现。它是在现代高技术基础上的双小车系统。该系统采用前后两个小车。前一个小车有司机操作,承担船与转接平台之间的集装箱搬运;后小车无司机,完全自动地实现集装箱在转接平台与AGV系统(自动拖运架)之间的搬运,转接平台设在集装箱起重机距船最近的海侧下横梁上。因此,效率大为提高,理论上可达55至60个循环,折合80~100TEU/h。
 
表:国内外较有影响的几家公司的岸边集装箱起重机的性能参数
 
Kalma STS
NOELL
KONE
IHI*
上海港口
上海振华
吊具下额定起重量 t
65
65
65
65
65
65
前伸距 m
56
48
61
63
65
70.5
后伸距 m
25
25
/
16
18
23
轨距 m
30
22
/
30
35
30.48
轨上起升高度m
38
34
/
40
38
40
轨下起升高度 m
22
19
/
16.2
20
18.3
空吊具起升速度 m
180
180
150
180
150
180
满载起升速度 m/min
90
60
75
90
60
90
小车运行速度 m/min
240
190
180
240
240
240
大车运行速度 m/min
45
45
45
/
45
45
*IHI为日本石川岛磨重工业株式会社
跨国公司加强对集装箱起重机的技术创新
跨国公司对集装箱起重机技术的研发均十分重视,三菱重工业株式会社的“装卸用起重机中的集装箱位置检测方法及装置、及集装箱着地、摞放控制方法”的技术,通过对从设置在吊具上的CCD等的摄像装置获得的集装箱的图像数据的处理,可以精确地对集装箱与悬吊集装箱的相对位置进行定位。
 
德国西门子公司发明了一种集装箱起重机装卸的方法。在起重机驾驶室中采用带有监视器的PC机,通过触摸屏操作,根据预先设定的数值,使起重机自动达到预期目标。
 
石川岛播磨重工业株式会社(ISHIKAWAJIMA HARIMA HEAVY IND)的开发的集装箱起重机技术,在起重机上安装集装箱运送装置、测量装置,能测船上集装箱水平和垂直位置,并且控制装置根据测到的集装箱位置数据计算出集装箱运送装置的运动路线来控制集装箱运送装置的运动。
 
HITACHI LTD (JP)株式会社日立制作所的“集装箱起重机”专利(专利号JP10-324493;申请日:1997.5.23)。在沿横梁和起重臂移动的三架载重小车中,中央小车包括一个装载集装箱的平台。平台的高度是当考虑了集装箱被升起时载重小车可移动的最低高度形成基准高度时的高度,这样可以缩短集装箱起重机的搬运时间。