门式起重机简易集装箱吊具改造与应用
集装箱门式起重机标准
集装箱门式起重机标准
集装箱门式起重机是一种常用的货物装卸设备，用于在港口、码头、仓库等场所进行集装箱的装卸作业。
以下是集装箱门式起重机的一些常见标准：
1. 起重能力：集装箱门式起重机的起重能力通常以吨为单位标识，例如20吨、30吨、50吨等。
起重能力应根据具体使用需求选择，确保能够满足装卸作业的要求。
2. 工作范围：集装箱门式起重机的工作范围包括水平范围和垂直范围。
水平范围指起重机横向移动的距离，垂直范围指起重机的升降高度。
工作范围应根据实际操作环境确定，确保能够覆盖到需要进行装卸作业的区域。
3. 运行速度：集装箱门式起重机的运行速度包括起重速度和移动速度。
起重速度指起重机吊钩的上升或下降速度，移动速度指起重机整体移动的速度。
运行速度应根据工作效率和安全性需求确定。
4. 安全性要求：集装箱门式起重机应符合相关的安全标准和规定，如国家标准、行业标准等。
起重机应配备相应的安全装
置，确保在操作过程中能够保障人员和货物的安全。
5. 控制系统：集装箱门式起重机的控制系统应具备良好的可靠性和灵活性。
常见的控制方式包括手动控制和自动控制，可以通过按钮、遥控器或计算机进行操作。
以上是一些常见的集装箱门式起重机标准，具体的要求还需要根据实际情况和相关规定进行确定。
20t铁路A型门式起重机改造方案及应用
20t铁路A型门式起重机改造方案及应用刘庆渔【摘要】为减少集装箱装卸机械购置成本,充分利用既有货场资源,通过阐述20 tA 型门式起重机的概况,提出可以通过改造起重量为20 t的A型门式起重机解决部分货场装卸集装箱的起重能力不足的问题,采用更换起重小车、适当降低起升速度、不增加整机电机容量、限制在跨内作业、钢结构局部加强、整机变频改造、电子减摇等措施,对JTM20A型门式起重机进行增至33 t改造,并对改造后结构进行验算.结果表明,JTM20A-18～22 m A门式起重机经改造后,门架结构的最大应力及变形均在许用范围以内,门架结构的刚度、强度均满足铁路货场集装箱及其他笨重货物装卸作业的需要.【期刊名称】《铁道货运》【年(卷),期】2017(035)002【总页数】6页(P51-56)【关键词】门式起重机;改造方案;装卸作业;集装箱运输【作者】刘庆渔【作者单位】北京铁路局装卸管理部,北京100045【正文语种】中文【中图分类】U294.27+5门式起重机作为铁路货场装卸作业的主力机型，担负着近 70% 的作业量，其技术性能、适应货物品类能力在铁路货场起着举足轻重的作用。
北京铁路局目前有各类门式起重机 138 台，其中集装箱专用门式起重机 10 台，起重量 36～50 t 门式起重机 33 台，其余 95 台均为起重量 20 t 的 A 型门式起重机。
随着铁路加快发展集装箱运输，越来越多的中小型货场需要开办集装箱办理业务，2016 年中国铁路总公司要求各铁路局加强集装箱办理站点的建设，不断扩大铁路集装箱货场数量，增强集装箱办理能力[1]。
按照集装箱运输发展需要，对现有装卸机械规格、型号、性能进行综合分析，科学确定装卸机械配置数量和选型标准，配备专业化装卸吊具，提高装卸机械化水平[2]。
由于我国绝大多数铁路集装箱办理站的规模较小，而配置通用型的集装箱装卸机械，投入产出率较低[3]，为减少集装箱装卸机械购置成本，充分利用既有货场资源，研究提出改造起重量为 20 t 的 A 型门式起重机，将其起重量提升至 33 t，可以有效地解决部分货场装卸集装箱的起重能力不足的问题，挖掘铁路货运场站集聚货源的能力，推动铁路货运向现代化物流转型发展。
门式起重机简易集装箱吊具改造与应用
门式起重机简易集装箱吊具改造与应用摘要：新疆一企业之前采用简易吊具配备2名司索工进行集装箱吊装，后与南昌一家机械厂合作对吊具进行了升级改造，采用了一种旋转吊具，实现自动开闭锁头、旋转、自平衡等动作。
增加了装卸集装箱效率的同时降低了人力成本。
关键词：自平衡旋转吊具[1];力矩电机;集装箱目前不少门式起重机吊装集装箱时采用简易吊具进行吊装，这种简易吊具每班需要配合2名持证上岗的司索工，在蘑菇头锁闭开启和集装箱转向时都必须用人工拉绳控制，司索工劳动强度大，工作性质危险，现新疆一企业对吊具进行改造后，使上述工作全部由起重机司机一人完成，每年直接节约的人力成本30万元左右。
1.改造前的现状由于该门式起重机的主要作用是从平板车和敞车中装卸40英尺集装箱，但由于采用的简易吊具吊装在作业从存在一下问题.1.1吊装高度不够，使用受到限制。
改造前吊装作业高度如图所示。
为满足700mm吊装安全距离，至少要使得吊装高度道在12.3m以上，但改造前该门式起重机的吊装高度仅为11.4m，在实际作业过程中，在面对2.9米的高箱时仅有少部分敞车车型能够作业，不能满足安全要求，且吊装过程经常触发高度限位器。
图1.改造前敞车吊运集装箱安全作业要求吊具高度5100mm40英尺高箱高度2900mm集装箱吊装安全距离700mm敞车高度（以最高C63计算）2400mm敞车底部距离轨面高度（空载）1200mm所需最小安全吊装高度（以C63计算）12300mm现有吊装高度（以轨面为基准）11400mm表1.最大吊装尺寸表1.2吊装效率低下1.3平均一次作业达5分钟以上，特别是遇到卸箱货物有偏载情况时，在对平板装车时，由于集装箱存在偏斜不容易吊落在平板蘑菇头上。
对棚车容易碰撞车皮，使得作业效率更加十分低下。
1.4需配备司索工，存在安全隐患改造前的简易吊具需要配合2名司索工进行转向、锁头开闭等作业，特别是在穿越两侧U型孔时需两次人力转向，劳动强度较大，并且重箱作业时，惯性较大，容易发生挤伤事故，存在一定安全隐患。
单臂架门座式集装箱起重机创新技术应用
单臂架门座式集装箱起重机创新技术应用作者：齐永志来源：《集装箱化》2012年第08期广州南沙海港集装箱码头有限公司（以下简称南沙海港）在2010年单臂架门座式集装箱起重机（以下简称门机）采购工程项目中充分重视技术创新，将5项创新技术应用于门机制造过程。
目前门机投产使用已近2年，受益于各项创新技术的应用，门机在生产中显现装卸效率提高、备件寿命延长、故障率降低等特点。
1吊具电缆卷盘装置吊具电缆卷盘装置原属岸桥设备的专业配置，南沙海港将其用于门机的起升机构中，替代传统的吊具电缆储缆框装置。
如图1所示，由卷盘、驱动电机、减速箱及滑环箱组装而成的吊具电缆卷盘总成安装在门机臂架前端的专用平台上，吊具电缆上端紧固并卷绕在卷盘上，吊具电缆下端通过卷筒式缓冲器紧固后连接至吊具上。
2台变频电机通过减速箱直接驱动卷盘，并通过编码器控制卷盘转动角度，系统采用变频调速控制，实现卷盘转动速率与吊具升降速率相适宜以及卷盘转动角度（或圈数）与吊具升降位移相符合的目的。
与传统的吊具电缆储缆框相比，吊具电缆卷盘的优势在于：大大减小电缆在吊具升降过程中所受拉力；避免储缆框上导缆环圈对电缆的磨损；避免电缆因储缆框导缆而产生内应力扭曲；防止储缆框部位润滑油液对电缆的污染腐蚀；卷盘轻微的拉伸力使电缆一直处于张紧状态，从而避免电缆与起升钢丝绳产生刮擦；降低电缆受拉断芯及电缆皮起皱故障率，有效延长电缆使用寿命。
吊具电缆卷盘的缺陷在于：整个吊具电缆卷盘装置总成重约，导致臂架下绕力矩增加，门机重心向不利方向偏移，不过该缺陷可通过适当增加门机配重质量予以改善。
2吊具回转自动跟随机构通常情况下，门机起吊船上集装箱至安全高度后，通过主回转机构的回转运动以及起升机构的下降动作将集装箱降至并停位于门机下方的集卡区域。
受主回转机构圆弧运动轨迹的影响，位于集卡区域的集装箱角度往往与集卡（或船舶）的角度不一致，此时需要靠门机司机的感觉及集卡或指挥员的配合才能完成对箱。
集装箱起重机吊具智能化管理升级改造
Vol.31No.5General Serial No.345 22EQUIPMENT即TECHNOLOGY集装箱起重机是集装箱码头吊运集装箱的主要设备,其吊具是唯一与集装箱直接接触的部件。
吊具长时间在压力和震动环境下工作,故障率和更换频率较高；因此，大多数集装箱码头配置吊具数量较多，这给吊具管理工作带来一定挑战。
为了确保吊装作业安全，需要统计吊具起吊次数；但在实际操作中，吊具起吊次数统计费时费力。
若能通过技术手段优化吊具起吊次数统计，实现吊具自动识别和起吊次数自动统计功能，将大大节省人力，降低集装箱码头运营成本。
为此，基于远程起重机管理系统(remote crane management system,RCMS)实施吊具智能化管理升级改造，建立全新的吊具远程监控系统，实现吊具自动识别和起吊次数自动统计功能。
1传统集装箱起重机吊具起吊次数统计方法及其弊端在吊具起吊集装箱的过程中，集装箱质量主要由吊具旋锁承载。
受制于旋锁机构特点及其金属特性，吊具旋锁起吊次数及其使用寿命有限。
一般情况下，技术人员定期监控、记录吊具起吊次数，并在其达到一定作业量后对旋锁进行探伤检测，以便根据检测结果确定是否更换旋锁,但在实际操作中存在以下问题:一方面，由于吊具更换频繁，难以精确统计旋锁起吊次数；另一方面，旋锁起吊次数统计耗时耗力，并且容易出现漏记、误记等问题。
虽然吊具电箱配备统计旋锁起吊次数的计数器，但其通过脉冲信号计数,准确性不高;此外,该统计方式需要技术人员在现场逐个查看计数器，工作量较大，加之码头吊具数量众多，很难全面比较吊具作业箱量与旋锁起吊次数。
现代化集装箱码头可以应用RCMS来统计起重机作业情况，但其不能全面反映每个吊具及其旋锁的运行情况。
2集装箱起重机吊具智能化管理原理集装箱起重机吊具大多采用执行器-传感器接口(actuator-sensor interface,ASI)双线通信方式，其具有一定可扩展性,可通过Slave模块的不同输入点为吊具编码;吊具可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)自动识另！］编码后将信息传至起重机主PLC,再通过RCMS将吊具信息传至设备运行控制中心，由后台程序分析吊具信息。
科技成果——集装箱门式起重机起升配重节能装置应用
科技成果——集装箱门式起重机起升配重节能装置应用成果简介在港口吊具和上架（以下简称吊具）升降系统上加装配重平衡装置。
通过配重及其控制系统实现起升或下降时吊具及其上架的位能与平衡块之间位能互相转换，使得集装箱门式起重机起升时的实际起重量等于总起重量减去平衡块重量。
如以平衡块重量为8t来算，按照吊具及其上架重量为10.5t计，以额定起重量为40t的集装箱门式起重机为例，加装起升配重节能装置后实际起重量从加装前的50.5t降低为42.5t，是加装起升配重节能装置前实际起重量的84%。
发动机-发电机组的功率主要是依据起升机构的最大载荷需求来设计配置的，加装起升配重节能装置后起升系统消耗的功率可以减少约16%，达到明显的节能效果。
适用范围该技术适用于各类集装箱码头关键技术（1）集装箱门式起重机三大机构能耗分析集装箱门式起重机的作业能耗主要有起升，大车，小车三大机构产生，集装箱门式起重机的作业主要由起升机构完成，能耗也主要是由起升机构消耗。
假设能耗与载荷重量成线性关系，起升机构消耗占比为75%，因此减少起升机构载荷，就能降低集装箱门式起重机能源消耗，达到节能效果。
（2）配重节能原理集装箱门式起重机的配重节能装置是在吊具和上架（以下简称吊具）加装配重平衡装置。
①集装箱门式起重机加装了起升配重节能装置以后，能实现起升时吊具位能与平衡块位能互相转换，使得集装箱门式起重机空载起升时的实际起重量等于吊具重量减去平衡块重量。
按照吊具与吊架重量为10.5t，平衡块重量为8t来计算，集装箱门式起重机空载起升时的实际重量为2.5t。
以额定起重量为40t的集装箱门式起重机来计算，加装起升配重节能装置后实际起重量为42.5t，是加装起升配重节能装置前实际起重量50.5t的84%。
②集装箱门式起重机起升配重节能装置不受集装箱门式起重机动力源类型的影响，它是一套柔性连接的机械系统，只要集装箱门式起重机起升机构运行，它就能起到预期的节能效果，不仅可应用于各种供电模式的集装箱门式起重机，也可推广应用于其它起重机械节能领域。
36t集装箱通用门式改32t专用起重机方案与实施
的载荷进行校验计算 ， 校验计算不能满足使用要求时 ， 可适
当 加大 一个 级别 。
１ ． ５减 摇 装置
钩 变 频起 重 机 ， 吊钩 下 起重 量 为 ４ ０ ｔ ， 跨度为 ２ ２ ． ５ ｍ， 悬 臂 长 为 １ ０ ／ ９ ． ６ｍ， 有效 悬 臂 为 ７ ／ ６ ． ６ ｍ， 起 升 高度 为 １ １ ｍ 。 主 梁 截 面： 梁高 １ ７ ５ ０ ｍ ｍ， 梁宽 １ ２ ０ ０ ｍ ｍ， 上下盖板 １ ２ ｍ ｍ， 小 车 主
装箱 门式起重 机 的门架结 构 的最 大 Ｖ ｏ ｎ Ｍ ｉ ｓ ｅ ｓ 应 力 及 变形 均 在许 用范 围以 内 ， 门架结 构 的刚 度 、 强度 均 满足使 用要 求 。大 小 车运行 机构 经 校验 计算 符合 使用 要 求 ， 未做 变 动 。
３ 结束语
型式
型 号
１ ２ Ｎ Ａ Ｔ ６ ×ｌ ９ Ｗ ＋ Ｆ Ｃ ｌ ７ ７ ０ Ｚ Ｓ ８ ４ ． １
减 速 器
钢
型 速 数
型
（ １ ） 原有 ３ ６ ｔ 门式起 重 机 经过 改 造 完全 可 以满 足集 装 箱 专 用 门式 起 重 机 的要求 ， 是一 种 投 资 少 ， 充 分 利 用 原 有 设 备
力矩电机双向 柔性防 摇
Ｙ Ｌ Ｊ Ｃ １ ３ ２ — ２ ５ ／ ４ （ 法兰安装）
电
动 机
同步转速 ｎ（ ｒ ｐ ｍ ）
堵转力 矩 （ Ｎ ． ｌ Ｉ １ ） 堵转时间 （ ｍ ｉ ｎ ） 数 量 号 比 ｉ 量
号
１ ５ ０ ０
２ － ４ ４ ３ ４
６ ２ ． ５ Ｔ， 跨 中弹 性下 挠 为 １ ０ ． ８ １ ｍ ｍ≤许 用下 挠 ２ ６ ｍｉ ｌ ｌ ， 悬 臂 弹 性 下挠 为 ２ ９ ． ７ ２ ｍ ｍ≥许 用下 挠 ２ ４ Ｉ Ｔ ｌ ｌ ｉ ｌ ， 故 悬 臂 须补 强 。悬 臂
调箱门用龙门起重机节能技术改造
当海关 、商 检 等部 门对 集 装 箱 检 查 时 ，集 装 箱 货
Ｉ
拖 车 开走 ￣ 转 １０ 回来 等 待装 箱 调 ８。
Ｉ
正 面 吊 放 下集 装 箱 并 确认 已装 到 位
Ｉ
『 正面吊 抬起前伸 拖 臂， 车开走
柜的 门需 放在 拖 车 尾 部 以 利 于 开 箱 验 货 。我 国 国 内很多码 头 和 堆 场 的作 法 是 利 用 正 面 吊在 一 固定 位 置将集 装 箱 吊起 一 定 高度 ，先 前 装 运 集 装 箱 的 拖 车在周 边 调 转 １ ０ 后 ，开 回到 吊起 的集 装 箱 下 ８。
ｃａ ｅａ ｄｔｅｒｃ ｎｔ ｃ ｏ ｅｈ ｄｆｒ ｏ ｔｉ ｒ ｏ ｒ ｄｕｔ ｅ ｔ ｕ ｃ ｏ ｅｌ ａ ｏ ｙｓ ｒ ｄ ｒ ｌ ｉ ｅ ｈ ｎ ｍ ａ — ｒ ｎ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎｍ ｔｏ ｎ ｎ ｏ ｊｓ ｎ ｆ ｎ ｔ ｎ ｒａ ｚｔ ｎｂ ｐ ｅ ｅ’ ｓ ｗ ｎ ｍ ｃ ａ ｉ ｐ ｎ ｈ ｅ ｒ ｉ ｏ ｃ ａ ｅｄ ａ ｍ ｉ ｉ ｉ ａ ｓ ｅ ｇ ｓ
ｃｔｄｃｎａ ｅ ｏｒ ｄｕｔ ｎ ｑ ｉｍ ｎ， ｈｒｉ，ｈ ｎｒｙｓｖ ｇｍ ａｕｅ ｆ‘ ｐ ｃ ｇｔｅ ｕｌ ｙ ｏ ｅ’ｆ ａｔ ａ ｏｔｉ ｒ ｏ ｊｓ ｅ ｎ ｄ ａ ｍｅｔ ｕｐ ｅｔ ｔｅｅ ｔｅ ｅ ・ａｉ ｅｓｒ ｏ ‘ｅｌ ｉ ｅ ｂ ｗ ｒ ｏ ｇｎｒ ｅ ｎ ｅ ｇ ｎ ｒ ａｎ ｈｆ ｐ ’ ｒ ｙ
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门式起重机简易集装箱吊具改造与应用
摘要：新疆一企业之前采用简易吊具配备2名司索工进行集装箱吊装，后与南昌一家机械厂合作对吊具进行了升级改造，采用了一种旋转吊具，实现自动开闭锁头、旋转、自平衡等动作。
增加了装卸集装箱效率的同时降低了人力成本。
关键词：自平衡旋转吊具[1];力矩电机;集装箱
目前不少门式起重机吊装集装箱时采用简易吊具进行吊装，这种简易吊具每班需要配合2名持证上岗的司索工，在蘑菇头锁闭开启和集装箱转向时都必须用人工拉绳控制，司索工劳动强度大，工作性质危险，现新疆一企业对吊具进行改造后，使上述工作全部由起重机司机一人完成，每年直接节约的人力成本30万元左右。
1.改造前的现状
由于该门式起重机的主要作用是从平板车和敞车中装卸40英尺集装箱，但由于采用的简易吊具吊装在作业从存在一下问题.
1.1吊装高度不够，使用受到限制。
改造前吊装作业高度如图所示。
为满足700mm吊装安全距离，至少要使得吊装高度道在12.3m以上，但改造前该门式起重机的吊装高度仅为11.4m，在实际作业过程中，在面对2.9米的高箱时仅有少部分敞车车型能够作业，不能满足安全要求，且吊装过程经常触发高度限位器。
图1.改造前敞车吊运集装箱安全作业要求
吊具高度
5100mm
40英尺高箱高度
2900mm
集装箱吊装安全距离
700mm
敞车高度（以最高C63计算）
2400mm
敞车底部距离轨面高度（空载）
1200mm
所需最小安全吊装高度（以C63计算）
12300mm
现有吊装高度（以轨面为基准）
11400mm
表1.最大吊装尺寸表
1.2吊装效率低下
1.3平均一次作业达5分钟以上，特别是遇到卸箱货物有偏载情况时，在对平板装车时，由于集装箱存在偏斜不容易吊落在平板蘑菇头上。
对棚车容易碰撞车皮，使得作业效率更加十分低下。
1.4需配备司索工，存在安全隐患
改造前的简易吊具需要配合2名司索工进行转向、锁头开闭等作业，特别是在穿越两侧U型孔时需两次人力转向，劳动强度较大，并且重箱作业时，惯性较大，容易发生挤伤事故，存在一定安全隐患。
自平衡旋转吊具介绍：该企业升级的吊具主要由机械旋转系统、自平衡调节系统、推杆自锁系统组成，分别实现旋转、自动调平衡、开闭锁头等动作[2]。
该吊具在一侧长边装2块侧板，一侧短板安装一块侧板，司机操作时先用长边侧板靠紧集装箱后，大车走形使短边侧板也靠紧集装箱后下放吊钩使吊具上的蘑菇头伸入集装箱锁孔，而后司机操作电动推杆带动连杆机构将锁头锁闭;转向时，旋转电机带动齿轮传动使转盘转动，从而无需司索工配合即可完成装卸集装箱的
2.改造后的效果
首先，对吊具和电气控制改造后，更换的新吊具高度为 3.5m，比原来的简易吊具缩短了1.6m使得最小安全吊装高度由12.3m减少为10.7m，现有吊装高度为11.4m大于10.7m满足安全吊装的高度要求。
其次，该改造完成能够通过起重机司机进行旋转、开闭锁头等动作，完全取代了每班2名司索工的工作，按三班工作制度计算，每年为企业直接节约了30万元的工资支出。
再次采用该吊具后，整个装卸集装箱全部自动化作业，大大提高了作业效率。
特别是在面对偏载
集装箱装平板时，由于吊具的自平衡系统，在集装箱试吊的过程中会自动调整起吊重心，使得偏载重箱在起吊中也处于水平状态，解决了改造前的作业难题。
最后，节省司索工后，吊装作业由人机交汇作业变为单纯的机械作业，大大降低了发生事故的概率和后果，消除了安全隐患。
图2.改造后的作业使用图
存在的问题和总结
3.该企业对吊具和电气控制进行改造后取得了较好的技术经济效益。
但在使用过程中仍存在以下问题需要改进
3.1该吊具在门式起重机小车上配备了4台力矩电机配合牵引钢丝绳固定在吊具装盘上，起到辅助吊具平衡的作用，但在实际使用过程中力矩电机存在烧毁率较高的问题。
3.2该吊具的的电源、信号是通过一根专用电缆连到驾驶室和配电箱。
由于要保证该电缆随吊具升降且不得干扰主钩，该被电缆缠绕在扭力弹簧滚筒上，使电缆受力紧绷承受较大拉力，容易产生外皮拉裂，更换周期较短。
参考文献：
[1]钟生贵，单人煌.自平衡旋转集装箱吊具的设计与开发[J].铁道货运.2008（8）：35-38
[2]王正宇.平衡旋转集装箱吊具的应用与改进[J].铁道货运.2011（6）：44-46.。