一、簡(jiǎn)介

　　空箱堆高機(jī)屬于港口機(jī)械里面流動(dòng)機(jī)械的一種常見(jiàn)設(shè)備，顧名思義，就是用于在碼頭、集裝箱堆場(chǎng)、鐵路集裝箱堆場(chǎng)、集裝箱制造廠里面裝卸和搬運(yùn)空載的集裝箱。國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)通常指的是搬運(yùn)長(zhǎng)度符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的20尺、40尺或者45尺的集裝箱。從集裝箱的高度來(lái)說(shuō)，通常有8尺6寸和9尺6寸兩種。市場(chǎng)上使用中的空箱堆高機(jī)額定安全載荷大部分為8噸或者9噸，堆垛的集裝箱層數(shù)通常有5個(gè)高到8個(gè)高，以堆垛能力為7個(gè)高或8個(gè)高的比較常見(jiàn)。另外，目前空箱堆高機(jī)還分為每次只搬卸一個(gè)集裝箱的單箱堆高機(jī)，和每次可同時(shí)搬卸兩個(gè)相同長(zhǎng)度規(guī)格的集裝箱的雙箱堆高機(jī)，雙箱堆高機(jī)的搬卸效率更高，更節(jié)能及環(huán)保，但是對(duì)操作司機(jī)、場(chǎng)地的要求高很多，同時(shí)作業(yè)模式有不同。目前市面上，以單箱堆高機(jī)為主。本文這里要探討的空箱堆高機(jī)就是單箱空箱堆高機(jī)。

　　下面圖一所示就是目前堆場(chǎng)、集裝箱制造廠常見(jiàn)的一種空箱堆高機(jī)。

圖一

　　二、背景

　　空箱堆高機(jī)在搬卸集裝箱時(shí)，通過(guò)在堆高機(jī)吊具上面左右兩邊的旋鎖銷(xiāo)分別對(duì)準(zhǔn)集裝箱頂部靠近堆高機(jī)前端的左右兩邊的箱角，然后閉鎖之后再把集裝箱吊起，在吊起離地之后，集裝箱的前端很自然的就靠在堆高機(jī)吊具兩邊的底部鐵板上面。然后通過(guò)門(mén)架、吊具的升降、前傾、后傾、左右的側(cè)移、車(chē)輛的前后左右周?chē)苿?dòng)就可以完成空箱集裝箱的裝卸和搬運(yùn)。

　　在上述起吊之后，集裝箱的前端與堆高機(jī)吊具兩邊底部鐵板靠近及托住時(shí)，因搬卸時(shí)的碰撞、震動(dòng)等因素的影響，就難免會(huì)損傷集裝箱兩邊立柱梁上的油漆。如下圖二所示。

圖二、空箱堆高機(jī)搬卸集裝箱示意圖

　　其實(shí)這種輕微的摩擦在正常的使用過(guò)程中原本可以忽略不計(jì)或者說(shuō)是常見(jiàn)和正常的，因?yàn)榧b箱在整個(gè)流動(dòng)的物流鏈里面，比如在碼頭、堆場(chǎng)里面各種搬運(yùn)設(shè)備幾千、甚至幾萬(wàn)次的裝卸、多次集裝箱運(yùn)輸船及各種運(yùn)輸船的運(yùn)輸途中、不計(jì)其數(shù)跟隨拖車(chē)在公路運(yùn)輸時(shí)、在各個(gè)用戶使用中都無(wú)法避免的磕磕碰碰和摩擦，肯定對(duì)集裝箱的表面油漆或者箱體造成損害。所以對(duì)于通常用戶的運(yùn)用，港口機(jī)械生產(chǎn)商基本上也沒(méi)有對(duì)這方面的問(wèn)題特別給予關(guān)注。

　　但是，在集裝箱制造廠，隨著這幾年用戶的要求提高，以及集裝箱制造廠家內(nèi)部對(duì)自己產(chǎn)品品質(zhì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)的提高，對(duì)新生產(chǎn)和交付的集裝箱的外觀的要求也不斷的提高。逐漸有集裝箱制造廠要求港口機(jī)械生產(chǎn)商提供的空箱堆高機(jī)能夠在裝卸新下線的集裝箱時(shí)不會(huì)造成或盡量避免對(duì)表面的油漆造成摩擦傷害。逐漸的越來(lái)越多的集裝箱制造廠也跟隨著提出了類(lèi)似的要求。

　　針對(duì)這個(gè)市場(chǎng)需求情況的變化，我司根據(jù)用戶的要求進(jìn)行了設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)、加裝產(chǎn)品的加工及現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試、然后根據(jù)測(cè)試的情況又進(jìn)一步改進(jìn)。

　　三、當(dāng)前設(shè)計(jì)情況分析及改裝方案的探討和實(shí)施

　　如前面所述， 目前吊具底端是一塊鐵板，在使用中，鐵板與集裝箱外表的摩擦必然會(huì)造成新集裝箱油漆的刮碰。設(shè)計(jì)的改進(jìn)必然要從這方面著手。

　　1）開(kāi)始，為避免或減少油漆的傷害，建議把吊具底端延長(zhǎng)，把與集裝箱的接觸面從集裝箱的中部附近，轉(zhuǎn)移到比較隱蔽、而且強(qiáng)度比較高的部位：集裝箱的底部箱角；

　　2）吊具底部延長(zhǎng)后，需要把原先底部的鐵板隔除，避免在搬卸時(shí)碰到集裝箱，同時(shí)也可以減輕重量，用于抵消一部分加裝后的重量；

　　3）考慮到集裝箱的高度有8尺6寸和9尺6寸兩種，吊具底部延長(zhǎng)部分頂住底部箱角的裝置必須可以調(diào)節(jié)高度；

　　4）把這個(gè)用于避免刮碰油漆的裝置命名為“吊具頂腿”；

　　5）有些用戶擔(dān)心加裝這個(gè)裝置后，會(huì)加重堆高機(jī)前部的重量，造成堆高機(jī)操作時(shí)容易前傾，擔(dān)心會(huì)容易出現(xiàn)前翻的事故。經(jīng)測(cè)算后告知，加裝后重量最多增加500公斤。但是Kalmar的堆高機(jī)額定安全載荷是8噸或9噸，通常標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的重量在三噸左右，最重的冷凍集裝箱最重也才四噸多，增加500公斤后，也還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不到額定的安全載荷，可以放心使用。

　　把客戶的需求以及上述關(guān)于設(shè)計(jì)方面的建議反饋給工廠，國(guó)外工廠很快生產(chǎn)出了第一代新產(chǎn)品。如圖三、圖四和圖五所示。

圖三、加裝工廠的吊具頂腿后的作業(yè)圖

圖四  吊具頂腿

圖五  吊具頂腿

　　在使用一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)這個(gè)第一代產(chǎn)品存在幾點(diǎn)不足之處：
　　1）吊具底部的鐵板沒(méi)有按照我們的建議割除，導(dǎo)致使用時(shí)有刮碰油漆的情況發(fā)生。如圖四所示；

　　2）加裝的裝置沒(méi)有與吊具焊接在一起，而僅僅是用螺絲固定，幾百斤重量的部件在使用中時(shí)有碰撞及振動(dòng)，導(dǎo)致螺絲經(jīng)常松動(dòng)，存在安全的隱患。如圖五所示；

　　3）國(guó)外工廠可能出于對(duì)自己國(guó)外鋼材的信心，而沒(méi)有留意到國(guó)內(nèi)的集裝箱制造廠的產(chǎn)量和用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)外的工廠、司機(jī)操作不是很規(guī)范、場(chǎng)地的條件比較差。所以設(shè)計(jì)的頂腿的鋼材比較?。?0mm）、與臂內(nèi)的套口空隙大容易晃動(dòng)，導(dǎo)致使用一段時(shí)間后，出現(xiàn)頂腿變形、輕微彎曲的情況。如圖六所示；

　　4）頂腿的前端與集裝箱下箱角接觸的部位是一個(gè)圓形塊，使用時(shí)底部箱角的油漆會(huì)出現(xiàn)比較明顯的摩擦痕跡。如圖五和圖七所示。

圖六  吊具頂腿單薄彎曲

圖七  下箱角與頂腿圓頭摩擦

　　四、方案改進(jìn)

　　因客戶的堆高機(jī)已經(jīng)在使用中，而且工廠沒(méi)有現(xiàn)成的改進(jìn)方案，等待他們重新設(shè)計(jì)和加工需要比較長(zhǎng)的時(shí)間，當(dāng)時(shí)同行其他品牌也沒(méi)有可參考經(jīng)驗(yàn)。為了不耽誤客戶的生產(chǎn)，我們決定針對(duì)不足之處，在國(guó)內(nèi)本地進(jìn)行設(shè)計(jì)及加工。具體措施和方案如下：詳細(xì)請(qǐng)參看圖十的圖紙。

　　1）割除吊具底部的鐵板，避免使用時(shí)有摩擦油漆的情況發(fā)生，并減輕重量。如圖八所示；

　　2）吊具底部臂內(nèi)外套口采用Q345材料加工、頂腿采用Q234的材料加工，臂內(nèi)外套口安裝到吊具之后直接與吊具焊接在一起，不使用螺絲固定，避免螺絲松動(dòng)，排除安全隱患。如圖八所示；

　　3）頂腿的寬度由之前的30mm，改為93mm。大大加強(qiáng)了強(qiáng)度，避免彎曲變形。如圖八所示；

　　4）頂腿的前端與集裝箱下箱角接觸的部位改裝成兩種方案：一種是采用帶軸承的滾輪，而且滾輪的外表面包上聚氨酯材料，大大減少了摩擦。如圖八所示；另外一種是采用圓錐型的頭，可以最大的保證圓錐頭頂部與集裝箱底部的箱角圓孔對(duì)齊，盡量不碰到油漆，即使碰到，因圓錐型的頭部面積比較小，傷害也少很多。如圖九、圖十一所示；

圖八  改裝后的吊具頂腿（滾輪包聚氨酯的設(shè)計(jì)）

圖九  改裝后的吊具頂腿（圓錐形頭的設(shè)計(jì)）

圖十  改裝的吊具頂腿全圖（滾輪包聚氨酯的設(shè)計(jì)）

圖十一  改裝的圓錐形頭的設(shè)計(jì)圖紙

　　五、總結(jié)

　　經(jīng)過(guò)在客戶現(xiàn)場(chǎng)使用一段時(shí)間后，實(shí)踐證明改進(jìn)后的吊具頂腿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、安全、幾乎沒(méi)有故障發(fā)生，完全符合客戶的要求，達(dá)到了集裝箱制造廠保護(hù)新集裝箱油漆的目的。其中，帶軸承的外表包聚氨酯的滾輪的設(shè)計(jì)，保護(hù)效果更好，但是使用一段時(shí)間后聚氨酯會(huì)破損需要更換、軸承需要定期潤(rùn)滑維護(hù)和檢查，使用時(shí)間久后還會(huì)磨損，會(huì)產(chǎn)生一些維護(hù)的成本。而圓錐型頭的設(shè)計(jì)雖然保護(hù)效果稍微差一些，但是結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、幾乎不用維護(hù)成本。這兩種設(shè)計(jì)各有優(yōu)勢(shì)，采用哪種方案，可由客戶根據(jù)自身的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。