第一节 集装箱吊具
集装箱吊具是装卸集装箱的专用吊具，它通过其端部横梁四角的旋锁与集装箱的顶角配件连接，由司机操作控制旋锁的开闭作业。集装箱吊具的质量与可靠性，直接影响着起重机的整机性能。
ZPMC集装箱吊具按照ISO标准设计和制造。设汁时，充分考虑了集装箱起重机的恶劣工况，采用了特殊的防震、防松、防潮和防高温措施，从而保证集装箱作业安全。
一、集装箱吊具的型式
集装箱吊具按其结构特点，可分为4种型式。
1、固定式吊具
固定式吊具也称整体式吊具，它只能装卸一种规格的集装箱。它无专用动力装置，是通过钢丝绳的升降带动棘轮机构驱动旋锁转动，从而以钢丝绳机械运动的方式实现自动开闭锁 销。这种吊具结构简单、重量轻，但使用不便，一般用于多用途门机和一般门机上（图10－1－1）。
2. 主从式吊具
主从式吊具也称组合式吊具。这种吊具由上下两个吊具组合而成。一般上吊具为20 ft，下吊具为40 ft。在上吊具上装有动力装置。起吊不同规格的集装箱时，只要装上或卸下下吊具即可。主从式吊具与固定式吊具相比，它使用方便，但重量较大，如图10－1－2。
3. 子母式吊具
子母式吊具也称换装式吊具。这种吊具在其专用吊梁上装有动力系统，用来驱动下面吊具上的旋锁机构。在吊梁下可换装20 ft、40 ft等多种规格集装箱固定吊具。与主从式吊具比较，它具有自重较轻，但更换吊具花费的时间较长，如图10－1—3。
伸缩式吊具是通过液压传动驱动伸缩链条
或油缸，使吊具自动伸缩改变吊具长度，以适
应装动伸缩改变吊具长度，以适应装卸不同规
格的集装箱。伸缩式吊具虽然重量较大，但长
度调节方便，操作灵活，通用性强，生产效率
高，因此目前世界上的集装箱专用机械大都采
polar code用这种吊具（图10－1—4）。
图10—1—3 子母式吊具
二、固定式吊具
固定式集装箱吊具由传动机构（图10－1—5）、牵引机构、联杆机构、旋锁机构、固定导板和结构件等组成。其工作原理如下：当挂在起重机吊钩上的牵引钢丝绳张紧时，带动一套传动机构转动，传动机构带动联杆运动使旋锁闭锁。该传动机构是一个每次能旋转180°的棘轮装置。当牵引绳松弛时，牵引机构中的一根复位弹簧使驱动机构的下转盘复位；当牵引钢丝绳再次张紧时，又带动该套驱动机构转动使旋锁开锁。在每套40 ft固定吊具的联
杆下各有一套托辊装置，承受联杆的重量并确保联杆的灵活运动。锁销机构联杆上的一个曲柄按比例将驱动机构的180°转动转化成锁销的90°转动，从而实现了吊具的自动开／闭锁动作。机械联锁装置确保了只有在吊具完全着箱后，旋锁才能做开闭锁动作。吊具四角的4个固定导板方便了操作者的快速对箱。
另外，在吊具的两端分别装有一套开闭锁指示器，向司机提示锁销的开闭锁状态。
ZPMC生产的固定式吊具分为20 ft和40 ft两种。
三、自动伸缩式吊具
自动伸缩式吊具分为标准吊具、双箱吊具、旋转吊具3种。下面以ZPMC生产的自动伸缩式吊具为例进行介绍。
标准伸缩式吊具由钢结构、锁销机构、
伸缩机构、导板机构、前后倾斜机构（可
选是否装在吊具上）等组成。
（l）钢结构。吊具的钢结构是吊具的
承载构件，它呈全封闭式，由主梁和伸缩
梁两部分构件，它呈全封闭式，由主梁和
伸缩梁两部分构成。伸缩梁结构被嵌套在
主梁的两根“Ⅲ”形梁中。在伸缩驱动力
的作用下，它可以在“Ⅲ”形梁中滑动。 图10—1—5 传动机构
伸缩梁与端部横梁用焊接方式替代传统的螺栓联接方式，这样就可避免因螺栓松动而引起的螺栓断裂现象。“Ⅲ”形梁和端部横梁采用薄板冷弯成两个“［”形后再对接拼焊。这种结构
能大大减少了焊缝，薄板冷弯成形后能提高材料的屈服极限，从而提高梁的强度和刚度。由于结构件被固定在工装胎架上焊接成形，所以焊后无需校正就能保证加工形位公差要求。为了提高起重量和减轻吊具的自重，吊具的结构件广泛采用国际先进的特高强度焊接钢板。
（2）锁销机构（图10－1—6）。吊具有的4个锁销，采用悬挂方式支承，通过锁销螺母支承在推力关节轴承上。该轴承由轴承钢制造，能承受较大的轴向冲击力，完全适应于集装箱吊具大负荷、高冲击、露天作业的恶劣工况。轴承座上开有润滑油槽，以保证支承面能得到良好的润滑。推力关节轴承的上半部球形支承面作用在凹球面上，允许在较大范围内摆动，从而使吊具锁销在空间实现了全方位的“浮动”。这样，吊具锁销在吊集装箱时仅承受纯拉力，而且使锁销更容易被插入集装箱上的角配件孔中。这种“浮动”锁销也能装卸略有变形的集装箱。位于吊具四角的顶销被用来检测吊具是否完全着箱。
图10－1－6 锁销机构
为了确保作业安全，吊具锁销除了电气联锁外，还装有机械联锁装置（图10－1－7）。当吊具将集装箱吊至空中时，若电气联锁失灵或司机误操作，机械联锁装置保证锁销机构绝对不发生转动。其原理如下：在锁销机构的转柄上开有两个半圆形缺口：当吊具与集装箱脱离或吊着集装箱时，顶销上部的圆柱体正好卡在转柄的缺口处，阻止转柄的转动，防止吊具的锁销在吊着集装箱时的误转动；当吊具落在集装箱上时，顶销上的圆柱体在高度方向上离开了转柄的缺口，转柄转动，实现开闭锁动作。
吊具两端的端梁内各有一套由油缸推动的曲柄连杆机构，每套机构驱动两个锁销动作。它们被安装在箱形端部横梁内，不会受到外力破坏，具有很高的可靠性。
开（闭）锁限位开关也被安装在端部横梁里面，通过检测连杆上感应块的两个位置来检测开（闭）锁状态。
油橡胶板遮盖，以防水、防尘。另外，利用装
拉紧装置
在锁销系统液压回路中的减压阀减小工作压力，以减小油缸的推力。在正常工作状况下，由吊
具下的空载集装箱所产生的摩擦阻力大于油缸
的驱动力，从而保证空中吊箱时不会出现开锁
现象。
（3）伸缩驱动机构和减磨装置（图10－1—8）。吊具伸缩动作靠油马达和减速箱驱动链轮链条传动实现。当伸缩梁在伸缩运动过程中遇到限
位开关时，即发出信号并切断伸（缩）电磁阀电
源，使油马达停止转动， 吊具定位于设定的20ft、
40 ft或45 ft位置，并在司机室的显示屏上显示
吊具的伸（缩）长度。在伸缩链条的两边各有
一套张紧和缓冲装置（图10－1—9）。
该装置中装有专用碟形弹簧，用以吸收 图 10—1—7机械联锁装置
一部分来自伸（缩）方向的冲击能量。
图10－1—8 伸缩驱动机构
除了在液压系统中有过压卸荷保护外，还采用摩擦式驱动链轮来保护吊具的伸缩机构。当吊具所受的外力大于摩擦链轮的设计力矩时，该链轮产生滑转，以吸收冲击能量，达到保护机械和液压部件的目的（图10—1—10）。在伸缩梁和“Ⅲ”形梁的滑动面之间装有特制的减磨垫块，以减小伸缩梁动作时的摩擦阻力。用于制作垫块的减磨材料具有较高的强度，能够承受伸缩梁传递到 “Ⅲ”形梁的挤压和冲击载荷。
板胡制作
光纤调整架（4）导板机构（图10－1—11）。导板分别安装于吊具的4个角上。导板工作可靠，能帮助司机快速将锁销插入集装箱的角配件孔中，以提高装卸效率。导板分活动导板和固定导板两大类。活动导板主要用于与岸边集装箱起重机相 10—1—11 导板机构
配的吊具上；固定导板则多用于与轮胎式龙门起重机相配的吊具上。活动导板有两种驱动形式，即用往复式油缸推动扇形齿轮，或用摆动油缸均能实现导板的摆动。导板的摆动幅度为180°,导板下压时的扭矩不小于1200Nm。导板抬起后，其外形尺寸不得超出转销箱的边界尺寸。由于4组导板具有独立的驱动装置，因此它们可按司机的操纵指令，或同时动作或成对或单独动作。ZPMC生产的固定导板是通过螺栓或销轴等形式固定在吊具端梁的两端。
另外，为装卸超宽集装箱，还专门设计了能适应8 ft和8 ft 6 in两种宽度规格宽集装箱导板。
（5）前后倾装置（图10－l－12）。作为一种可选择的设备，前后倾装置可安装在集装箱吊具上，用于岸桥在装卸中小型集装箱船舶时的快速对箱。其原理是：在吊具和上架之间装有4个前后倾油缸，通过海侧的两个油缸伸（缩）和陆侧的两个油缸缩（伸）来实现前后
倾的动作。吊具空载时，前后倾的范围为±5°。目前ZPMC生产的前后倾装置有4种；
①三角架式；
②吊具上装4个接触油缸式；
③吊具中架上装4个接触油缸式；
④吊具和上架之间装4个直线油缸。这4种前后倾装置基本上可实现各种伸缩式吊具的前后倾作。
图10－1—12 ZPMC吊具前后倾4种形式
（6）伸缩定位装置（图10－1—13）。当吊具受到较大外力冲击时，吊具伸缩位置会发生微动而影响正常装卸作业，因此岸桥在吊具底梁主结构上安装了一套伸缩定位装置。该定位装置由液压油缸、定位销轴、限位开关等组成。其工作原理是：当吊具伸缩至20 ft、40 ft、45 ft位置时，定位液压油缸推动活塞杆插入焊于伸缩推杆相应位置上的定位孔中，并由限位开关提供其动作的信号。伸缩动作开始前，首先将定位销退出并触动限位开关，发出定位销退出到位信号，然后才开始伸缩动作；伸缩到位后，伸缩位置限位发出到位信号，再延时若干秒，定位销才插入推杆定位孔中，以锁定吊具伸缩梁，从而确保4个锁销吊点处于正确位置。
图 10—1—13 伸缩定位装置
图10－1—14 吊具电气控制系统
中波塔（7）液压系统。吊具的伸缩、旋转和导板运动均用液压传动。吊具液压系统的详细内容见第八章。
（8）电气控制系统（图10－1—14）。吊具上所有的用电设备和受控元件均通过一个密封的电控箱，采用专用多芯插头／插座与吊具电缆相接，既可靠又便于更换吊具。吊具上所有的电气接线箱均由耐酸不锈钢制成。为防止箱子中电气元件的松动，在接线箱的固定位置上加装了减振垫。
限位开关的作用是；
皂液盒（1）着箱检测。检测吊具的每一个锁销是否进入集装箱锁孔，并可与锁销动作联锁。
（2）开／闭锁检测。检测吊具的锁销是否到达全开／全闭锁位置，它们与起升机构联锁就能保证安全。
（3）伸缩位置检测。检测伸缩梁是否在所要求的20 ft／40 ft／45 ft位置，并与锁销动作联锁，并确保吊着箱子时不做伸缩动作。
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