CN101023012B - 用于海上船舶装载或卸载的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于海上船舶装载或卸载的设备，包括一座钢桥(1)，该钢桥支承在各个桩基(2)的头部件(3)上并且一台或多台船舶装载机(5)或船舶卸载机可纵向移动地安置在该钢桥上。

Description

用于海上船舶装载或卸载的设备

技术领域

本发明涉及一种用于海上船舶装载或卸载的设备。

背景技术

在货物快速装卸过程中要求高生产率的时代，船舶的卸载和装载有特别重要的意义。为了使成本最低化，尤其期望尽可能短的停泊时间，这只有在高的散装物料装卸速度下才可达到。

为了获得或提高所期望的经济性，发展了一些具有大的装载容量的货船，它们具有与此相应的尺寸。有时在用于这些船舶的吃水深度的港口中的泊位的水深不够，或在散装物料货栈附近没有港口，因此作为替换方案，提供一种海上货运装置。当然，船舶的海上装载的前提条件是，离海岸一定距离存在一个船舶停泊处和一个相应的用于输送机的支承装置。为此以往在海岸附近建造船舶靠泊突堤码头，它由实体混凝土平台组成，铁轨或轮胎式运输设施可在其上运动。这些实体混凝土平台通常支承在桩基上。

所描述的海上设备的缺点是，它们不仅结构复杂而且它们的建造比较昂贵，特别是因为混凝土浇筑必须基本上就地，就是说，在海上进行。所需的大量桩基同样是昂贵的。

发明内容

本发明的目的是，创造一种克服上述缺点的用于海上船舶装载或卸载的设备。

此目的通过一种用于海上船舶装载或卸载散料的设备达到，该设备包括一座钢桥，它支承在少量的各个桩基的头部件(优选混凝土头部)上并且一台或多台船舶装载机或船舶卸载机可纵向移动地安置在该钢桥上。在这里每个桩基由一组多个恰当排列的单桩组成，它们夯入海底并且其在水线之上的各上端借助例如由混凝土构成的头部件连接。优选的是，钢桥尤其按桁架结构方式设计为具有大跨度的多跨梁。钢桥本身如果设计为实腹或箱形梁，尤其提供成本方面的优点。钢桥可以或是作为整体或是分成不多的部分方便地在现场安装，并且必要时在那里连接为一座具有大跨度的桥。这种桥同样用作船舶靠泊突堤码头并且不仅用作可在其上纵向移动的船舶装载机或卸载机的支承装置而且还沿其整个桥长延伸的码头传送带的支承装置。在承载能力相同时，例如作为在上翼缘与下翼缘之间具有大间距的弯曲梁亦即具有大高度的多跨梁的钢桥比混凝土或钢筋混凝土桥轻得多并且能建成具有大得多的跨度。因此在这里也可以显著减少桩基的数量，由此实现进一步节省费用。此钢桥可以设计为，使得其上翼缘相对于水平面可在不提高成本的情况下布置为比在实体混凝土结构中更高，从而可将具有相应悬臂的船舶装载或卸载机的门架设计得低矮。其结果是又提供了由风力构成轮荷载低的优点。

原则上，在这种桥上既可以安装船舶装载机，也可以安装船舶卸载机，但下文只详细说明船舶装载机。船舶装载机尤其可以是一个具有一个悬臂的坐标机，该悬臂由一根本身刚性的水平直梁构成，它可以横向于待装载的船舶和坐标机自身行驶道的纵轴线运动并且为此至少在其上侧和下侧在支承滚轮之间被导引。因此，标记提及的坐标机通过船舶装载机的纵向移动使悬臂顶端(或抛料头)在钢桥上可沿其中一个方向运动并且通过悬臂的伸出或缩回可沿另一个与之垂直的坐标进行改变。以此方式通过悬臂顶端可以调整到所有打开的船舶装载舱口之上的任何点。

优选的是，悬臂具有一个可纵向运动，亦即可移动或可回转的配重，它尤其可以支承在滚轮或车轮上并且通过一些具有不同直径的、安置在一根公共的轴上的并且分别与齿条或滚销齿啮合的小齿轮可以对向于悬臂移动方向进行运动。小齿轮直径之比确定了配重相对于悬臂的行驶行程的相互的移动行程，所以在悬臂伸出时，配重按相应的比例沿反方向移出。除上述通过能牢靠地在不平静的(rauen)海上作业中可靠工作的小齿轮和齿条之类机械强迫驱动的方案外，也可以通过附加的电气的、液压的、气动的或其他机械的辅助装置使配重运动，当然，在这种情况下由于它们需要单独的监视、控制和驱动元件，与运动的机械强迫耦合相比需要附加的费用。

此外优选的是，船舶装载机的悬臂在其前部自由端上具有一个可沿竖直方向回缩的装载溜槽，它优选由一个头部溜槽、一个可伸缩的竖管或类似构件以及一个导架组成，此外导架优选安装在一个桥塔之内。必要时还可以附加地设置一些用于竖管的下端的纵倾装置。桥塔配备有提升装置，装载溜槽和导架可借助这些提升装置向上回缩，由此可将装载溜槽导引到一个位置，在此位置，它可以在船舶舱口边缘之上水平移动，例如为的是将装载溜槽从一个货舱移出并移入下一个货舱内。为此，导架可在桥塔之内升和降，其中装载溜槽在导架上升时可逐段和伸缩式地相互移动。取代由圆柱形元件组成的可伸缩的竖管，也可以采用漏斗状元件，它们沿直线或可瀑落状

伸缩地上下排列。

此外，头部溜槽优选具有一个漏斗状进入区域、一个盖、内部的导引和缓冲装置和一个用于侧向输入输送物料的开口，输送物料在悬臂上优选通过一条传送带运输。该传送带在顶端可以具有一个抛料滚筒，它可以从头部溜槽的区域转出或移出。已提及的导引和缓冲装置是一些直线或弯曲状轮廓的可更换的磨损件。

按一种替换方案，作为船舶装载机也可以使用一种这样的具有一个可绕一条竖直轴线水平回转的具有悬臂的上部结构。在这里，悬臂顶端作部分圆弧形运动，其中，在悬臂有相应长度时，与船舶装载机的纵向移动能力相结合，同样可以调整到每个船舶装载舱口之上的任何点。

优选的是，悬臂设计为弯折臂式悬臂，它可绕一条处于面朝船舶装载机的舷墙的区域内的水平轴线回转。这种实施形式允许悬臂前部的臂段强烈倾斜，所以可将设置在那里的溜槽深深地插人船舱内，由此可使装载物料的落差最小化。因而可以基本上避免在输送块状物料的情况下要不然由于更长的落差而发生不希望的颗粒损伤或在输送粉状散料的情况下而产生大量粉尘。为了防止在两个互相铰接的悬臂段之间的过渡区域内使在那的传送带发生过度弯折，规定，在水平回转轴线的区域内借助一个带面弧弓支承传送带，带面弧弓由多个可彼此运动的、回转的和移动的单个分段组成。与例如由DE 100 02 018 C2已知的难以制造、笨重而且昂贵的弹性弧弓相反，采用这些运动元件可创造一种结构和成本有利的带支承面，其中避免了不允许强烈的曲率半径。

设置在弯折臂式悬臂端侧的装载溜槽可以在下方在悬臂端上设有一个用于使装载物料侧向偏转的纵倾装置，由此可以在船舱内产生一个基本上平的装载物料表面继而产生散料的一种最佳充填度。尤其可以实现船舶的最佳纵倾或在遇到艰难的海况时使装载物料移动的危险最小化。

优选的是，溜槽也可以通过一个平行四边形转向机构竖直导引或保持。

一条来自陆地的传送带、一条码头传送带和一个带式滑车(Bahnschleifenwagen)用于将输送物料输入给船舶装载机，散状物料从带式滑车转交到船舶装载机或设在那里的传送带。带式滑车可以组合在船舶装载机中。

桩基的头部件或由混凝土或由钢制成，这取决于桩基的结构和有必要考虑尤其因支承荷载所产生的力。

总之，采用按本发明的设备，可以实现一种特别经济的用于船舶装载或卸载装置的方案。与这种装置的现有技术相反，为达到这一点采取的措施是：

●就地建造轻结构和便宜的桥

●与在海上区域内传统的具有送料车的径向装载机相比，本船舶装载机结构简单并且悬臂的伸距小

●取消了用于在传统的径向装载机中所需要的单独的船舶泊位和径向行驶道、单独的桥回转支承、在双装载机之间的传送带分配站、在码头、径向行驶道、分配站之间的浮桥和跳板等的基础和支柱结构。

附图说明

下面借助附图讨论本发明的其他优点和实施例。其中：

图1至3本发明设备的原理图的各个不同的视图；

图4在悬臂的折弯区域内的带面支梁的原理图；

图5用于给料溜槽的平行四边形转向导引装置的原理图；

图6具有可竖直回缩的装载溜槽的可水平导引的悬臂的原理图；

图6a至6c  装载溜槽的头部区域的详图；

图7与图6对应的视图，其中装载溜槽已回缩；

图8和9用于水平运动的悬臂的小齿轮/齿条驱动器的各个不同的视图；

图10a和10b不同的溜槽部分的原理图；

图11在悬臂头部处的用于安放装载溜槽和导架的桥塔的原理图；

图12a可伸缩的装载溜槽和导架的原理图；

图12b图12下部部分的侧视图。

具体实施方式

众所周知，原则上大型的海上船舶装载或卸载装置的成本不仅由船舶装载机或卸载机产生，而且往往更主要地在于当地要架设的建筑物。属于这种建筑物的主要包括长长延伸的泊位，它具有其系索装置和碰垫、用于装卸设备的基础、支柱结构和行驶道，在按现有技术已知的径向装载机中，货物装卸设备的回转支承的基础和支柱结构，以及可能的在按双重结构设计的回转装载机中，单独的处于它们之间的从输入的主输送机到这两个装载机的散料分配站的基础和支柱结构以及在分配站、停车和维护平台及在停车和维护平台及船舶系泊装置之间连接的行驶行程或运行行程(维护行程和运输行程)的基础和支柱结构。本发明的目的在于，创造一种海上船舶装载装置，它可以用较低的技术性耗费建造并且成本更加合算。

由图1至3可见，海上船舶装载单元由一座钢桥1组成，它安置在各个桩基2的混凝土头部3上。一个船舶装载机5可沿铁轨行驶道4纵向行驶地安装在此钢桥1上。此船舶装载机5设有一个低的门架6或23(见图3或图9)，这是可能的，因为钢桥1的上翼缘相对于水平面31可设置得比较高。采用所述的“低结构方式”，由风产生低的附加车轮荷载。为了完整起见，还画上了来自陆地的传送带32、码头传送带33和带式滑车34，借助它将散料转移到船舶装载机5上。

图2中用35表示的悬臂可以设计为不同的类型，但始终保证悬臂35以到舱口边缘具有一定安全距离的方式到达船舶37装载舱口36之上或之内的任何点。此外，由图3还可看出，在桥主梁7之间，在桥上翼缘之上或之下设有可移动的维护和运输平台8。

图3所示的船舶装载机具有一个可绕一条竖直轴线5b水平回转的带悬臂的上部结构5a，悬臂设计为折弯铰接悬臂(Knickgelenkausleger)9，它可绕水平轴线9a摇摆。为了使带9b在轴线9a之上的区域内获得的曲率半径保持得尽可能大以顾及带中允许的边缘应力，建造一个按图4的带面弧弓10，它由一个后部固定安装的分段11、一个前部铰接设置的分段12和一个中间分段13组成。所有的分段11、12和13本身是刚性的，其中分段12的在图4中所示的左侧端可绕一条水平轴线12a回转地固定在悬臂9上，而另一端不仅可绕水平轴线12b回转而且还可例如切向于分段11的在那里的支承轮廓移动地支承在分段11的面朝悬臂的区域内。分段13以其一端可绕一条水平轴线13a回转地固定在分段12上，并且以其另一端同样既可一条绕水平轴线13b回转也可例如依随分段11的轮廓移动地支承在分段11的面朝此悬臂的区域内。与例如由DE 100 02 018A1已知的整体式结构的弹性构件相比，按图4所选择的支承方案的优点是，在为足够大弯曲半径所需要的长度的情况下，它能更方便地制造和非常便宜。

图5放大示出了借助一个平行四边形转向机构15的导引装置，该平行四边形转向机构与悬臂9的竖直回转角(摇动角)无关地保持装载溜槽14竖直。悬臂9可绕其摇动的水平轴线9a处于由舷墙37a构成的竖直平面与钢桥1的面朝船舶部分的竖直平面之间。摇动轴线的这种布局尤其在船舶空载或少量装载时允许悬臂强列倾斜，由此可以将溜槽14深深地***船舱内。

图6至8所示的方案示出了一种船舶装载机5，它具有一个可水平和横向于装载机行驶道和船舶纵轴线运动的具有一条传送带16a的悬臂16。可水平沿其纵轴线移动的悬臂16的重心平衡借助配重17实现，它可移动(或必要时也可回转)地安置在悬臂16上。

图8与9中所示的实施形式示出了两个安置在一根公共的轴21上的小齿轮19、20，它们与齿条24和25啮合。齿条24固定在悬臂16上，齿条25固定在配重17上。配重17支承在滚轮18上。公共的轴21优选(为了避免卡死)处于一个铰接在门架23上的摇杆22上。配重17相对于悬臂16的行驶行程的移动运动由两个小齿轮19、20的直径之比决定。在这里，配重17与悬臂16相互对向地移动。

悬臂16在其面朝船舶的端部具有一个可向上“回缩”的装载溜槽，它由一个头部溜槽26、一个可伸缩(设有纵倾装置27a)的竖管27以及一个用于回缩装载溜槽的导架28组成。导架28在一个桥塔29之内被导引。为了能从图6所示的装载溜槽位置到达图7所示的位置，悬臂16需要在传送带16a的抛料滚筒30所处的端侧，造成能自由提升的行程，按图6a/6b或6c，它借助移动框架40向后移动(图6a)或回转框架41侧向或向上回转或与之不同地固定安装，在这种情况下，考虑到要回缩的溜槽的干扰边缘，在后部的溜槽下部42与前部部分43分开并固定不动，或如图所示设计为可摆动的。

取代伸缩式竖管27，也可以使用可互相插套的、悬挂在链或带上的漏斗38(漏斗原理的漏斗)，或也可使用瀑落状排列的溜槽漏斗39。

图11示出，不仅悬臂16而且包括用于回缩装载溜槽的提升装置29a的桥塔29，均例如可按由桁架构成的具有横向接合部分的实腹结构方式设计(按具体情况采用纯桁架结构也是可以和合理的)。

图12是按图6的桥塔29和装载溜槽的一个(左)端侧视图。它示意地表示了纵倾装置27a、它在伸缩竖管27的下部(一段)上的固定、伸缩竖管27本身在导架28上的固定、在桥塔29内的头部溜槽26和导架28的一个导引支承装置28a。此外还表示具有与导架28连接的提升钢绳29b的提升装置29a。

图12b是图12a的下部的侧视图。

Claims (16)

1.一种用于海上船舶装载或卸载散料的设备，包括

(a)一座设计为具有大跨度的多跨梁的钢桥(1)，该钢桥支承在各个桩基(2)的头部件(3)上；其中

(b)所述钢桥构造成船舶靠泊突堤码头并构造成一台或多台船舶装载和/或卸载机(5)的支承装置和沿钢桥纵向延伸的码头传送带(33)的支承装置；

(c)船舶装载和/或卸载机(5)在该钢桥(1)上可纵向移动；

(d)至少一个悬臂(9、16、35)分别可运动地安置在所述船舶装载机和/或船舶卸载机上；

(e)悬臂具有沿悬臂梁(9、16、35)的纵向延伸的传送带(9b、16a)；

(f)其中悬臂(9、16、35)能横向于钢桥(1)的行驶道和由此横向于待装载的船舶(37)的纵轴线在船舶装载机和/或船舶卸载机(5)上运动或相对于它能够绕水平和/或竖直的轴线(9a、5b)回转。

2.按照权利要求1所述的设备，其特征为，钢桥(1)按桁架结构方式设计。

3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为，船舶装载和/或卸载机是一个具有一个悬臂(16)的坐标机，该悬臂可以横向于待装载的船舶(37)和坐标机自身行驶道的纵轴线运动，该悬臂由一根本身刚性的直梁构成，它可以横向于待装载的船舶的纵轴线运动，其中悬臂顶端或抛料头在沿船舶的纵向和横向的坐标方向上能够运动到所有打开的船舶装载舱口之上的任何点处。

4.按照权利要求3所述的设备，其特征为，悬臂(16)具有一个可纵向运动的配重(17)。

5.按照权利要求4所述的设备，其特征为，配重(17)支承在滚轮(18)上并且通过一些小齿轮(19、20)可以与悬臂一起沿相互对向的方向运动，这些小齿轮具有不同直径、设置在一根公共的轴(21)上并且分别与一个齿条(24、25)啮合。

6.按照权利要求3所述的设备，其特征为，船舶装载机(5)的悬臂(16)在一个自由端具有一个可沿竖直方向回缩的装载溜槽，该装载溜槽由一个头部溜槽(26)、一个可伸缩的竖管(27)或类似构件以及一个导架(28)组成，此外导架安装在一个桥塔(29)之内。

7.按照权利要求6所述的设备，其特征为，头部溜槽(26)具有一个漏斗状的进入区域、一个盖、内部的导引和缓冲装置和一个用于侧向输入输送物料的开口，输送物料通过一条传送带(16a)运输。

8.按照权利要求7所述的设备，其特征为，在传送带(16a)的顶端设有一个抛料滚筒(30)，该抛料滚筒可以从头部溜槽(26)的区域转出或移出。

9.按照权利要求6所述的设备，其特征为，可伸缩的竖管(27)由一些元件组成，这些元件设计为圆柱形或漏斗形并且彼此沿直线或可瀑落状伸缩地排列。

10.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为，船舶装载机(5)具有一个可绕一条竖直轴线(5b)水平回转的具有一个悬臂(9)的上部结构(5a)。

11.按照权利要求10所述的设备，其特征为，悬臂(9)设计为折弯铰接悬臂，其中，悬臂的前部，即船舶侧，部分可绕一条处于待装载的船舶(37)的面朝船舶装载机的舷墙(37a)的区域内的水平轴线(9a)回转。

12.按照权利要求10所述的设备，其特征为，悬臂(9)支承一条传送带(9b)，在水平回转轴线(9a)的区域内由一个桥接该区域的带面弧弓(10)支承和导引该传送带，该带面弧弓由多个可相对于彼此运动的、回转的和移动的单个分段(11、12、13)组成。

13.按照权利要求10所述的设备，其特征为，悬臂(9)支承一个装载溜槽(14)；并且装载溜槽设有一个用于使装载物料侧向偏转的纵倾装置(27a)。

14.按照权利要求13所述的设备，其特征为，装载溜槽(14)通过一个平行四边形转向机构(15)竖直导引。

15.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为，一条来自陆地的传送带(32)、一条码头传送带(33)和一个带式滑车(34)用于将输送物料输入到船舶装载机(5)上。

16.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为，头部件是混凝土头部或用钢制成。

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