張 寧

（龍口港集團有限公司，山東煙臺 265700）

0 引言

隨著全球貿(mào)易的增長，集裝箱運輸在現(xiàn)代物流中發(fā)揮著越來越重要的作用。而集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺作為集裝箱運輸領(lǐng)域的重要設(shè)備，對于實現(xiàn)集裝箱的位置轉(zhuǎn)換和翻轉(zhuǎn)等操作起著不可或缺的作用。

1 集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺設(shè)計要點

結(jié)構(gòu)設(shè)計直接關(guān)系到平臺的承載能力、穩(wěn)定性和耐用性，應(yīng)根據(jù)使用要求和工作環(huán)境等因素，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和材料。同時，在設(shè)計過程中還需要考慮平臺的重量和體積，以便于運輸和安裝。翻轉(zhuǎn)機構(gòu)是集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的核心部件，它直接影響平臺的翻轉(zhuǎn)角度、速度和穩(wěn)定性。在翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計上，應(yīng)選擇合適的電機和傳動裝置，并考慮傳動裝置的耐久性和可靠性等因素。同時，在翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計中還需要考慮平臺的安全性，選擇合適的傳感器和控制系統(tǒng)，以保證平臺的安全可靠?？刂葡到y(tǒng)是集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的重要組成部分，它直接影響到平臺的運行效率和安全性。在控制系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)選擇合適的控制器和傳感器，并考慮控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性等因素。

2 集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺制造工藝

2.1 鋼結(jié)構(gòu)制作

集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺是一個用于將集裝箱倒置的設(shè)備，通常由鋼結(jié)構(gòu)制成。在設(shè)計和制造集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的鋼結(jié)構(gòu)時，必須注意材料的質(zhì)量、規(guī)格、強度、制造工藝和質(zhì)量要求、表面處理和質(zhì)量檢測，以及安裝使用過程中的安全性和可靠性（表1）。鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅要符合起重機械設(shè)備標準，還必須考慮使用場景的特殊要求，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計具有足夠的強度和穩(wěn)定性，能夠承受集裝箱的重量和壓力，并防止因傾斜或倒置而發(fā)生變形或損壞。在選擇鋼材時，需要考慮其化學(xué)成分、力學(xué)性能和耐腐蝕性能。通常使用Q345B 和Q235B 鋼材。鋼結(jié)構(gòu)的切割、焊接、鉆孔、磨削等制造工藝要符合相關(guān)標準和規(guī)范，確保鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和強度。在制造鋼結(jié)構(gòu)之后，需要進行表面處理，包括除銹和防腐涂層等，以防止鋼結(jié)構(gòu)在使用過程中受到腐蝕和損壞。鋼結(jié)構(gòu)制造完成后需要進行質(zhì)量檢測，以確保符合設(shè)計要求和相關(guān)標準。質(zhì)量檢測包括外觀檢查、尺寸檢查、焊縫檢查和材料檢查等。鋼結(jié)構(gòu)的安裝必須遵循相關(guān)安裝規(guī)范和標準，確保結(jié)構(gòu)安全可靠。安裝前應(yīng)對安裝位置進行檢查，以確保沒有障礙物和安全隱患。安裝過程中應(yīng)注意保持結(jié)構(gòu)平衡，并使用適當?shù)墓潭ㄑb置，以確保結(jié)構(gòu)不會移動或傾斜。

表1 集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺主要鋼結(jié)構(gòu)材料

2.2 鋼結(jié)構(gòu)安全系數(shù)校核

在設(shè)計和制造集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的鋼結(jié)構(gòu)時，安全系數(shù)的校核至關(guān)重要，有助于確保設(shè)備在使用過程中的安全性和可靠性。鋼結(jié)構(gòu)安全系數(shù)的校核涉及荷載計算、強度校核、穩(wěn)定性校核、疲勞壽命校核和焊縫校核等因素，以確保安全系數(shù)符合相關(guān)標準和規(guī)范，保證設(shè)備在使用過程中的安全性和可靠性。安全系數(shù)校核前必須進行荷載計算，包括自重、集裝箱重量、集裝箱翻轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的動載荷和風(fēng)載荷等。荷載計算應(yīng)考慮到設(shè)備的使用場景，如設(shè)備的放置位置、周圍環(huán)境、使用周期等。強度校核需要計算鋼結(jié)構(gòu)所承受荷載的大小，然后將其與結(jié)構(gòu)的承載能力進行比較。安全系數(shù)是結(jié)構(gòu)的承載能力與所承受荷載之比，通常為1.5～2.0。穩(wěn)定性校核需要計算結(jié)構(gòu)所受的偏心荷載和彎曲荷載，然后將其與結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進行比較。安全系數(shù)通常為1.5～2.0。疲勞壽命校核是確保鋼結(jié)構(gòu)在長期使用過程中不會發(fā)生疲勞破壞的關(guān)鍵步驟。在疲勞壽命校核中，需要計算結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，然后將其與設(shè)備的使用壽命進行比較。安全系數(shù)通常為1.5～2.0。在鋼結(jié)構(gòu)制造過程中，焊縫是其中關(guān)鍵的連接部分，在進行安全系數(shù)校核時，需要對焊縫進行檢查和評估，安全系數(shù)通常為1.25～1.5。

2.3 液壓系統(tǒng)的安裝

在集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的設(shè)計和制造過程中，液壓系統(tǒng)的安裝是一個非常重要的環(huán)節(jié)。合理的設(shè)計、布置和安裝，以及密封性、清潔度和元件的選擇，都是確保液壓系統(tǒng)正常工作和設(shè)備安全性的關(guān)鍵因素。首先需要設(shè)計合理的液壓系統(tǒng)（圖1）。包括液壓系統(tǒng)的工作壓力、流量、工作方式、液壓元件的選擇等。在設(shè)計過程中，需要充分考慮設(shè)備的使用場景，確保液壓系統(tǒng)能夠滿足設(shè)備的要求。在安裝液壓系統(tǒng)時，需要進行合理的管路布置。管路應(yīng)盡可能短，并避免過多的拐彎和彎曲，以確保液體流通的暢通和流量的穩(wěn)定。在液壓系統(tǒng)安裝中，密封是一個非常關(guān)鍵的問題。液壓系統(tǒng)中的密封件應(yīng)選擇合適的材料，并正確安裝，以確保系統(tǒng)的密封性。液壓系統(tǒng)中的油液應(yīng)保持干凈和充足，避免系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)雜質(zhì)和污染物。因此，在安裝液壓系統(tǒng)時，應(yīng)進行充分的清洗和過濾。選擇優(yōu)質(zhì)的液壓元件，并正確安裝。所有液壓元件的安裝必須符合相關(guān)標準和規(guī)范，以確保系統(tǒng)的可靠性和安全性。在液壓系統(tǒng)安裝完成后，需要進行測試和調(diào)試，以確保系統(tǒng)正常工作。測試過程中需要檢查系統(tǒng)的壓力、流量和溫度等參數(shù)，并進行調(diào)整和校準[1]。

圖1 翻轉(zhuǎn)平臺液壓原理

2.4 稱重傳感器系統(tǒng)安裝

集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺需要進行稱重操作，稱重傳感器系統(tǒng)的安裝是確保設(shè)備稱重精度和可靠性的關(guān)鍵因素。選擇合適的傳感器，合理的安裝位置和支撐結(jié)構(gòu)，以及良好的電纜布局和接線，都是確保傳感器系統(tǒng)正常工作和設(shè)備稱重精度的關(guān)鍵因素（圖2）。根據(jù)設(shè)備的需求，選擇合適稱重范圍和精度的傳感器，并保證其可靠性和穩(wěn)定性。傳感器應(yīng)該安裝在設(shè)備重心位置或靠近重心的位置，以確保稱重精度。傳感器的安裝接觸質(zhì)量直接影響稱重精度，因此，在安裝過程中，應(yīng)確保傳感器與設(shè)備接觸緊密，并采用合適的傳感器支撐結(jié)構(gòu)（圖3）。傳感器電纜應(yīng)經(jīng)過合理的布局和固定，以避免被其他設(shè)備干擾或損壞。安裝完成后，需要對傳感器系統(tǒng)進行校準和測試，以確保其精度和穩(wěn)定性。測試需要根據(jù)相關(guān)標準和規(guī)范進行，并進行調(diào)整和校準[2]。

圖2 稱重系統(tǒng)電氣原理

圖3 稱重傳感器的安裝形式

2.5 試運行與防腐

在集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的設(shè)計和制造中，試運行和防腐涂裝是非常重要的環(huán)節(jié)。通過合理的試運行和防腐涂裝，可以保證設(shè)備的安全性能和可靠性，并能延長設(shè)備的使用壽命。在翻轉(zhuǎn)平臺完成安裝和調(diào)試后，需要進行試運行。試運行期間應(yīng)仔細檢查各項功能，確保設(shè)備各項指標符合要求，以保證設(shè)備在運行過程中不會發(fā)生故障和事故。集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺經(jīng)常在潮濕和腐蝕的環(huán)境中使用，因此在制造過程中需要進行防腐涂裝。在防腐涂裝中，需要選擇合適的涂料，根據(jù)不同部位的要求選擇不同的涂裝方式，確保涂層的均勻和完整（圖4）。防腐涂裝的效果將影響設(shè)備的使用壽命和安全性能。在設(shè)備投入使用后，需要定期檢查和維護，以保證設(shè)備的長期穩(wěn)定運行，避免故障和事故的發(fā)生。在檢查和維護過程中，需要注意防腐層的損壞和腐蝕情況，并及時修補和更新。在設(shè)計和制造集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺時，需要根據(jù)國家和地方的相關(guān)標準、規(guī)范進行設(shè)計制造，以確保設(shè)備的安全性和可靠性。在試運行和防腐涂裝中，也需要根據(jù)相關(guān)標準和規(guī)范執(zhí)行[3]。

圖4 翻轉(zhuǎn)平臺整體涂裝完成

3 集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺性能測試

為確保集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的設(shè)計性能符合實際需求，需要進行性能測試。

測試平臺：集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺。

測試參數(shù)：最大承載能力、翻轉(zhuǎn)速度、翻轉(zhuǎn)角度、運行噪聲、電氣控制系統(tǒng)穩(wěn)定性等。

測試環(huán)境：溫度為25 ℃左右、濕度為50%左右，無明顯振動和干擾。

測試設(shè)備：電子秤、測速儀、角度計、噪聲測試儀等。

在進行集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的性能測試時，需要收集、記錄測試數(shù)據(jù)，并將其整理成表格進行分析。在測試最大承載能力時，使用了一組標準集裝箱，并將其放置在集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺上逐漸加重。記錄平臺的最大承載能力，具體測試數(shù)據(jù)如表2 所示。

表2 性能測試條件

由表2 數(shù)據(jù)可以看出，集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的最大承載能力為25 t，且在26 t 時發(fā)生破壞。此外，還可以清晰地了解平臺的承載能力與加重量之間的關(guān)系，并通過是否達標一列了解平臺的通過情況[4]。

4 結(jié)束語

本文介紹了集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的設(shè)計及制造過程，詳細闡述集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的主要結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)工作原理，并進行了性能測試和結(jié)果分析，進一步提高集裝箱翻轉(zhuǎn)平臺的性能，更好地適應(yīng)現(xiàn)代物流的需求。