带有锁紧装置的集装箱底角锁吊具研制

佟继东

(天津港第四港埠有限公司 天津 300456)

0 引 言

传统的出口化肥装卸工艺是将陆运集港的袋装化肥(50kg小袋或集装袋)，通过人力割口的方式装到船舱里，其突出的缺点是港区集港需要大量的货场资源、人力机力，装卸效率低，工人劳动强度大，作业环节多，人机接触频繁，存在较大的生产安全风险。通过港方与货方的共同努力，逐步实现了袋装化肥在装船前散装化处理的装卸运输方案，以减轻码头前沿各种资源不足、装船效率低等矛盾。其实现的方法是将陆运发来的袋装化肥，在港区周边的储运仓库进行袋装化肥散装化处理，使袋装化肥变成散装化肥，装船时再运送至码头装船。散装化肥装卸运输是通过改造后的顶部开口的专用集装箱来实现的。其作业方案是用开顶的专用集装箱将散装化肥运输到码头船边，然后用岸边的门座式起重机将集装箱吊运至船舱内，通过门座式起重机的两套卷扬系统，使集装箱倾斜翻转一定角度，将得货物从集装箱打开箱门的一端倾倒至船舱内，完成货物装船。

原专用集装箱装卸化肥时，在卡挂集装箱环节需要 4名装卸人员分别借助梯子爬到由汽车托运的集装箱顶部用卡环进行卡挂作业。人员上下集装箱存在耗时长、不安全、劳动强度大的问题。考察国内现有技术，集装箱底部锁孔起吊的专用工具尚不具备集装箱翻转作业的要求，主要原因是现有的专用集装箱底孔吊具设计上只考虑集装箱的正常平行起吊，若是翻转作业，可能会导致在翻转过程中吊具脱落，造成事故，因而不满足集装箱翻转卸货作业要求，需研究新型集装箱翻转锁具，达到以下目的：①在卡挂集装箱环节，作业人员不需爬到集装箱顶部，而是在地面实现集装箱的卡挂作业，既可节省操作时间提高生产效率，又可避免人员上下集装箱带来的安全问题和劳动强度大的问题；②在集装箱翻转卸货环节，集装箱无论怎样翻转，锁具都不会脱落，保证作业安全。

1 带有锁紧装置的集装箱底角锁具

1.1 锁具的设计

带有锁紧装置的集装箱底角锁具[1]的设计如图1所示：旋转锁头①穿过锁体②上设置的孔，通过螺母④联结，旋转锁头①可以在锁体②的孔内旋转，锁体②的前端和旋转锁头①的前端形状与集装箱底角侧孔呈间隙配合，可穿进集装箱底角侧孔，在旋转锁头①尾端有旋转手柄⑤，外侧的旋转锁头①上设有开口销⑥，锁体②上设有固定旋转锁头①的开槽孔，孔由外向内依次设置开槽平端紧定螺钉⑦、圆柱螺旋压缩弹簧⑧和钢球⑨，旋转锁头①对应开槽孔的位置设有卡住钢球的球孔。旋转手柄为指针式旋转手柄，锁体②与螺母④之间设有弹簧垫圈③。球孔在旋转锁头①横截面的圆周上均匀分布4个。

图1 集装箱底角锁具Fig.1 Container bottom angle lock

1.2 带有锁紧装置的集装箱底角锁具的操作方法

作业时将锁芯头一侧面向集装箱底角，将锁芯纵向插入集装箱底角，然后转动指针式旋转手柄 90°使之横向锁住集装箱侧底孔，同时锁具中小型圆柱压缩弹簧将钢珠顶入锁芯球孔内，锁住旋转锁芯的旋转，锁体的上端与钢丝绳吊索通过卸扣连接，当集装箱整体翻转时，旋转锁头和锁体始终与集装箱固定不转，而是钢丝绳、卸扣与锁体的上端连接孔之间旋转，这样集装箱底角锁具始终不会发生脱落现象。

图2 集装箱底角锁吊具Fig.2 Container bottom angle lock spreader

2 带有锁紧装置的集装箱底角锁吊具

2.1 吊具的设计

如图2所示，带有底角锁具组成的集装箱散货吊具为组合吊具[2]，由 3部分组成：顶部为方形框架结构，底部为4个集装箱底角锁具，中间由4条钢丝绳分别连接。使用时门机的 4条钢丝绳连接在方形框架支杠上。

2.2 带有锁紧装置的集装箱底角锁吊具操作方法

起重机起吊操作前将 4个底角锁具分别直接插入集装箱底角连接孔内并旋转手柄 90°锁定，然后提升 4根起重机钢丝绳完成起吊操作。卸货操作方法是：首先在龙口处将散货专用集装箱门栓打开，然后由门机吊入船舱内，其中门机 2根钢丝绳提升，使集装箱整体向一个方向倾斜，随后完成卸货。

3 集装箱底角锁具安全使用说明

①底角锁具单个额定负荷为6t。

②底角锁具磨损超过 10%或变形超过 10%应予报废。

③底角锁具在额定负荷内使用，严禁超负荷使用。

④底角锁具不准进行重新加热、焊接、切割等加工。

⑤定期检查底角锁具，任何部位发生裂纹、变形等损伤应予报废[3]。

4 技术创新及应用成效

该吊具操作简单，使用方便。通过锁吊集装箱底角进行作业，操作人员无需攀爬到集装箱顶部，降低了工人的劳动强度，提高了安全性。该吊具的使用，优化了装卸流程，大幅缩短了摘挂钩时间，提高了装卸生产效率。

该集装箱底角锁吊具于2016年6月获得实用新型专利，专利号 ZL 201521144439.8。带有集装箱翻转底角锁具的吊具卸散货时，集装箱翻转过程中锁具能够全过程处于锁紧状态，无论怎样翻转，集装箱底角锁具都不会与集装箱脱离，其中锁体起到承载集装箱重量的作用，锁芯起到与集装箱锁死的作用。

该吊属具经前期调研、中期设计、后期检验，证明取得完满成功，顺利地配合了化肥作业新模式的建立，改变了以往集装箱化肥作业中工人爬到箱顶进行摘挂钩的情况，已经推广应用于公司集装箱化肥装卸作业中，消除了安全隐患，提高了生产效率。