Грузозахватные приспособления для обработки контейнеров

В настоящее время перевозки грузов в контейнерах заняли стратегическое положение в организации внутреннего и внешнего грузооборота стран мирового сообщества. Эти устройства широко используются для перевозки грузов на автомобильном, железнодорожном, водном и воздушном транспорте, для хранения продукции на транспортных терминалах и складах торговых и промышленных предприятий.

Применение контейнеров позволяет:

• укрупнить грузовые отправки и снизить трудоемкость при их транспортировке;
• более рационально использовать объемы и грузоподъемность универсальных железнодорожных вагонов и автомобилей;
• обеспечить перевозку грузов одним или несколькими видами транспорта без промежуточной перевалки;
• снизить материальные затраты на управление грузовыми потоками, учет и хранение грузов за счет оптимизации процессов управления перевозками в рамках единой контейнерной транспортной системы (ЕКТС);
• повысить гарантии сохранности перевозимых грузов благодаря техническим возможностям самих контейнеров;
• сократить сроки доставки грузов до потребителя;
• ускорить погрузку-выгрузку и перевалку на другой вид транспорта за счет использования высокопроизводительных перегрузочных средств.

Короче говоря, использование контейнеров способствует снижению затрат при транспортировке, обработке, учете и хранении грузов и уменьшению транспортной составляющей в стоимости товаров. В этой статье мы расскажем о тех грузоподъемных приспособлениях, которые служат для перевалки универсальных контейнеров.

Конструкция грузовых контейнеров достаточно хорошо продумана и при перевалке и транспортировке в целом обеспечивает необходимую безопасность как грузов, так и людей. В угловых стойках дверной и торцовой стенок контейнеров на высоте 1 м от уровня пола сделаны проушины для крепления на автомобилях и прицепах. Непосредственно подъем контейнеров осуществляется за угловые фитинги с помощью грузозахватных и грузоподъемных устройств и специальных грузозахватных органов (спредеров) контейнерных кранов. Наличие верхних и нижних угловых фитингов позволяет закреплять контейнеры на платформах подвижного состава (фитинговых платформах) и сцеплять их между собой при помощи специальных замков при многоярусном штабелировании во время перевозки на судах-контейнеровозах и при долгосрочном складировании на контейнерных пунктах. Днище контейнера состоит из поперечных двутавровых балок или швеллеров и деревянного настила, служащего полом; наружная и внутренняя поверхности имеют лакокрасочное покрытие. Пол крепится к поперечным балкам самонарезными винтами. В целях герметизации применяют резиновые уплотнения, герметики, мастики.

Контейнеры, как правило, оборудованы проемами для вил автопогрузчика. Расстояние между осями проемов (оси подъема) для контейнеров типов 1А, 1В, 1С составляет 4 876 мм, зона подъема контейнера типа 1D – 2 500 мм.

Расположение фитингов на крупнотоннажных контейнерах, их конструктивное исполнение, основные размеры и технические требования для их изготовления и приемки регламентированы ГОСТ 20527. При нарушении диагональных размеров между фитингами контейнеры считаются деформированными и не могут быть обработаны автоматическими контейнерными захватами (спредерами).

Все типоразмеры контейнеров приспособлены для выполнения погрузочно-разгрузочных операций кранами с обычными механическими захватами либо стропами с четырьмя ветвями, заканчивающимися специальными захватами (крюками, скобами, замками под фитинг), с автоматическими или дистанционно управляемыми захватами, траверсами рамного, балочного и консольно-крестового типа. Погрузка-выгрузка контейнеров массой брутто до 20 т включительно на вагоны и автомобили может также осуществляться вилочными погрузчиками.

Применение специализированных и универсальных грузозахватных устройств позволяет повысить производительность и безопасность работ, существенно увеличить срок службы и снизить риск деформации контейнеров, фитингов и рымных узлов при перегрузке. Оборудование этого типа, применяемое для подъема и перемещения контейнеров, можно разделить на четыре основные группы:

• универсальный такелаж общего назначения (стропы всех типов, включая текстильные);
• съемные грузозахватные приспособления, выполненные в виде траверс с гибкими тяговыми элементами;
• траверсы рамного типа (грузовые рамы) со специальными замками для захвата контейнеров за верхние фитинги;
• грузозахватные устройства ручного, полуавтоматического и автоматического действия, являющиеся грузозахватным органом контейнерного крана (контейнерные захваты) или перегружателя.

Грузовые рамы с гибкими тяговыми элементами используются для захвата контейнеров за нижние угловые фитинги. Гибкие тяговые элементы этих съемных грузозахватных приспособлений оснащают специальными захватами с замками под фитинг. При таком способе крепления обработку контейнера можно осуществлять при помощи крана общего назначения соответствующей грузоподъемности с простой полиспастной крюковой подвеской и относительно небольшой высотой подъема. В этом случае штабелирование контейнеров осуществляется в два яруса. Реже грузовые рамы с гибкими тяговыми элементами применяют для подъема контейнеров за верхние фитинги; с этой целью используют краны с большой высотой подъема.

Грузовые рамы могут быть специализированными, т. е. предназначенными для подъема определенного типа контейнеров, либо универсальными, когда конструкция рамы позволяет производить настройку под захват контейнеров разной длины. Универсальные рамы выполняются телескопическими или жесткими. В жестких рамах настройка на длину контейнера производится за счет перестановки гибких тяговых элементов. Рамы подвешиваются на крюк крана при помощи четырехветвевого гибкого подвеса либо за штангу или скобу собственного рымного узла (в случае использования рамы с краном, имеющим малую высоту подъема главного крюка и вспомогательный механизм подъема).

Рамы с гибкими тяговыми элементами незаменимы для подъема и перемещения деформированных контейнеров. В связи с этим их часто используют как сменные элементы автоматических захватов (спредеров). Для соединения со спредером в конструкции таких рам предусматриваются верхние фитинги, аналогичные контейнерным.

Грузовые рамы со специальными замками для захвата контейнеров за верхние фитинги могут работать в ручном, полуавтоматическом либо автоматическом режимах. В ручном режиме замки рамы приводятся в действие при помощи рукояток рычажного механизма. В полуавтоматическом режиме замыкание происходит после посадки рамы на контейнер, при этом замки поворачиваются автоматически. Движение к ним приводится от специальных рычагов-отражателей, контактирующих с верхней обвязкой контейнера. Возврат замков в исходное положение (освобождение контейнера) производят вручную. Привод замков съемных рам автоматического действия независимый, аналогичный приводу спредеров. Управление замками – дистанционное (из кабины крановщика).

Автоматические захваты для контейнеров (спредеры) относятся к основному оборудованию специальных контейнерных кранов. Запасовка спредера на механизм подъема грузовой тележки крана – пространственная многоветвевая. Такая организация подвеса повышает точность посадки спредера на контейнер, обеспечивает стабильную ориентацию контейнера в пространстве и устраняет нежелательное раскачивание спредера и контейнера, которое может возникнуть под действием инерционной и ветровой нагрузок.

Спредеры могут быть снабжены механизмом поворота грузовой рамы в горизонтальной плоскости, что расширяет эксплуатационные возможности крана, и механизмом наклона рамы, что позволяет компенсировать нагрузки на захваты при смещении центра масс загруженного контейнера и выравнивать зазоры между боковыми стенками стоящих рядом контейнеров. Способ настройки на длину контейнера зависит от конструкции спредера. Для настройки специализированного спредера (предназначенного для перегрузки контейнеров преимущественного типоразмера) используют вспомогательные навесные рамы требуемых габаритных размеров. У спредера телескопической конструкции операция изменения расстояния между захватами заключается в перемещении закрепленных на раздвижной раме поперечных балок с угловыми замками в требуемое положение при помощи электромеханического либо гидравлического привода.

Спредеры могут иметь индивидуальный или централизованный электро-, гидро- или пневмопривод поворотных замков. Замки спредеров содержат поворотные штыри. При посадке спредер сверху вводит поворотные штыри своих замков в прорези четырех верхних угловых фитингов контейнера и доворачивает их на угол 90°, осуществляя захват контейнера. Освобождение контейнера после его перемещения происходит аналогично, но в обратном порядке. Основные характеристики спредеров для крупнотоннажных контейнеров, перегружаемых рельсовыми кранами, определены в ГОСТ 23002.

Грузовые рамы для захвата контейнеров за верхние фитинги и спредеры, как правило, оснащают центрирующими лапами для обеспечения точной посадки на контейнер. Контроль исполнительных механизмов спредеров осуществляется при помощи тактильных датчиков и датчиков положения, установленных в захватах (на центрирующих лапах) на металлоконструкции основной захватной рамы. Они подают звуковые, световые и цифровые сигналы об окончания процесса стопорения в систему управления краном и на панель визуального контроля крановщика.

Контейнеры особо чувствительны к ударам и сосредоточенным односторонним нагрузкам, поэтому произвольные наклоны их, которые могут происходить при работе крана, совершенно недопустимы и должны быть исключены за счет применения соответствующих грузовых подвесок. Кроме того, чтобы не повредить элементы крепления, контейнеры должны точно горизонтально опускаться на транспортное средство. Аналогичные требования предъявляют и к условиям штабелирования контейнеров, поэтому грузовые траверсы и спредер оснащают специальными выравнивающими устройствами (канатными, стопорными, дистанционными) для изменения положения центра массы груза в одной плоскости.

В заключение отметим, что применение спредера эффективно только при его постоянном и интенсивном использовании, так как это приспособление имеет большую собственную массу – около 2,9 т и высокую стоимость. Как правило, это условие соблюдается только в крупных терминалах и на складах с большим оборотом контейнеров. В иных случаях более целесообразно использовать грузовые рамы и средства такелажа.