CN101296840A - 一种改进的货物集装箱扫描吊车 - Google Patents

Abstract

一种移动式货物集装箱运输暂存区吊车，其具有一安装在其上的桥式吊车在船运和陆运之间搬运货物集装箱，位于中间搬运位置上的非侵入式检查装置对纵向往复运送的悬吊的集装箱进行非侵入式地检查。

Description

一种改进的货物集装箱扫描吊车

相关申请

本发明涉及受让人2003年8月12日申请的美国专利申请第10/639,957号，题为“移动式货物集装箱扫描吊车”。本发明还涉及2003年8月12日授权的美国专利第6,604,904号，题为“货物集装箱运输中的暂存区吊车操作的方法”。本发明还涉及受让人2003年8月5日授权的美国专利第6,602,036号，题为“货物集装箱运输操作中的暂存区桥式吊车”。本文引用这些专利作参考。

技术领域

本发明涉及一种装有核武器的货物集装箱在船运和陆运转运期间进行非入侵式扫描的装置。

具体来说，本发明涉及一种具有辐射扫描装置的暂存区吊车，其中辐射扫描装置为非入侵式地询问或检查货物集装箱而配置，而每一集装箱在船运和码头侧的陆运之间进行转运，而不减慢码头集装箱吊车的转运循环作业。

再具体地来说，本发明是一种移动式货物集装箱暂存区和扫描吊车，其在陆运和码头吊车的货物堆放暂存区位置之间搬运货物集装箱，以及使搬运中的货物集装箱移到一预定的检查位置，以便由吊车上的控制装置进行辐照检查，然后，将货物集装箱堆放在期望的搬运暂存区存放位置上。

更为具体地说，本发明涉及一种移动平台型的暂存区吊车，其具有一安装在移动平台上的桥式吊车，用来在码头吊车的货物堆放位置或码头侧的陆上运输之间搬运货物集装箱。所述吊车在平台上设置一预定检查位置，在这一位置上以使集装箱纵向移动地通过在检查位置上的一辐射检查装置可作非侵入式地检查，同时起暂存区操作作用。然后，集装箱堆放在诸如载重底盘车上作的陆上运输，或由一码头吊车把货物堆放在暂存区位置上，以搬运到一船舶上。

背景技术

鉴于近来全球出现恐怖活动，为了提高海运业和美国港口作业的安全措施，分析人员正在作出很大的努力。现在，根据自动跟踪系统，即美国海关所使用的智能搜寻系统，据估计，进入美国的集装箱中发现禁运品的概率不到50％。因此，海运业设有一种大规模杀伤武器的运送系统，且每个其它的集装箱都有可能隐藏核武器，如果在美国港口内爆炸，则除了造成大规模杀伤之外，还会基本上断送国际贸易。

为提高美国港口安全所采取的各种方法可证实严重损害港口的生产率。理想的操作标准是100％检查进入美国港口的入境集装箱。除了实体地卸载和检查每个集装箱的装载物之外，显而易见的替代方法是诸如X射线的非侵入式地检查每个集装箱，并且在研制出更加复杂的非侵入式检查的装置时，诸如γ射线扫描和中子分析的装置，则除了X射线系统外，还可使用这些研究成果。

现有技术文献中讨论了X射线机以一方式或另一方式用于检查集装箱。然而，尽管现有技术揭示的装置的设计、结构和形式多种多样，它们研制用来实现集装箱装载物检查的特定的目的、用途和要求，但迄今为止为实现这些目标所提出的装置、机器和方法基本上包括熟悉的、预料的和明显的装置的各种配置、组合和排列。然而，这些设计实质上增加了港口作业的处理步骤，而且机器的大小和处理步骤的复杂性实质上妨碍了港口作业已建立起来的系统。这一因素在试图将该技术结合到码头邻区的货物集装箱处理时则会出现一些问题。

除了安全考虑之外，构成货物集装箱检查的高能X射线扫描仪的问题还在于，该设备因中断了高度发达的港口操作和消耗有价值的终端空间而使港口的产量降低。主要的缺点是，中断了船舶和海岸之间货物集装箱的搬运过程。最为重要地是，它干扰码头吊车卸载循环时间，其对于必须保持为最少的船舶停靠码头的时间来说是至关重要的。

检查相关装置的过程要求集装箱保持不动以便进行X射线照射。尽管在规定时间之外最终可以通过改进的技术使X射线过程的循环时间缩短，但是目前所考虑到的所有实施X射线过程的装置都需要停止集装箱的移动以便进行处理(通常在美国港口内的卸载过程中，如果要求的话，则在外国港口装载过程中)，或者在搬运过程中需要求多种额外的集装箱处理步骤，即离开正常处理周期，并送到X射线处理位置上进行外加的处理步骤，然后，再将集装箱返回到搬运循环中。

本发明使X射线过程结合到现有技术中的相关专利装置中所揭示的吊车操作的暂存区站方法以及暂存区吊车的操作方法中，籍此，可在船舶和海岸之间的货物集装箱搬运过程同时，进行检查过程，而不会中断码头吊车的搬运循环。

本发明所提出的移动式货物集装箱扫描吊车实质上不同于现有技术文献所涉及的传统的概念和设计。在这种情况下，本发明提供一种装置，如上所述，其主要为船舶和海岸之间转运过程中实施非侵入式货物集装箱检查而研制，但其以不同的和改进的方式实现这样的结果：形成的一种搬运周期具有一包括暂存区在内的集装箱检查程序，并可容易地以较快的处理时间及较有效的港口作业结合到集装箱搬运周期。

发明内容

鉴于上述公知且明显的缺点为目前港口作业中所使用的集装箱检查的已知类型和方法所固有，本发明提供一新颖的方法、装置以及营建的体系结构，用于在船舶和海岸之间集装箱搬运过程中联合进行货物集装箱检查，其中本发明可用来保持港口的效率。

以下，将详细叙述本发明的一般目的，其在于提供一新型的和改进的货物集装箱检查装置，本装置具有优于上述集装箱检查的现有技术形式的许多优点以及许多新颖特征，结果形成一新的一体化的货物集装箱搬运循环，这并没有由任何现有技术迄今为止所公知的单独或任何组合的集装箱检查所预料，成为显而易见，所提议，或甚至所隐喻。

本发明的一种移动式的货物集装箱扫描/暂存区吊车包括一装有轮子的平台，可在码头区域内独立移动。该平台具有至少一第一预定的集装箱暂存区存放位置，在该位置上可以由码头吊车堆放或存放货物集装箱。一桥式吊车安装在所述的平台上配制成可接合和悬吊或堆放和脱开放置在平台上第一预定位置处的货物集装箱。所述的桥式吊车配置成可使集装箱在置于平台下方或旁边的第一和第二预定位置之间移动，然后将集装箱堆放到设置在第二预定位置上的一载重底盘车上。所述的桥式吊车还配置成可使集装箱从设置在第二预定位置上的平台下方或旁边的载重底盘车接合并提升到平台高度，然后将集装箱移动并堆放在第一预定堆放位置上。一集装箱扫描检查装置安装在第一和第二预定位置之间的平台上，并对由桥式吊车在第一和第二预定位置之间搬运的集装箱进行非侵入式地检查。

本发明的较为重要的特征已在本发明上述的概括中作了概述，以便可以更好地理解本发明以下的详细说明，并可更好地认识本发明对本技术领域中的改进作出的贡献。本发明还有一些附加特征，以下将叙述。这些将构成所附权利要求书的主题。

对于本发明的诸项权利要求，并在详细叙述本发明的至少一个较佳的实施例之前，应该理解到本发明在其应用上并不局限于这些结构的细节及部件的配置，以下将对其作叙述或者示于附图之中。本发明能够在其它的实施例中创建，并能以各种方式实践和实施。再者，还应该理解到，本文中采用的词语和术语也是为了描述的目的，不应认为是限定。

这样，本发明相关的技术领域内的技术人员将会认识到，以本发明的揭示为基础的概念可容易地用作设计其它形式、结构、装置、系统和实施本发明的一些目的的方法。因此，重要的是，权利要求应被视为包括这样一些等同的结构，只要其不脱离本发明的精神和范围。

此外，所附的说明书摘要的目的是使美国专利商标局，以及不熟悉专利和法律条款或术语的一般公众，尤其是科学家、工程师和本技术的技术人员能够从粗略的检视中迅速确定本申请所揭示技术的特征和本质。说明书摘要既不用作定义说明书中所述的发明，其应由权利要求书予以判断，也不对本发明的范围作任何方式的限定。

因此，本发明的一个重要目的在于提供一种用于港口作业的货物集装箱非侵入式检查装置。

本发明的另一目的在于提供一种货物集装箱检查装置，其并入到船舶和海岸之间的货物集装箱搬运的码头吊车作业周期之中。

本发明的又一目的在于提供一种可移动吊车，其在暂存区站和陆上运输之间搬运货物集装箱并在搬运中进行辐射检查而无需中断集装箱移动。

本发明的再一目的在于提供一种可移动吊车，其携有固定位置的X射线装置以检查由所述吊车悬吊的货物集装箱，而集装箱正在船舶和海岸作业之间搬运，并且在整套的X射线装置经过。

本发明的再又有一目的在于提供一种可移动吊车，其在陆上运输和暂存区站之间搬运货物集装箱，以便由一码头吊车堆放或存放，并且对悬吊的货物集装箱进行辐射检查，而所述的集装箱由所述吊车在两位置之间移动。

在结合附图对本发明装置作描述时，本发明其它的目的和优点将会是显而易见的。

附图说明

图1是一典型的码头吊车的侧视图，其带有置于一其下的本发明的一扫描吊车；

图2为操作中的本发明的扫描吊车的立体图；

图3是图2的端视图；以及

图4是图2的侧视图。

具体实施方式

现参照附图来叙述本发明较佳的实施例，其中相同标号代表相应视图中的相同的组件。

参照附图1，图中所示为一位于船舶港口内码头边上的典型的集装箱运输码头吊车11。它安装在平行于码头边沿13的轨道上。所述码头吊车在其位置上沿码头来回移动，伸出其悬臂梁15，当悬臂梁15下降时，其则位于相邻停泊的船17的多排集装箱井型架的上方。图中所示的本发明的桥式扫描吊车19置于多个支脚21之间的码头吊车的下面。所述的扫描吊车安装在充气轮胎23上，以便在码头上独立地移动，籍此可位于码头吊车下面或邻近的不同位置上：或在支脚之间，或在悬臂岸侧后梁25下方的旁边。

扫描吊车19是一低台暂存区吊车，在集装箱装卸作业过程中，其可定位在支脚21之间的码头吊车11的下方。可预期暂存区/扫描吊车还可用于铁路堆垛场、大型桥式或跨式吊车下面，也可用于码头邻区，故而如权利要求书中用来描述本发明环境的术语“码头吊车”也将包括这些和其它类型的集装箱存放场和铁路集装箱装卸吊车。

参照附图2-4，其中揭示了本发明所构思的在操作中的可移动的货物集装箱暂存区/桥式扫描吊车19。所述吊车包括一由多个轮胎23或一轮子支承的平台27并可在码头区域内独立地移动。所述吊车基本上是一安装在诸支脚上的装卸台，以致于集装箱运输车可在其下通过。当集装箱从船上移出时，或者如果可以把地面运输车上装运的集装箱卸下或存放直到其由码头吊车堆放到船上运输为止，集装箱可通过码头吊车卸在台上并暂时储存。从而，装卸台可相当有效地用作暂存区吊车，并且即使当有如上所述和本文中所引用的专利中所述设有多个集装箱的卸货位置的话，则更加有效。

装卸台或平台27具有一集装箱31存放的第一预定位置29，该集装箱由码头吊车从船上卸下，或者可把从地面运输车搬运的集装箱卸下直到由码头吊车货物将该集装箱运送到船上堆放为止。为指定目的把所述第一预定位置而被标以“第一”，但除了在吊车作业的一特定模式中之外：船舶到海岸的搬运，并不必把其位置说成是在集装箱运输中的相继步骤。相反，所述第一预定位置在海岸到船舶的集装箱搬运中则是最后的预定位置。因此，简单地说，称为第一位置是一种任意的选择，因为在业界内最急需的是，检查卸在美国境内的集装箱，以及首先开始的顺序是码头吊车将集装箱卸在扫描吊车的暂存区堆放位置上。

所述第一预定位置29实际上可包括多个卸载位置，用以暂时地储存在船舶装卸作业中的集装箱，籍此扫描吊车19也可用作一暂存区吊车，如相关的和引用的专利所教导的那不样，尽管在某些条件下，单一的暂存区堆放位置可以以满足扫描吊车适合用作一暂存区吊车。

扫描/暂存区吊车19具有一第二预定位置33，在本发明的较佳实施例中，该位置是一使集装箱上升的悬吊位置，以便由位于平台上的暂存区吊车的扫描装置进行非侵入式扫描检查。该位置也可以是一卸载位置，取决于扫描吊车可处理的集装箱的数量或吊车司机的判断。

就相对时间来说，在搬运操作期间，扫描吊车19可以以相对于码头吊车11作业时间合理长的时间内保持与在船舶和海岸之间搬运的集装箱接合或者抓紧不放，以便对集装箱进行检查/探查过程。

码头吊车11需要时间来接合在船舶上的集装箱井型架内，或从码头前沿的运输车或暂存区吊车的岸边上的一集装箱，然后将集装箱提升到船舶净高度，同时在船舶和岸边之间作水平移动，接着将集装箱下降到一准确的堆放高度，以及将其卸放到船舶井型架内的位置上，或卸放到暂存区吊车上的一预定堆放位置上，或卸放到一地面运输车上。该码头吊车的搬运作业时间比扫描吊车以下动作所需的时间多得多：接合一集装箱，将其提升和移动一短距离到一检查位置，花费必要的时间将其扫描，并将其堆放在预定卸放位置上。结果，当在暂存区操作中运行时，扫描吊车可执行扫描操作而无需中断码头吊车作业时间。上述相关的专利揭示了一暂存区吊车，其包括多个卸载/储存位置，以确保实现全功能的暂存区操作，但即使在码头吊车搬运作业时间慢得足够使扫描过程包括在暂存区吊车操作中的那些情形下，扫描吊车上的单一暂存区集装箱卸载位置也足以执行暂存区操作。

桥式吊车35安装在可移动平台上方的一对支脚横梁37上，并且一般跨度等于达待运输的货物集装箱长度的两倍。所述桥式吊车配置成接合安装在载重底盘车上、配置在一第四预定位置平台的下方或旁边的货物集装箱，或在其上存放的一集装箱。所述桥式吊车通过装卸台底板中的一开口使集装箱在第三和第四预定位置之间升降。所述第三预定位置水平位于暂存区吊车上的平台27上，并且从第二预定位置纵向地移到扫描装置的对边上。

在码头吊车诸支脚之间延伸的横构件下的净高度有限的情形下，不可能在扫描吊车下方开动集装箱运输车。在此情形下，必须从停放在扫描吊车旁边的运输车上升降集装箱。为此，应使横梁37上的桥式吊车的支承轨道延伸以侧向伸出到带有悬臂梁的伸出部分的相邻卡车停车车位的上方。结果，第四预定位置应当在暂存区吊车的旁边而不是在其下方。

桥式吊车35可将一集装箱从第四预定位置上的底盘车提升到设置在平台一侧的第二和第三预定位置上的平台高度。所述桥式吊车还可水平地移动集装箱并使其在第一、第二和第三预定集装箱卸载位置之间移动，以及将其存放在第一或第二预定集装箱卸载位置上。换句话说，桥式吊车使集装箱在陆上运输(第四预定位置)和码头吊车卸载位置(第一预定位置，其中包括第二预定位置)之间移动，以中间集装箱保持位置(第二和第三预定位置)作为在第二和第三预定位置之间的搬运作业部分过程中的集装箱检查。本发明较佳实施例中的第二预定位置既是一悬吊位置又是一卸载位置(可替代第一预定位置)。第三预定位置通常设置在第四预定位置的上方或者侧向地从第四预定位置位移。

集装箱扫描检查或探查装置39安装在平台27上大约中间的位置，当货物集装箱43在第二和第三预定位置之间移动时，扫描由桥式吊车35悬吊的集装箱的长度。

参照附图3，本发明构思的扫描装置39包括一装在屏蔽罩49内的聚焦辐射发射器47，其将辐射导向悬吊在第二和第三预定位置之间的集装箱43。一辐射接受屏51放置在集装箱后面，并由支承辐射发射器及其屏蔽罩的吊车平台所支承。所述扫描装置包括一屏蔽罩，其以一底层平台的形式配置以防止辐射向下散射，为的是保护码头边的工人和位于平台27下方的卡车司机。安装在滚轮上的屏蔽门53可设置在第三预定位置的下方，以便在扫描过程中盖住装卸台的底板内的入口，从而防止通过入口辐射到卡车司机和码头人员。

当一货物集装箱由桥式吊车从陆上运输(第四预定位置)或码头吊车(第一预定位置)的卸载位置29搬运到计划接纳的堆放位置时，所述的货物集装箱在搬运过程中放置在第二或第三预定位置以开始非侵入式扫描装置的操作。然后，所述的货物集装箱沿着卸载平台的长度移动并通过扫描装置，在其下降到陆上运输的载重底盘车上或移动卸载到暂存区/卸载(第一预定)位置29之前，在第二或第三预定位置之间搬运的悬吊的集装箱进行扫描。

目前可买到的扫描装置39可包括X射线机和γ射线探测器，以及最后中子分析机。这些后者所述的装置可能不需要能沿集装箱移动来扫描集装箱。集装箱通过其停止移动放置在一相对于扫描装置的位置上可能足够了，并使集装箱存放在暂存区位置处的装卸台上，同时扫描装置执行其功能。在每种情形下，从扫描装置发出的辐射可探查集装箱或由扫描装置探测。因此，术语″扫描装置″包括用于本发明中的所有形式的辐射发生和探测设备。当发展了新的和改进的非侵入式扫描设备时，则其可替代辐射发生或探测设备，同时删除不必要的辐射保护装置，并可安装在移动平台上。可以设想，在本发明权利要求的概念和装置的范围内对本装置可作出的各种改型。

本发明提供一集装箱扫描吊车，其可用作两个港口作业之间的暂存区，并使其它港口作业能继续而不中断。当集装箱位于一暂存区内时进行安全扫描或掩蔽，籍此港口作业继续进行而不中断。扫描吊车为独立地运输集装箱和使集装箱往复运动地通过扫描装置提供其自己的桥式吊车。桥式吊车将扫描装置放在码头边卡车操作的上方，以致使其不干扰卡车在码头上的进出。扫描吊车是一独立的机器，其可安装在港口内，而对设施改动最小。

因此，从以上对本发明较佳实施例的描述将会明显地看到，本发明实现了所有的目的及其所赋于的诸多优点。尽管本文相当详细地对本发明作了说明和描述，但本发明不限于所述的细节，除非由所附的权利要求书所必要的。

Claims (4)

1.一种移动式货物集装箱扫描吊车，所述的扫描吊车包括：

一装有轮子的平台，其可在码头区域内独立地移动，所述平台具有位于其上的至少一第一预定的集装箱暂存区堆放位置，在所述位置上可由码头吊车堆放或存放一货物集装箱；

一桥式吊车，其安装在所述的平台上并配置成可接合和悬吊或存放和脱开放置在所述平台上的所述第一预定位置处的货物集装箱，所述桥式吊车又配置成可使所述集装箱在所述平台下方或旁边设置的所述第一和第二预定位置之间移动，所述桥式吊车还配置成可使所述集装箱堆放到一载重底盘车上或者将集装箱从设置在所述第二预定位置上的所述平台下方或旁边的卡车底盘车上接合并提升到所述平台的高度，然后将所述集装箱移动并存放在所述第一预定位置上；以及

一集装箱扫描检查装置，其安装在所述第一和第二预定位置之间所述平台上，并对所述桥式吊车在所述第一和第二预定位置之间搬运的集装箱进行非侵入式地检查。

2.如权利要求1所述的移动式货物集装箱扫描吊车，其特征在于，所述第一预定暂存区卸载位置包括多个位置，以使所述扫描吊车用作暂存区吊车。

3.如权利要求1所述的可移动货物集装箱扫描吊车，其特征在于，所述的扫描吊车包括：

一底板，其在所述第二预定集装箱卸载位置上方具有一开口，通过所述开口将集装箱从所述第二预定位置提升并将其搬运到所述第一预定位置；以及

一滑动水平屏蔽罩，其在所述扫描装置操作时用来覆盖所述开口。

4.一种移动式货物集装箱扫描吊车，所述的扫描吊车包括：

一装有轮子的平台，其可在码头区域内独立地移动，所述平台具有位于其上的多个预定集装箱暂存区存放位置，在所述位置上可由码头吊车堆放或存放一至多个集装箱；

一桥式吊车，其安装在所述平台上并配置成可接合和悬吊或堆放和脱开放置在所述平台上的其中一所述第一预定位置处的货物集装箱以及使所述集装箱在所述第一和悬吊的第二预定位置之间移动，所述吊车还配置成将所述集装箱存放到设置在第三预定位置上的所述平台下方或旁边的一卡车底盘车上或者配置成与集装箱接合并将其从位于所述平台下方或旁边的载重底盘车上由所述第三预定位置提升所述平台的高度到所述第二预定位置，然后将所述集装箱移动并存放在所述第一预定堆放位置；

所述平台具有一底板，所述底板包括一位于所述第三预定集装箱卸载位置上方的开口，集装箱通过所述开口从所述第三预定位置提升到所述第二预定位置中的一位置；

一集装箱扫描检查装置，其安装在所述平台上并可在所述平台上往复地作纵向运动，由所述桥式吊车定位在所述第二预定位置上沿集装箱的长度来回移动，以便对由所述桥式吊车定位在所述第二预定位置上的集装箱进行非侵入式地检查；以及

一水平滑动屏蔽罩，其在所述扫描装置操作时用来覆盖所述开口。

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