一、概述

輪胎式集裝箱門式起重機(jī)（Rubber-Tyred Gantry Crane，簡(jiǎn)稱RTG）是集裝箱碼頭堆場(chǎng)、鐵路中轉(zhuǎn)站及內(nèi)陸集裝箱堆場(chǎng)中廣泛使用的一種大型起重設(shè)備。它因行走機(jī)構(gòu)采用充氣橡膠輪胎而得名，與軌道式集裝箱門式起重機(jī)（RMG）共同構(gòu)成了集裝箱堆場(chǎng)裝卸的主力機(jī)型。RTG以其機(jī)動(dòng)靈活、轉(zhuǎn)場(chǎng)方便、對(duì)地面要求相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)，成為全球港口集裝箱堆場(chǎng)最主流的裝卸設(shè)備之一。

二、基本結(jié)構(gòu)與工作原理

1. 主要結(jié)構(gòu)組成

RTG通常采用門架式結(jié)構(gòu)，主要由以下部分組成：

• 門架結(jié)構(gòu)：由兩根主梁和兩根端梁焊接成矩形框架，形成跨越集裝箱堆垛的龍門通道。主梁上鋪設(shè)小車運(yùn)行軌道，是承載和運(yùn)行的核心。
• 起升機(jī)構(gòu)：包括起升電機(jī)、減速器、卷筒、鋼絲繩及吊具。吊具一般為伸縮式，可適應(yīng)20英尺和40英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的抓取。
• 小車行走機(jī)構(gòu)：驅(qū)動(dòng)起重小車沿主梁橫向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)集裝箱在跨度方向上的位移。
• 大車行走機(jī)構(gòu)：由四個(gè)或八個(gè)充氣輪胎組成，通過(guò)液壓或機(jī)械驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)整機(jī)縱向行走和90°轉(zhuǎn)向。輪胎通常采用高壓充氣橡膠胎，以承載巨大輪壓。
• 動(dòng)力系統(tǒng)：傳統(tǒng)RTG多采用柴油發(fā)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)，近年來(lái)電動(dòng)RTG（如市電供電、混合動(dòng)力、鋰電池儲(chǔ)能）逐步普及，以降低排放和能耗。
• 控制系統(tǒng)：包括PLC控制、變頻驅(qū)動(dòng)、防搖系統(tǒng)、定位系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效操作。

2. 工作原理

RTG通過(guò)大車行走機(jī)構(gòu)在堆場(chǎng)通道內(nèi)縱向移動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)箱位后，小車沿主梁橫向移動(dòng)至集裝箱上方，起升機(jī)構(gòu)放下吊具，完成對(duì)集裝箱的鎖定后起吊，再通過(guò)小車和大車的聯(lián)動(dòng)將集裝箱搬運(yùn)至指定位置。整個(gè)動(dòng)作循環(huán)由司機(jī)在駕駛室或通過(guò)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)完成，具有較高的作業(yè)效率。

三、技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

1. 機(jī)動(dòng)靈活，轉(zhuǎn)場(chǎng)方便

RTG最大的優(yōu)勢(shì)在于其輪胎式行走機(jī)構(gòu)，可以在堆場(chǎng)內(nèi)自由行駛、轉(zhuǎn)向甚至實(shí)現(xiàn)90°直角轉(zhuǎn)向，無(wú)需鋪設(shè)軌道。這使得堆場(chǎng) layout 可根據(jù)需要靈活調(diào)整，也便于設(shè)備在不同堆區(qū)之間轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)。

2. 堆場(chǎng)利用率高

RTG通常可跨6排集裝箱加1條車道（即“6+1”布局），堆高一般為4~5層（普通堆場(chǎng)）甚至可達(dá)6~7層（高堆場(chǎng)）。通過(guò)合理規(guī)劃，可顯著提高單位面積堆存能力。

3. 適應(yīng)性強(qiáng)

對(duì)地面承載要求相對(duì)RMG較低，可在瀝青或混凝土鋪面上運(yùn)行。但需注意，RTG對(duì)地面平整度和承載力仍有較高要求，尤其在大輪壓下需防止地面沉降。

4. 技術(shù)升級(jí)空間大

RTG在節(jié)能環(huán)保、自動(dòng)化、智能化方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步：

• 電動(dòng)化：市電供電、混合動(dòng)力、鋰電池儲(chǔ)能等技術(shù)大幅降低燃油消耗和排放。
• 自動(dòng)化：自動(dòng)糾偏、自動(dòng)對(duì)位、遠(yuǎn)程操控、自動(dòng)駕駛等技術(shù)逐步應(yīng)用，提升作業(yè)安全性和效率。
• 能量回收：起升下降過(guò)程中的勢(shì)能回收技術(shù)，進(jìn)一步降低能耗。

四、主要技術(shù)參數(shù)

典型RTG的主要技術(shù)參數(shù)如下（以主流機(jī)型為例）：

• 起重量：吊具下40.6噸（標(biāo)準(zhǔn)40英尺箱），或采用雙20英尺吊具時(shí)可達(dá)2×20噸。
• 跨度：通常為23.47米（6排箱+1車道），或更大。
• 起升高度：堆高4~5層，起升高度約15~18米。
• 輪壓：滿載時(shí)單輪最大輪壓可達(dá)30~40噸。
• 行走速度：大車行走速度約100~130米/分鐘，小車約60~70米/分鐘，起升速度約20~25米/分鐘（滿載）。
• 動(dòng)力配置：柴油發(fā)電機(jī)組功率約300~500千瓦，電動(dòng)RTG則接入碼頭電網(wǎng)或使用儲(chǔ)能電源。

五、應(yīng)用場(chǎng)景

RTG主要應(yīng)用于以下場(chǎng)景：

1. 沿海集裝箱碼頭堆場(chǎng)：作為堆場(chǎng)主力設(shè)備，與岸橋、集卡配合完成進(jìn)出口箱的堆存和轉(zhuǎn)運(yùn)。
2. 鐵路集裝箱中心站：用于鐵路專用線旁的集裝箱堆存和裝卸。
3. 內(nèi)陸無(wú)水港：在內(nèi)陸集裝箱堆場(chǎng)進(jìn)行集裝箱的堆存和收發(fā)。
4. 大型物流園區(qū)：用于集裝箱的臨時(shí)堆存和轉(zhuǎn)運(yùn)。

六、發(fā)展趨勢(shì)

隨著全球港口向綠色、智能、高效方向發(fā)展，RTG技術(shù)呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：

1. 全面電動(dòng)化：從柴油驅(qū)動(dòng)向純電動(dòng)、混合動(dòng)力轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)零排放或低排放。
2. 自動(dòng)化與遠(yuǎn)程控制：通過(guò)激光雷達(dá)、視覺(jué)識(shí)別、GPS/北斗定位等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行走、自動(dòng)對(duì)箱、自動(dòng)堆取，操作員可在遠(yuǎn)程控制中心同時(shí)監(jiān)控多臺(tái)設(shè)備。
3. 輕量化與節(jié)能：采用高強(qiáng)度鋼、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低自重和能耗；能量回收系統(tǒng)進(jìn)一步普及。
4. 智能化管理：與碼頭操作系統(tǒng)（TOS）深度集成，實(shí)現(xiàn)設(shè)備調(diào)度、作業(yè)計(jì)劃、狀態(tài)監(jiān)測(cè)的智能化。
5. 高堆高與更寬跨度：適應(yīng)堆場(chǎng)集約化需求，堆高向6~7層發(fā)展，跨度向7~8排箱擴(kuò)展。

七、

輪胎式集裝箱門式起重機(jī)以其機(jī)動(dòng)靈活、堆場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，在全球集裝箱堆場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。隨著電動(dòng)化、自動(dòng)化、智能化技術(shù)的不斷突破，RTG正朝著更綠色、更高效、更安全的方向持續(xù)進(jìn)化。對(duì)于港口和堆場(chǎng)運(yùn)營(yíng)者而言，合理選型、科學(xué)配置RTG，是提升集裝箱通過(guò)能力和運(yùn)營(yíng)效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。