集装箱跨箱搬运车司机室优化设计

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1 引言

随着港口集装箱吞吐量快速增加，集装箱跨箱搬运车（简称跨运车），以其灵活性高、装卸效率高、一机多用（装卸及短距离运输）、易于实现自动化等优势越来越受到用户的青睐。世界许多高效率的港口都配有跨运车作为集装箱搬运主力设备。集装箱跨运车可搬运20、40及45英尺标准的集装箱，它可作为集装箱码头水平运输方案的一个新选项，省去集卡与堆场设备的交接时间。由此可见，集装箱跨运车的司机室是工作效率要求很高，工作非常频繁的工作环境，这些都对司机的正常生理机能和精神状态造成影响，司机希望其所在的司机室是一间流动的，装修过的“办公室”，因此司机室不仅要提供操作集装箱吊点的视线，而且操作要极为方便，使司机眼睛在多个可能的位置都能有充足的视野。

针对振华重工开发的第五代跨运车的司机室，在整体安装调试好后，设计小组专门到现场对司机的视线视野进行观察试验和讨论，为司机提供充分良好的视线和操作便利，从多个方面地方进行了改进。

2 设计优化的重点

设计优化主要从视野，安全，和操作的便利性以及美观等几个方面考虑。在跨运车行进的方向调整窗户布置和座椅与窗户的相对高度，使其协调得当；调整司机室的内净空适度；调整控制联动台的布置和位置使其更合理；减少了地窗的骨架，增大单块玻璃的尺寸。同时合理调整电控箱以节省空间，调整方向盘和司机室座椅的位置，使操作更方便。

2.1 司机室左侧（跨运车大车行走前方）的上部翻窗和下部固定窗的横档位置

由于跨运车不仅要装卸还要短距离运输，大车行走速度在空载时达21千米/小时，所以司机在大车行走方向的视线应尽量看得远。上下窗之间的横档相对于座椅偏低，则会妨碍跨运车前行时的司机视线。改进前后的视野情况分别见图1、2。改进的措施具体如下：

2.1.1 上窗框（翻窗）高由原来的400mm缩小到300mm，高度缩小100mm，以便抬高横档。同时安装雨刮器的70高度空间取消，雨刮器直接安装在边40的方钢横档上。

2.1.2 座椅高度由原来的680mm（空载710mm）降低至520mm，降低了160mm。

2.1.3 地板高度由原来的150mm降低至50mm，降低了100mm。

这样横档距离地板的高度就由原来1280mm增加到1550mm，减去眼睛的高度1220～1360（坐时眼高600～740+座椅高520），还有330～190mm的余量，保证了司机向左，向前的水平视线不受阻挡。改进后的相关尺寸见图3。

2.2 司机室内的净空高度

司机室内有接线箱和控制箱，操作人员需要站在室内检修和操作，司机室最小净空高度应不小于1.9米。否则操作人员在室内操作不便，但太高又会使整机高度和重量增加。

2.3 司机室右侧的联动台大小应适中，不得妨碍司机向右下方观察轮胎的视线

此次设计改进时将大尺寸联动台取消，将大部分按

钮和指示灯安装在司机前方的电控箱面板上。司机座椅右侧只剩下控制手柄和4个必须的按钮（紧停、故障复位、旁路按钮和控制合，都是司机平时经常操作的按钮）。这样手柄按钮座可以缩至170x270以内，并且此手柄和按钮座可以摆动到2个以上的位置，使司机室观察轮胎和集装箱的视野特别好。图4、6为改进前，图5、7为改进后的情况。

2.4 司机室底部地窗骨架在保证安全的前提下应尽量减少，给司机吊箱操作充分的视野

司机室底部地窗骨架偏多，会影响司机向下方观察箱角吊点及大车轮胎的视线。同时地窗及格栅的制作和油漆质量也直接影响司机向下视野的观感（见图8）。因此底窗越简洁越好，需将原来7个底窗优化布置成4个底窗（见图9），增加视野区域。

改进的措施具体如下：

2.4.1 骨架减少。保持底部外宽不变，将底部框架高度降低至50mm厚，将地窗和格栅都做成水平的，以便取消多个倾斜的骨架，仅保留一根左右向的骨架和中间两个前后向固定司机座椅的骨架，使底部单个窗宽度扩大一倍。

2.4.2 窗框缩细。窗框玻璃边缘由原来最大处60缩至40，将窗框和格栅组合在一起，格栅搁在角钢窗框上。

2.4.3 单个格栅外宽增加一倍，栅条间隙增加至80。

2.5 司机室后部的电气箱占用的空间较多，应将其整合到司机室的前上部和右侧上部。

为使司机操作方便，增加司机座椅后部空间，取消后部的电气箱，将其改放在司机室的右上方，与前方的电气箱合为一体，电气元器件均移到此箱体内。座椅后的电缆槽也取消，电缆走墙体40mm厚夹层内。进司机室的电缆由司机室的右侧上方后部箱体背后进线。合并后的电气箱见下图10所示。

2.6 关于方向盘及司机座椅的位置。

参照机械设计手册第27篇造型设计和人机工程第6章机器造型的宜人性设计—4人体模板与操作姿势及空间设计中的男子（第50百分位）在载重驾驶座上的姿势图，其中推荐的相关的关节转动尺寸见下图11。

同时座椅高度根据现场测量适宜在520mm高度左右，可以看出这与图11中的方向盘和司机座椅的理论布置相一致。现场可以根据实际操作方向盘的情况将座椅向上调节0～100mm，或者方向盘应在现有的基础上高度向下可调0～100mm。

结语

振华重工开发的第五代跨运车的司机室经过优化设计，司机的视野和操作的便利性都得到了提高，以上改进方案在理论布置上和实践中都得到了验证。司机的视野对操作安全和司机室本身感受都很重要，在满足司机室框架结构受力的情况下，应尽量给司机提供充分的操作视野，并通过理论和实践对比和校验进行优化设计，更合理地提高司机的舒适度，减少司机的疲劳。

参考文献

[1]张胜.高速机车司机室混杂结构设计与优化[J].国防科学技术大学，2005-11-01.

[2]金小能.塔式起重机司机室[J].2011-04-13.