環境物理學
[拼音]：gangkou zhuangxie jixie
[英文]：port cargo handling machinery
在港口從事船舶和車輛的貨物裝卸，庫場的貨物堆碼、拆垛和轉運，以及船艙內、車廂內、倉庫內貨物搬運等作業的起重運輸機械。港口裝卸機械一般要具有較高的工作速度和生產率，並能適應頻繁的連續作業的要求。
港口裝卸機械可分為起重機械、輸送機械和裝卸搬運機械三種基本型別。目前港口應用的裝卸機械有百餘種，其中應用較廣的有30種左右。
起重機械
能夠垂直升降貨物並具有水平運移功能的機械。它的工作特點是間歇重複工作，在每一工作迴圈中有空載時間。起重機械主要是各種起重機，港口使用較多的有門座起重機、門座抓鬥卸船機、橋式抓鬥卸船機、龍門起重機和浮式起重機（見起重船）等。集裝箱碼頭主要使用岸邊集裝箱起重機。
門座起重機
旋轉臂架起重機的一種，因有門形底座（門座）而得名，又稱門吊、門機。它有起升、旋轉、變幅、行走4個能協調工作的機構（圖1）。
門座起重機沿地面軌道行走。門座下可通行鐵路車輛和汽車。這種起重機臂架長，起升高度大，各機構工作速度快，因而工作範圍大，生產率高，且可配裝不同的取物裝置。例如，配裝吊鉤可裝卸件貨和鋼材等重件，配裝抓鬥可裝卸散貨，換用專用吊具可裝卸集裝箱（但效率不如集裝箱專用裝置），因而通用性強。中國生產5噸、10噸、16噸、60噸等不同起重量級別的門座起重機。
門座抓鬥卸船機
由門座起重機派生出來的專用機械，又稱帶斗門機，多用於海港散貨卸船作業。結構形式同門座起重機相似，但在門座上裝有承接散貨用的漏斗和膠帶輸送機系統，吊具為抓鬥。抓鬥自船艙抓取散貨後，經起升、變幅，將散貨卸入門座上的漏斗內，再由膠帶輸送機系統輸送到堆場。門座上的漏斗可以移動，使變幅行程減至最小，因而生產率比一般通用門座起重機高，臂架系統結構強度也較高。中國製造的門座抓鬥卸船機的生產率約為每小時800噸，適用於中小港口的散貨卸船作業。
橋式抓鬥卸船機
具有較高生產率的散貨專用卸船機械（圖2）。
它同門座抓鬥卸船機的區別在於它的水平移動抓鬥是靠抓鬥小車在起重機橋架軌道上行駛來實現的，而不靠臂架的俯仰來實現，因而有較高的水平移動速度和生產率。目前這種卸船機的生產率可高達每小時2500噸左右。
岸邊集裝箱起重機
為集裝箱裝卸船的專用起重機。佈置於集裝箱碼頭前沿，外形同橋式抓鬥卸船機相似。岸邊集裝箱起重機有多種型別。中國目前採用的是前後兩片門框和拉桿組成門架，門架沿碼頭前沿軌道行駛，橋架支承在門架上（圖3）。
為了避免船舶靠離碼頭時碰撞，橋架的外伸懸臂有的可以俯仰，有的可以伸縮。行走小車沿橋架的軌道往返行駛吊運集裝箱。目前常用起升速度，空載時為每分鐘70～120米，過載時為每分鐘35～50米，小車行走速度約為每分鐘120～150米，並配有專用集裝箱吊具和減搖裝置，起重量一般在40噸以下，每小時可吊運集裝箱20～30標準箱。
龍門起重機
水平主樑支承在兩片剛性支腿上的橋架起重機。起重小車在主樑的軌道上行走。龍門起重機有軌道式和輪胎式兩種，軌道式的沿地面軌道行走，輪胎式的移動靈活。主要用於堆場裝卸、堆碼集裝箱。中國生產的輪胎式龍門起重機的起重量為40噸，輪距跨度內可放6排集裝箱，跨高可堆碼4層集裝箱。
浮式起重機
裝在平底船或專用船上的臂架起重機，又稱浮吊或起重船（見彩圖）。因具有較大的起重量和機動性，同時不受水位變化的影響，所以在海港、河港的裝卸作業中應用廣泛。在水位差較大的河港，浮式起重機常同纜車配套從事裝卸作業。纜車是一種楔形車，上有載貨平臺，由捲揚機牽引，在斜坡碼頭的軌道上執行，多用於件貨和重件的裝卸。纜車的載重量一般為10噸，最大達150噸。
輸送機械
能連續不斷輸送貨物的機械，又稱連續運輸機械。可在任意平面，即水平面、傾斜面，直至垂直面上輸送貨物。輸送機可分為有牽引構件的和無牽引構件的兩類。前者利用帶條、鏈條、繩索等帶動承載構件輸送貨物，主要是帶式輸送機，還有鏈式輸送機；後者則利用重力、慣性、摩擦、氣流等輸送貨物，主要是氣力輸送機。
帶式輸送機
用連續運動的無端輸送帶輸送貨物的機械。輸送帶繞過傳動、改向、張緊等滾筒，並支承在許多託輥上。工作時，驅動傳動滾筒，通過傳動滾筒和輸送帶之間的摩擦力使輸送帶運動，將帶上的貨物運送到解除安裝地點。應用最廣的一種帶式輸送機為膠帶輸送機，是用膠帶作輸送帶。不同的膠頻寬度和襯墊層數形成不同的規格。中國已生產出定型產品系列。有的國家生產的膠帶頻寬達3000毫米。長距離輸送時，為了提高輸送帶的拉伸強度，採用夾鋼繩芯膠帶，輸送距離可超過10公里。
港口帶式輸送機因用於大宗散貨的裝船、轉運和堆垛等作業而形成各種專用機械，如煤炭裝船機、礦砂裝船機。有的國家礦砂裝船機的生產率已達每小時 20000噸，帶速達每秒6米。利用輸送機進行大宗散貨的卸船作業也可獲得較高的生產率。在美國密西西比河沿岸某些煤碼頭，利用鏈鬥卸船機從煤駁卸煤，生產率可達每小時3600噸。鏈鬥卸船機也可用於散糧的卸船作業。它是由能行走的門座、鏈鬥提升機和膠帶輸送機等組成。夾皮帶輸送機是用兩層膠帶夾緊貨物進行輸送的帶式輸送機，又稱壓帶輸送機，也用於散貨的卸船作業。
中國河港為在斜坡式碼頭上輸送散貨或件貨，採用一種稱為“皮帶車”的膠帶輸送車。它是將整條輸送機的機架分段裝在長約3米的窄軌小車上，小車間採用鉸接，軌道從碼頭斜坡經過一個弧段鋪設到碼頭面上，碼頭面上佈置捲揚機，用鋼絲繩牽拉整條輸送機，隨水位變化以調整其停放位置。目前皮帶車的頻寬為650毫米和800毫米，長達100～200米，輸送散煤的生產率為每小時400～500噸。
堆取料機
在大宗散貨（如煤）堆場上，將輸送機械運來的散貨堆集起來，或向運輸機械供料，多采用堆料機、取料機或堆取合一的堆取料機。選用哪一種機械主要取決於貨種和裝卸工藝的要求。常用的堆取料機是鬥輪堆取料機。它由裝在伸臂上的鬥輪和膠帶輸送機、機架、行走機構等組成。取料時，鬥輪轉動，從貨堆中挖取散貨，倒在輸送帶上輸出。堆料時，則將輸送機械送來的散貨經膠帶輸送機進行堆集。目前中國生產的鬥輪堆取料機的最大生產率為每小時堆料2000噸，取料1200噸。
氣力輸送機
利用風機在封閉管路中形成的氣流輸送散粒貨物的機械，又稱風動輸送機。風機從管路系統中吸氣，貨物隨氣流從吸嘴處被吸入料管，高速氣流使散粒貨物在料管中呈懸浮狀輸送；然後經分離器使散粒貨物與氣流分離並經卸料器卸出，輸送過程即告完成。這種輸送機在港口多用於散糧卸船作業，因而又稱吸糧機。它的優點是裝置簡單，清艙效果好；缺點是能耗大，不能輸送粒徑較大的和粘結性較大的貨物，工作時噪聲大。氣力輸送機的散糧卸船生產率已達每小時1000噸。
裝卸搬運機械
在港口用於裝車卸車、貨物堆碼以及貨物短距離水平運輸的機械，有叉式裝卸車、跨運車、翻車機、螺旋卸車機、牽引車及掛車等。
叉式裝卸車
在輪胎式底盤的前方裝有升降式門架和貨叉的裝卸搬運機械，簡稱叉車或剷車。廣泛用於碼頭、庫場、艙內和車內。工作時將貨叉插入貨板，然後提升貨叉舉起貨物，進行堆碼作業。叉車結構緊湊，機動性好，能在庫內或艙內狹窄的通道上行走。如果配備不同的取物裝置如串杆、旋轉貨夾、貨鬥、抱夾等，能裝卸多種貨物。大型叉式裝卸車配上專用的集裝箱吊具，即成為集裝箱專用叉式裝卸車。叉式裝卸車按動力裝置可分為內燃叉式裝卸車和蓄電池叉式裝卸車；按結構形式則有平衡重式、前移式、插腿式、側叉式、轉叉式等多種。
跨運車
由門形車架、帶有抱叉的提升架和輪胎式行走機構組成的搬運機械（圖4），
又稱跨車。一般由內燃機驅動。跨運車適用於長大件貨如鋼材、木材、長大箱體的搬運堆碼作業。工作時，門形車架跨在貨物上，由抱叉抱起貨物後進行搬運和堆碼。隨著集裝箱運輸的發展，有些國家的港口採用跨運車在碼頭前沿和庫場間搬運集裝箱並在庫場內進行堆碼作業。這種集裝箱專用跨運車裝有集裝箱吊具，當門形車架跨在集裝箱上時，吊具降落在集裝箱上，用液壓旋鎖鎖緊集裝箱，然後進行吊運。吊具的起升高度應滿足堆碼2～3層集裝箱高的要求。
翻車機
傾翻鐵路敞車，卸出所載散貨的專用卸車機。它有較高的生產率，適用於大型專業散貨碼頭。翻車機按結構分為轉子翻車機和側傾翻車機兩種。轉子翻車機應用較多，卸車時，運載散貨的敞車進到翻車機的轉子平臺上，用壓車機構壓住，然後同轉子一起轉動160°～180°，散貨即卸入轉子下面的漏斗中，再用給料器和帶式輸送機運出。現代翻車機每次可容納兩輛敞車，兩者之間用旋轉車鉤連結以實現車列不解體卸車作業，這樣使卸車效率大為提高。原來轉子式翻車機每卸一車散貨約需3分鐘，而現代翻車機每卸一車不到1分鐘。
螺旋卸車機
中國在70年代製造的卸出鐵路敞車所載散煤的專用機械。由螺旋機構、搖擺機構、起升機構、行走機構等組成。卸車時，開啟敞車側門，螺旋機構從敞車上方橫壓在車內散貨上旋轉，將散煤卸出，然後由車廂下方的膠帶輸送機接運。單向螺旋卸車機從一側卸車，雙向螺旋卸車機從兩側卸車。螺旋卸車機軌道鋪在鐵路卸車線兩側。它一邊沿軌道移動，一邊卸車，生產率為每小時300～400噸。
近年來，油港碼頭為了解決輸油管道與油船的連結問題，多采用輸油臂（見彩圖）。這是一種裝卸散裝石油的專用機械。
