Là thiết bị cốt lõi để bốc dỡ hàng lỏng tại cảng và trên tàu, thiết kế kết cấu của cần cẩu hàng hải ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả vận hành, an toàn và tuổi thọ sử dụng. Cánh tay tải hàng hải hiện đại thường sử dụng cánh tay robot nhiều{1}}khớp kết hợp với hệ thống điều khiển thủy lực hoặc điện-thủy lực để thích ứng với các điều kiện vận hành phức tạp của các loại tàu và môi trường bến tàu khác nhau.
Cấu trúc chính thường bao gồm các thành phần chính như cột, cánh tay trong, cánh tay ngoài và khớp xoay. Cột, đóng vai trò là nền đỡ, cần có đủ độ bền và độ ổn định và thường được hàn từ-thép cường độ cao và được cố định vào đế bằng các neo. Các cánh tay bên trong và bên ngoài được nối với nhau bằng khớp xoay, tạo thành cấu trúc linh hoạt, hai- hoặc nhiều-để che các vị trí khác nhau của lỗ mở hầm hàng của tàu. Khớp xoay là thành phần cốt lõi của cần chất tải, có hệ thống bịt kín nhiều lớp-tích hợp để đảm bảo không rò rỉ chất lỏng hoặc chất khí trong quá trình chất tải và dỡ tải, đồng thời chịu được các tác động tổng hợp của mômen hướng trục, hướng tâm và mô men lật.
Hệ thống thủy lực cung cấp năng lượng cho cánh tay tải, điều khiển việc kéo dài và rút lại các xi lanh để đạt được vị trí chính xác của cánh tay. Cánh tay tải hiện đại thường được trang bị hệ thống điều khiển tự động. Kết hợp các cảm biến và lập trình PLC, chúng giám sát các thông số góc cánh tay, áp suất và nhiệt độ trong thời gian thực để đảm bảo vận hành an toàn. Một số thiết kế tiên tiến còn kết hợp-các cơ chế bảo vệ chống va chạm tự động kích hoạt dừng khẩn cấp khi phát hiện tải trọng bất thường hoặc sai lệch.
Về mặt lựa chọn vật liệu, cánh tay tải hàng hải phải đáp ứng các yêu cầu về khả năng chống ăn mòn và mài mòn. Các bộ phận tiếp xúc với môi trường ăn mòn thường được làm bằng thép không gỉ hoặc hợp kim đặc biệt, được xử lý chống ăn mòn-bề mặt để kéo dài tuổi thọ sử dụng. Thiết kế kết cấu cũng cần tính đến sự giãn nở và co lại vì nhiệt. Phần bù linh hoạt được sử dụng để giảm nồng độ ứng suất trong môi trường có biến động nhiệt độ lớn.
Với nhu cầu ngày càng tăng của ngành vận tải biển về hiệu quả và bảo vệ môi trường, cánh tay tải hàng hải đang hướng tới thiết kế nhẹ và thông minh. Thiết kế mô-đun đơn giản hóa việc bảo trì, đồng thời hệ thống giám sát an toàn tích hợp giúp giảm thiểu rủi ro vận hành hơn nữa. Trong tương lai, những đột phá về vật liệu mới và công nghệ điều khiển sẽ tối ưu hóa hơn nữa hiệu suất kết cấu của cánh tay tải hàng hải, mang lại sự bảo vệ đáng tin cậy hơn cho hoạt động thương mại hàng lỏng toàn cầu.