【正文】 07 N 式中： m1 —— 起重機(jī)滿(mǎn)載運(yùn)行狀態(tài)的總質(zhì)量， kg； m1 =（ DL+TL+LS+LL） /g=(+30+16+65) 103 = 106 Kg 空載： P 2G =mg= 106 = 107 N 式中： m—— 起重機(jī)空載運(yùn)行狀態(tài)的總質(zhì)量， kg； m=（ DL+TL+LS） /g=(+30+16)*103 = 106 kg （ 2）大車(chē)慣性載荷 PA 方向：平行大車(chē)行走軌道 滿(mǎn)載： α 1y =P1A =(DL+TL+LS+LL)ɑ1y =(+30+16+65) 103 = 105 N 空載： ɑ2y =P 2A =(DL+TL+LS)ɑ2y =(+30+16 ) 103 = 105 N 空載（ WLO): ɑ39。 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 g —— 重力加速度 , 2/sm ? —— 車(chē)輪軸承摩擦系數(shù)，由 《港口起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》 表 198 取 ?? 。由《港口起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》表 1 911 取 ?pm （ 岸邊集裝箱 起重機(jī)大車(chē)） 空載運(yùn)行坡度阻力 NmgP p 46 105 6 5 9 6 i n ???????? ? 式中： ? —— 坡度角，根據(jù)標(biāo)書(shū)取坡度角 %?? ，即 % ???? (5) 運(yùn)行風(fēng)阻力 WP 見(jiàn)表 3 車(chē)輪選擇 （ 1）初選 布置形式：岸橋門(mén)框下的每套行走臺(tái)車(chē)組的車(chē)輪數(shù)量為 8 個(gè)。 計(jì)算車(chē)輪疲勞肘，根據(jù)起重機(jī)處于正常工作狀態(tài)下的載荷情況 I( 無(wú)風(fēng)工作 )、或 載荷情況 II( 帶風(fēng)工作 )，但不計(jì)動(dòng)力系數(shù) 4321 ???? 等，得出車(chē)輪相應(yīng)的最大載荷 ILPmax 。計(jì)算公式 見(jiàn) 《港口起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》 第一篇式 (11041): 211 CDlCkPLmean ? = 630 84 = 105 N 式中： 1k —— 與材料有關(guān)的許用線(xiàn)接觸應(yīng)力常數(shù)。因大河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 車(chē)的工作級(jí)別為 6M ，則取 2C = 電動(dòng)機(jī)選型 對(duì)于整機(jī)工作級(jí)別 A8 的岸邊集裝箱起重機(jī)，其電動(dòng)機(jī)的工作制應(yīng)滿(mǎn)足條件 : JC=60%,CZ=450,C2（查的 G=） 對(duì)于平移機(jī)構(gòu)，參照第一篇第九章式 (192) 選擇電動(dòng)機(jī)。 穩(wěn)態(tài)功率 Ns GPP? ==； 向?qū)I(yè)電動(dòng)機(jī)公司提供電動(dòng)及所需的凈功率、穩(wěn)態(tài)功率和所需的轉(zhuǎn)速后，確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為： M2QA200L4A（ ABB） ，額定功率為 nP =30kW，額定轉(zhuǎn)速 n=1465r/min，額定扭矩nM = mN? ，電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 1J = 2mkg? ，臺(tái)數(shù)： 16臺(tái)。最大轉(zhuǎn)速按規(guī)定不能超過(guò) 2021r/min； qt —— 機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)間， s； AS? —— 相對(duì)于 NP 的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，本機(jī)構(gòu)使用交流變頻電動(dòng)機(jī)，取 AS? =2； m —— 電動(dòng)機(jī) 的臺(tái)數(shù)； ?—— 機(jī)構(gòu)總效率。 1C —— 轉(zhuǎn)速系數(shù)，按表《港口起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》 11089 或表 1 1090 選取 。車(chē)輪疲勞計(jì)算的平均載荷按 《港口起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》第一篇式 (11040) 計(jì)算 : 32 ma xmi n LLLm ean PPP ?? 式中： maxLP —— 滿(mǎn)載時(shí)，海側(cè)是大腿壓分配到每個(gè)車(chē)輪的載荷 minLP —— 空載時(shí)，海側(cè)最小腿壓分配到每個(gè)車(chē)輪的載荷 設(shè)計(jì)要求 :當(dāng)小車(chē)位于海軌道上方時(shí)，允許大車(chē)順風(fēng) /逆風(fēng)運(yùn)行起、制動(dòng)。 (2) 車(chē)輪的計(jì)算載荷 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 車(chē)輪的等效載荷由同一車(chē)輪可能出現(xiàn)的是大載荷和般小載荷確定，而最大載荷和最小裁荷，自對(duì)車(chē)輪計(jì)算內(nèi)容有關(guān)考慮的載荷情況計(jì)算得出。 空載運(yùn)行摩擦阻力 : 662 ???????????? fm CD kdmgP ?N 式中： m—— 起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的總質(zhì)量， kg。 2y =(DL+TL+LS) ɑ39。 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算與小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算過(guò)程及步驟類(lèi)似，也要首先計(jì)算車(chē)輪運(yùn)行阻力及車(chē)輪及軌道所能承受的強(qiáng)度，然后，選擇電動(dòng)機(jī)，聯(lián)軸器，變速器，浮動(dòng)軸，車(chē)輪及軌道并對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度，制動(dòng)性的校核。 2. 為了減少主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，應(yīng)該使機(jī)構(gòu)零件盡量靠近主梁而遠(yuǎn)離走臺(tái)欄桿；盡量靠近端梁，使端梁能直接支撐一部分零部件的重量。 圖 2－ 21防傾支承板 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 第 3 章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算 已知設(shè)計(jì)參數(shù)： 整機(jī)總量： 吊具重： 16t 小車(chē)重： 30t 額定起重量： 41t 起升高度，軌上： 22m 軌下： 12m 最大輪壓： 300kN 總質(zhì)量： 65t 運(yùn)行速度： 30m/s 大 車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表 31 和表 32。 圖 2－ 19 中間平衡梁轉(zhuǎn)向支座鉸軸結(jié)構(gòu) 清掃器及斷軸保護(hù)結(jié)構(gòu) 清掃器及斷軸保護(hù)結(jié)構(gòu)如圖 2－ 20所示。 圖 2－ 14 蝸輪蝸軒驅(qū)動(dòng) （ 6） 全輪制動(dòng)的驅(qū)動(dòng)形式如圖 2－ 15 所示。 圖 2－ 10 立式驅(qū)動(dòng)布置 （ 2）臥式驅(qū)動(dòng)如圖 2－ 11 所示。按照臺(tái)車(chē)平衡梁的構(gòu)造形式和車(chē)輪數(shù)量，其典型布置形式有如下幾種： （ 1） 8 輪行走臺(tái)車(chē)布置形式，如圖 2－ 7 所示。 緩沖器應(yīng)滿(mǎn)足如下要求： ①起重機(jī)切斷電源。小車(chē)緩沖器安裝在小車(chē)端部，其高度應(yīng)與小車(chē)軌道端部車(chē)擋高度相同。 的范圍之內(nèi)。 車(chē)輪是支承整機(jī)重量和外載荷的重要部件，應(yīng)滿(mǎn)足如下要求： 第一，應(yīng)是雙輪緣的軋制車(chē)輪，車(chē)輪表面硬度大于 HB320，并應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定?？紤]到大車(chē)行走的工作特點(diǎn)和載荷特點(diǎn)，對(duì)大車(chē)減速器齒輪一般不要求使用硬齒面齒輪。 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)器應(yīng)能使起重機(jī)在工作狀態(tài)最大風(fēng)力作用下，風(fēng)從任何方向吹來(lái)，起重機(jī)大車(chē)滿(mǎn)速運(yùn)行時(shí)能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)停止，其制動(dòng)力矩應(yīng)不小于 2～ 倍電機(jī)的額定力矩。電機(jī)有帶制動(dòng)器和不帶制動(dòng)器兩種形式，其選擇取決于驅(qū)動(dòng)裝置的布置形式。 （ 4）具有性能良好的防止相鄰兩臺(tái)岸橋碰撞的措施。高 低速制動(dòng)器只能保證大車(chē)車(chē)輪剎住不轉(zhuǎn)，但當(dāng)大風(fēng)風(fēng)力達(dá)到推動(dòng)岸橋沿著軌道移動(dòng)而車(chē)輪在軌道上滑行時(shí)，一旦起重機(jī)移動(dòng)起來(lái)，就會(huì)產(chǎn)生巨大動(dòng)能并可能與另一臺(tái)起重機(jī)或其它障礙物相撞，引發(fā)嚴(yán)重事故。 大車(chē)錨定裝置 每臺(tái)岸橋共設(shè)有兩個(gè)錨定裝置（錨定銷(xiāo)），分別安裝在靠近起重機(jī)中心線(xiàn)處的海側(cè)和陸側(cè)下橫梁下面。 圖 24大車(chē)電動(dòng)機(jī)編碼器 7） 風(fēng)速儀系統(tǒng) 大車(chē)行走時(shí)的風(fēng)速和風(fēng)向由風(fēng)速儀系統(tǒng)監(jiān)控。 圖 23大車(chē)緩沖器限位開(kāi)關(guān) 5） 大車(chē)紅外線(xiàn)掃描裝置由位于大車(chē)大平衡梁端部的紅外線(xiàn)發(fā)射器、紅外 線(xiàn)反射板共同執(zhí)行。 3） 大車(chē)錨定銷(xiāo)由感應(yīng)式接近限位開(kāi)關(guān)執(zhí)行。高速軸制動(dòng)器和每個(gè)從動(dòng)輪上安裝的輪邊制動(dòng)器共同工作，足以抵抗 35m/sec 風(fēng)速的非工作風(fēng)。除了在高速軸上安裝了制動(dòng)器外，每個(gè)被動(dòng)輪上還安裝了液壓輪邊制動(dòng)器來(lái)防止起重機(jī)在工作時(shí)被突發(fā)陣風(fēng)吹動(dòng)。起重機(jī)每 角配 8 個(gè)輪子，其中一半是驅(qū)動(dòng)輪，每套驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)一個(gè)車(chē)輪。整個(gè)岸橋的重量通過(guò)4個(gè)支座法蘭或鉸軸耳板傳給太平衡梁，再通過(guò)中平衡梁，使重量均布到行走臺(tái)車(chē)上。總之，要兼顧各個(gè)方面的相互關(guān)系，做到個(gè)部分之間的配合良好。 2）大車(chē)架上的機(jī)構(gòu)與大車(chē)架配合要適當(dāng)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1）岸橋總體方案設(shè)計(jì)； 2）岸橋大車(chē)總體設(shè)計(jì)； 3）岸橋大車(chē)主動(dòng)車(chē)輪組、車(chē)架、車(chē)軌的技術(shù)設(shè)計(jì)。性能價(jià)格比大大低于同類(lèi)產(chǎn)品，它的研制成功，向世界港口吹響了發(fā)展集裝箱堆場(chǎng)自動(dòng)化的號(hào)角，要強(qiáng)調(diào)指出自動(dòng)化不只是省人，它將提高效率，降低成本和保障勞動(dòng)安全。在中國(guó)上海、天津和蛇口的碼頭上，在美國(guó)西雅圖碼頭都可看到綠色 RTG，令人滿(mǎn)意的工作。 2021 年初在青島港的碼頭將投入生產(chǎn)。 為了高效率， ZPMC 近年來(lái)提供了三個(gè)新機(jī)型，例如至少提高生產(chǎn)率 50％的一次可吊兩只 40 英尺箱的所謂雙 40 英尺起重機(jī)，它已在上海港外高橋五期和迪拜港碼頭上，令人滿(mǎn)意的高效的作業(yè)。在集裝箱機(jī)械發(fā)展史上這些紀(jì)錄都是空前的，由 17 艘六萬(wàn)噸級(jí)以上的船舶，組成舉世無(wú)雙的專(zhuān)業(yè)運(yùn)輸船隊(duì)，保證將 ZPMC 的產(chǎn)品發(fā)往世界各港口。這幾年 ZPMC 的集裝箱機(jī)械產(chǎn)品已居世界市場(chǎng) 50%以上份額。 2. 上海振華港機(jī)股份有限的發(fā)展 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 ZPMC1992 年成立， 100 萬(wàn)元注冊(cè)資本金至 2021 年增長(zhǎng)為 億美元，增長(zhǎng)了 450 倍。采用各種啟強(qiáng)度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力條件，減輕自重和增加外形美觀(guān)。將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的自動(dòng)化和智能化。 由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提 高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中物料裝卸搬運(yùn)費(fèi)用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機(jī)的需求量不斷增長(zhǎng)，起重量越來(lái)越大，工河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 作速度越來(lái)越高，并對(duì)能耗和可靠性提出更高的要求。對(duì)某些因標(biāo)高低，高潮水位 將涌上岸的碼頭，接電箱應(yīng)做成鐘罩式，利用密閉罩內(nèi)的氣壓，保護(hù)電纜接頭不致浸水。 在國(guó)外有的集裝箱碼頭，如荷蘭鹿特丹港的 ECT 集裝箱碼頭，這段距離可達(dá) 。 6．海側(cè)軌道距岸壁線(xiàn)距離 由于船舶側(cè)傾和離碼頭時(shí)船尾建筑可能伸入碼頭岸線(xiàn)，為防止與岸橋相撞，這個(gè)距離不應(yīng)小于 ，再加上護(hù)舷木等共有 。供電系統(tǒng)可用軟電纜供電或用滑觸線(xiàn)方式供電，后者有利于減小電壓降。而我國(guó)海港老碼頭和內(nèi)河碼頭岸橋軌距為～ 16m。為此，為了增加碼頭岸線(xiàn)的長(zhǎng)度，也有采用挖入式港池。如有的從事集裝箱運(yùn)輸?shù)拇\(yùn)公司規(guī)定，其載箱量在 8000TEU 以上的船舶停靠港的卸船效率必須達(dá)到 330 TEU/h。對(duì)于目前的普通集裝箱船，一個(gè)泊位長(zhǎng)度為 250～ 300m；超巴拿馬型集裝箱船，一個(gè)泊位長(zhǎng)度 350～ 400m。 上海洋山港一期的泊位水深達(dá) 17m。 泊位 水深一般取 為靠泊集裝箱船最大吃水的 ，對(duì)于內(nèi)河支線(xiàn)港口如只是停靠甲板駁船作業(yè)，泊位 水深可為 4～ 5m。大梁升降可以改善視距，減輕司機(jī)的疲勞。這個(gè)減速箱可以實(shí)現(xiàn)功率的分解和疊加 ， 即它可以將二只電機(jī)的輸出功率既分配給二個(gè)吊具 ， 又可疊加在一起只供給一個(gè)吊 具，使起重機(jī)在使用一個(gè)吊具時(shí)實(shí)現(xiàn)高速高效。 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 11 德國(guó)漢堡港 CTA碼頭 ZPMC雙小車(chē)橋吊 2．雙吊具岸邊集裝箱起重機(jī) 雙 40英尺箱岸橋（圖 12）是制造商為適應(yīng)船舶大型化要求快 裝快卸而最新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。 （ 2）它用 2 個(gè)高度不同的小車(chē)巧妙的處理好高（裝卸船時(shí)需要高達(dá) 40m）與矮（裝卸集卡時(shí)要矮，高度只需用 12～ 13m）兩種需要既有利卸（裝）船又有利裝（卸）集裝箱卡車(chē)。③、④兩種工藝正在逐漸被淘汰，由于這些工藝都已將效率提高到了自身的極限 ， 還是滿(mǎn)足不了船舶大型化的需求 ， 傳統(tǒng) 的生產(chǎn)工具和工藝已滿(mǎn)足不了先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展需求 ， 于是一些嶄新的科學(xué)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而 生，集裝箱機(jī)械在不斷地進(jìn)行技術(shù)變革。 現(xiàn)行普通岸橋的臺(tái)時(shí)效率約為 4070TEU/h，如果要想滿(mǎn)足該船運(yùn)公司要求的 330TEU/h 的裝卸效 率，每個(gè)泊位上至少需要配置 9 臺(tái)岸橋。馬士基在日本 /歐洲航線(xiàn)上的專(zhuān)用碼頭已使用的岸橋外伸距為 63～ 65 米 。 4．船舶大型化對(duì)港口裝卸帶來(lái)的影響 大型集裝箱船舶的蓬勃發(fā)展，特別是第五、第六代超巴拿馬集裝箱船的快速發(fā)展， 大大提高了集裝箱運(yùn)輸在航運(yùn)市場(chǎng)上的主導(dǎo)地位 ， 并對(duì)世界集裝箱港口的建設(shè)和發(fā)展產(chǎn) 生了深刻的影響 ， 搬運(yùn)集裝箱所必備的碼頭裝卸設(shè)備也在不斷發(fā)生變革 。按統(tǒng)計(jì)，僅 19951997 三年間新增了超巴拿馬船 62 艘（其中第五代集裝箱船 48 艘）。 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 表 11 典型的超巴拿馬型船的基本參數(shù) 第四代 第五代 第五代 第五代 第六代 第六代 船名 杜魯門(mén)總統(tǒng)號(hào) C－ 11 America 魯河 Soveren Maersk 航運(yùn)公司 總統(tǒng)輪船 總統(tǒng)輪船 東方貨 柜 中遠(yuǎn) 鐵行 馬士基 總長(zhǎng)（ m） 型寬（ m） 吃水（ m） 甲板上集 裝箱列數(shù) 16 16 16 16 17 17 箱位量（ TEU ） 4340 4832 4960 5250 6674 8736 主機(jī)功率（ kW） 41880 48820 48620 43100 65910 航速（ kn） 3．超巴拿馬集裝箱船的發(fā)展 近年來(lái)在航運(yùn)界出現(xiàn)了建造超巴拿馬型船的熱潮。當(dāng)船甲板上放置 13排箱時(shí)，船寬近似為 ，因此凡超過(guò) 13排寬的集裝箱船，即稱(chēng)超巴拿馬型船。同時(shí)，又由于 河航道上架有橋 ， 橋下一般允