【正文】 滿載爬坡運行工 況 ? ?? ? ?????????? ?????? ?qyWpGASN tnGDvPPmPmP 36500010001 221A111 ??? = 式中： 1NP —— 滿載時所需電動機提供的功率， kW 1GP —— 滿載時運動部分所有質(zhì)量的重力， N ? —— 運行摩擦眼力系數(shù)，車輪使用滾動軸承 ，取 ? =； pm —— 滿載坡道阻力系數(shù)，參見 《港口起重機設(shè)計規(guī)范》 表 1911 ； 1WP —— 工作狀態(tài)風(fēng)載荷， N； yv —— 大車運行速度， m/s； ? 2GD —— 機構(gòu)總飛輪矩，即傳動機構(gòu)的全部質(zhì)量折算到電動機軸上的機構(gòu)飛輪矩和電動機飛輪矩之和，初定為 220 mkg? n —— 電動機的額定轉(zhuǎn)速，初定為 1500r/min。此處按標(biāo)書規(guī)定的疲勞載荷進(jìn)行計算。 d —— 與軸承配合處的車輪軸徑 ,取 mmd 130? ； k —— 車輪沿軌道的滾動摩擦系數(shù)，由 《港口起重機設(shè)計規(guī)范》 表 199 取 ?k D —— 車輪踏面直徑， mm，取 D =680mm； fC —— 考慮車輪輪緣與軌道頂部側(cè)面摩擦或牽引供電電纜及集電器摩擦等的附加摩擦阻力系數(shù)， 由《港口起重機設(shè)計規(guī)范》表 1910 取 ?fC 。 參照以上所述，由于所設(shè)計的參數(shù)級別較大，跨度中等，故采用分別驅(qū)動的方案。將傾復(fù)支點外移，可以加大平衡力矩。 圖 2－ 13 平行軸減速器驅(qū)動 (5)蝸輪蝸桿驅(qū)動如圖 2－ 14 所示。 大車行走機構(gòu)的運行支承裝置和行走臺車車輪布置 車輪布置形式 岸橋門框下的每套行走臺車組的車輪數(shù)量通常有 8 輪、 10輪和 12輪。緩沖器的作用是吸收（消耗）沖擊能量。 在國際招標(biāo)中，聯(lián)軸器的計算載荷一般要求以 FEM 規(guī)范或標(biāo)書規(guī)定的載荷組合為計算依據(jù)，其使用系數(shù)規(guī)定至少為 。 （ 3）有較大的短時過載能力，過載系數(shù)不小于 。 （ 2） 由于岸橋在室外工作，工作環(huán)境惡劣，因此對電機有較高的防護(hù)等級要求 （見本節(jié)對電機要求） （ 3）由于岸橋自重大，起制動慣性大，特別在時制動時要求先減速，起制動時間一般控制在 6～ 10s。此時，岸橋司機應(yīng)該做好大車行走停止和岸橋錨定的準(zhǔn)備工作；另一個是當(dāng)風(fēng)速超過河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 28m/sec 時，風(fēng)速儀發(fā)出第二個警報（警報聲與第一個不同）并切斷大車行走電源，禁止大車操作。位于大車緩沖器一側(cè)，在緩沖器被河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 壓縮到設(shè)定位置時停止大車動作，并發(fā)出警告聲音，避免發(fā)生兩臺岸橋的大車相碰事故。每個驅(qū)動裝置都設(shè)置了高速軸盤式推桿制動器，共 16 個高速軸制動器足以在 25m/sec 風(fēng)速時剎停大車。 大車行走機構(gòu)驅(qū)動岸橋沿著大車軌道行走。車各部分的設(shè)計應(yīng)考慮制造，安裝和維護(hù)檢修的方便，盡量保證各部件拆下修理時而不需要移動鄰近的部件。從而培養(yǎng)學(xué)生具有結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計的初步能力；使學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想、理論聯(lián)系實際和實事求是的工作作風(fēng)。而且節(jié)省燃料 11～ 13％，噪音也大大降低。這大概就是為什么 ZPMC 今天 蒸蒸日上產(chǎn)品雄據(jù)世界市場 50％以上份額的原因。 世界上舉凡有集裝箱作業(yè)的大碼頭都可以看 ZPMC 品牌的集裝箱機械。 產(chǎn)品構(gòu)造新型化、美觀化和實用化 結(jié)構(gòu)方面采用薄壁型材和異形鋼、減少結(jié)構(gòu)的拼接焊縫， 提高抗疲勞性能。 國外岸邊集裝箱起重機發(fā)展動向 重點產(chǎn)品大型化，高速化和專用化。為適應(yīng)該距離的加大，要加大起重機外伸距，從而增大起重機的輪壓，使碼頭水工結(jié)構(gòu)成本增加，同時也會使起重機的制造成本稍有增加。 4．供電系統(tǒng) 由于每臺集裝箱起重機的設(shè)備容量一般為 1000kW~2500kW，除去岸橋自帶有發(fā)電機組以外，碼頭上均需有大容量的高壓供電系統(tǒng)。但由于受岸橋本身的寬度和作業(yè)范圍 的限 制，一般沿碼頭前沿每隔 80～ 100m 配置 1 臺岸橋，按《海港總平面設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定， 即使接納載箱量 8000TEU 以上船舶的集裝箱泊位，至多能配置 5 臺岸橋。一般來說，泊位長度應(yīng)滿足船長加 30m 2，以便船舶系纜。但由于集裝箱機械自重 大 ，河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 輪壓大以及軌距大和接卸船型龐大 ， 現(xiàn)代集裝箱碼頭具有自己的特點 ， 現(xiàn)分?jǐn)⑷缦拢? 1．足夠的碼頭泊位水深和與它相適應(yīng)的航道 泊位水深取決于?？坎次坏募b箱船吃水 ， 考慮到裝卸作業(yè)時船舶允許的傾斜度和 泊位前沿水域海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響 ， 水深還應(yīng)適當(dāng)留出一定的富裕量 。 （ 2） 新開發(fā)的吊雙 40 英尺箱起重機不是將二套起升機構(gòu)簡單的合并 ， 它的一個重 要特色是開發(fā)了專用的差動型起升齒輪減速箱。后小車速度大于前小車，它迅速將平臺上的箱取起到集裝箱卡車上。 裝卸工藝與碼頭設(shè)備 、裝卸工藝 為適應(yīng)集裝箱船的大型化發(fā)展 ， 必須提高港口企業(yè)的集疏運能力 ， 有的船運公司規(guī) 定 ，載箱量在 8000TEU 以上的船舶?？扛鄣男洞时仨氝_(dá)到 330TEU/h。不只是船的艘數(shù)增加，其新增箱量亦令人矚目，如迄今為止，全集裝箱船中 3000TEU以上的有 416 艘，僅占總艘數(shù) 16%， 但其箱位卻有 170 萬箱，約占總箱位的 38%，是世界集裝箱班輪干航線的主力。典型的超巴拿馬型船 的基本參數(shù)如表 11 所示。 超巴拿馬集裝箱船 1．巴拿馬運河 巴拿馬運河位于連接南北美洲的低峽最窄處 ， 是一條設(shè)有三級閘的運河 ， 各船閘閘 室長 305m，寬 ，因而只能允許小于以下尺寸的集裝箱船舶通過： 長為 （ 965ft）、寬為 （ 106ft），一般吃水 ，最大吃水 12m。 5．縮短運貨時間，降低運輸成本 現(xiàn)代集裝箱運輸采用高速集裝箱班輪制 ， 即定點 、 定向 、 定船 、 定期的運輸 。 2．安全可靠，防雨防盜 傳統(tǒng)的運輸方式中 ， 由于件貨沒有外包裝或外包裝不能防雨 ， 在雨天必須關(guān)閉艙口、 停止作業(yè)。 至此 ， 我國擁有了一支現(xiàn)代化的集裝箱船隊 ， 建成了一批集裝箱專用深水泊位 。一年后日本有 6家船公司在日本至加利福尼亞之間開展集裝箱運輸。 隨后的十余年間 ， 德 、 法 、 日 、 意相繼出現(xiàn)了集裝箱運輸 。 集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展經(jīng)歷了萌芽期、開創(chuàng)期、成長擴(kuò)展期、現(xiàn)代成熟期等階段。包括大車運行機構(gòu)的整體傳動方案的設(shè)計、主從車輪的 選擇 、運行軌道的 選擇 ，還有軸承的選擇、聯(lián)軸器的選擇、電動機的選擇、減速器的選擇和校核。同時，對輪軸進(jìn)行了三維的分析。 1830年至 1856年為集裝箱運輸?shù)拿妊科?。 但這個時期由于社會 生產(chǎn)力還較落后 ， 沒有 充足而穩(wěn)定的適箱貨源 ， 致使集裝箱運輸?shù)膬?yōu)越性不能很好發(fā)揮，影響了集裝箱運輸?shù)拈_展。緊接著日本和歐洲各國的船公司先后在日本、歐洲、美國和澳大利亞等地區(qū)開展了集裝箱運輸。 2021～ 2021 年，我國港口集裝箱吞吐量凈增 4327萬標(biāo)準(zhǔn)箱。在多雨季節(jié)，有的碼頭幾乎有 1/3 的日歷天數(shù)內(nèi)不能作業(yè)，導(dǎo)致泊位通過能 力的下降 。 因而 可以準(zhǔn)確預(yù)知貨物啟程和到達(dá)的時間 ， 從而最有效地計劃貨物的產(chǎn)銷周期 。同時，又由于 河航道上架有橋 ， 橋下一般允許通過高為 ， 在最低水位期可通過 。 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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 杜魯門總統(tǒng)號 C－ 11 America 魯河 Soveren Maersk 航運公司 總統(tǒng)輪船 總統(tǒng)輪船 東方貨 柜 中遠(yuǎn) 鐵行 馬士基 總長（ 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 近年來在航運界出現(xiàn)了建造超巴拿馬型船的熱潮。 4．船舶大型化對港口裝卸帶來的影響 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輸在航運市場上的主導(dǎo)地位 ， 并對世界集裝箱港口的建設(shè)和發(fā)展產(chǎn) 生了深刻的影響 ， 搬運集裝箱所必備的碼頭裝卸設(shè)備也在不斷發(fā)生變革 。 現(xiàn)行普通岸橋的臺時效率約為 4070TEU/h，如果要想滿足該船運公司要求的 330TEU/h 的裝卸效 率，每個泊位上至少需要配置 9 臺岸橋。 （ 2）它用 2 個高度不同的小車巧妙的處理好高（裝卸船時需要高達(dá) 40m）與矮（裝卸集卡時要矮，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。這個減速箱可以實現(xiàn)功率的分解和疊加 ， 即它可以將二只電機的輸出功率既分配給二個吊具 ， 又可疊加在一起只供給一個吊 具，使起重機在使用一個吊具時實現(xiàn)高速高效。 泊位 水深一般取 為靠泊集裝箱船最大吃水的 ，對于內(nèi)河支線港口如只是停靠甲板駁船作業(yè)，泊位 水深可為 4～ 5m。對于目前的普通集裝箱船，一個泊位長度為 250～ 300m；超巴拿馬型集裝箱船，一個泊位長度 350～ 400m。為此，為了增加碼頭岸線的長度，也有采用挖入式港池。供電系統(tǒng)可用軟電纜供電或用滑觸線方式供電，后者有利于減小電壓降。 在國外有的集裝箱碼頭，如荷蘭鹿特丹港的 ECT 集裝箱碼頭，這段距離可達(dá) 。 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)過程中物料裝卸搬運費用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機的需求量不斷增長，起重量越來越大，工河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 作速度越來越高，并對能耗和可靠性提出更高的要求。采用各種啟強度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力條件，減輕自重和增加外形美觀。這幾年 ZPMC 的集裝箱機械產(chǎn)品已居世界市場 50%以上份額。 為了高效率， ZPMC 近年來提供了三個新機型，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，它已在上海港外高橋五期和迪拜港碼頭上，令人滿意的高效的作業(yè)。在中國上海、天津和蛇口的碼頭上，在美國西雅圖碼頭都可看到綠色 RTG，令人滿意的工作。 設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計內(nèi)容： 1）岸橋總體方案設(shè)計； 2）岸橋大車總體設(shè)計； 3）岸橋大車主動車輪組、車架、車軌的技術(shù)設(shè)計?？傊骖櫢鱾€方面的相互關(guān)系，做到個部分之間的配合良好。起重機每 角配 8 個輪子，其中一半是驅(qū)動輪，每套驅(qū)動裝置驅(qū)動一個車輪。高速軸制動器和每個從動輪上安裝的輪邊制動器共同工作，足以抵抗 35m/sec 風(fēng)速的非工作風(fēng)。 圖 23大車緩沖器限位開關(guān) 5） 大車紅外線掃描裝置由位于大車大平衡梁端部的紅外線發(fā)射器、紅外 線反射板共同執(zhí)行。 大車錨定裝置 每臺岸橋共設(shè)有兩個錨定裝置（錨定銷），分別安裝在靠近起重機中心線處的海側(cè)和陸側(cè)下橫梁下面。 （ 4）具有性能良好的防止相鄰兩臺岸橋碰撞的措施。 大車運行機構(gòu)制動器應(yīng)能使起重機在工作狀態(tài)最大風(fēng)力作用下，風(fēng)從任何方向吹來，起重機大車滿速運行時能在規(guī)定的時間內(nèi)停止，其制動力矩應(yīng)不小于 2～ 倍電機的額定力矩。 車輪是支承整機重量和外載荷的重要部件，應(yīng)滿足如下要求： 第一，應(yīng)是雙輪緣的軋制車輪，車輪表面硬度大于 HB320，并應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定。小車緩沖器安裝在小車端部，其高度應(yīng)與小車軌道端部車擋高度相同。按照臺車平衡梁的構(gòu)造形式和車輪數(shù)量，其典型布置形式有如下幾種： （ 1） 8 輪行走臺車布置形式，如圖 2－ 7 所示。 圖 2－ 14 蝸輪蝸軒驅(qū)動 （ 6） 全輪制動的驅(qū)動形式如圖 2－ 15 所示。 圖 2－ 21防傾支承板 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 28 第 3 章 大車運行機構(gòu)計算 已知設(shè)計參數(shù)： 整機總量： 吊具重： 16t 小車重： 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 運行速度： 30m/s 大 車運行機構(gòu)的設(shè)計參數(shù)見表 31 和表 32。 大車運行機構(gòu)的設(shè)計計算與小車運行機構(gòu)的計算過程及步驟類似，也要首先計算車輪運行阻力及車輪及軌道所能承受的強度，然后，選擇電動機，聯(lián)軸器，變速器，浮動軸，車輪及軌道并對其進(jìn)行強度，制動性的校核。 空載運行摩擦阻力 : 662 ???????????? fm CD kdmgP ?N 式中： m—— 起重機運行狀態(tài)的總質(zhì)量， kg。車輪疲勞計算的平均載荷按 《港口起重機設(shè)計規(guī)范》第一篇式 (11040) 計算 : 3