【正文】 滿載爬坡運(yùn)行工 況 ? ?? ? ?????????? ?????? ?qyWpGASN tnGDvPPmPmP 36500010001 221A111 ??? = 式中： 1NP —— 滿載時(shí)所需電動(dòng)機(jī)提供的功率， kW 1GP —— 滿載時(shí)運(yùn)動(dòng)部分所有質(zhì)量的重力， N ? —— 運(yùn)行摩擦眼力系數(shù)，車輪使用滾動(dòng)軸承 ，取 ? =； pm —— 滿載坡道阻力系數(shù)，參見 《港口起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》 表 1911 ； 1WP —— 工作狀態(tài)風(fēng)載荷， N； yv —— 大車運(yùn)行速度， m/s； ? 2GD —— 機(jī)構(gòu)總飛輪矩，即傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的全部質(zhì)量折算到電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)構(gòu)飛輪矩和電動(dòng)機(jī)飛輪矩之和，初定為 220 mkg? n —— 電動(dòng)機(jī)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(jì)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(dòng)摩擦系數(shù)，由 《港口起重機(jī)設(shè)計(jì)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(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》表 1910 取 ?fC 。 參照以上所述，由于所設(shè)計(jì)的參數(shù)級(jí)別較大，跨度中等，故采用分別驅(qū)動(dòng)的方案。將傾復(fù)支點(diǎn)外移，可以加大平衡力矩。 圖 2－ 13 平行軸減速器驅(qū)動(dòng) (5)蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)如圖 2－ 14 所示。 大車行走機(jī)構(gòu)的運(yùn)行支承裝置和行走臺(tái)車車輪布置 車輪布置形式 岸橋門框下的每套行走臺(tái)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(guó)際招標(biāo)中，聯(lián)軸器的計(jì)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(jì)算依據(jù)，其使用系數(shù)規(guī)定至少為 。 （ 3）有較大的短時(shí)過(guò)載能力，過(guò)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(duì)電機(jī)有較高的防護(hù)等級(jí)要求 （見本節(jié)對(duì)電機(jī)要求） （ 3）由于岸橋自重大，起制動(dòng)慣性大，特別在時(shí)制動(dòng)時(shí)要求先減速，起制動(dòng)時(shí)間一般控制在 6～ 10s。此時(shí)，岸橋司機(jī)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(gè)是當(dāng)風(fēng)速超過(guò)河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 28m/sec 時(shí)，風(fēng)速儀發(fā)出第二個(gè)警報(bào)（警報(bào)聲與第一個(gè)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(jì) 18 壓縮到設(shè)定位置時(shí)停止大車動(dòng)作，并發(fā)出警告聲音，避免發(fā)生兩臺(tái)岸橋的大車相碰事故。每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置都設(shè)置了高速軸盤式推桿制動(dòng)器，共 16 個(gè)高速軸制動(dòng)器足以在 25m/sec 風(fēng)速時(shí)剎停大車。 大車行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)岸橋沿著大車軌道行走。車各部分的設(shè)計(jì)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(shí)而不需要移動(dòng)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(jì)的初步能力；使學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想、理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)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(chǎng) 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(jī)械。 產(chǎn)品構(gòu)造新型化、美觀化和實(shí)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(guó)外岸邊集裝箱起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向 重點(diǎn)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(jī)外伸距，從而增大起重機(jī)的輪壓，使碼頭水工結(jié)構(gòu)成本增加，同時(shí)也會(huì)使起重機(jī)的制造成本稍有增加。 4．供電系統(tǒng) 由于每臺(tái)集裝箱起重機(jī)的設(shè)備容量一般為 1000kW~2500kW，除去岸橋自帶有發(fā)電機(jī)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(tái)岸橋，按《海港總平面設(shè)計(jì)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(tái)岸橋。一般來(lái)說(shuō)，泊位長(zhǎng)度應(yīng)滿足船長(zhǎng)加 30m 2，以便船舶系纜。但由于集裝箱機(jī)械自重 大 ，河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(diǎn) ， 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(shí)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(jī)不是將二套起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單的合并 ， 它的一個(gè)重 要特色是開發(fā)了專用的差動(dòng)型起升齒輪減速箱。后小車速度大于前小車，它迅速將平臺(tái)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(yùn)能力 ， 有的船運(yùn)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(wàn)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(yùn)河 巴拿馬運(yùn)河位于連接南北美洲的低峽最窄處 ， 是一條設(shè)有三級(jí)閘的運(yùn)河 ， 各船閘閘 室長(zhǎng) 305m，寬 ，因而只能允許小于以下尺寸的集裝箱船舶通過(guò)： 長(zhǎng)為 （ 965ft）、寬為 （ 106ft），一般吃水 ，最大吃水 12m。 5．縮短運(yùn)貨時(shí)間，降低運(yùn)輸成本 現(xiàn)代集裝箱運(yùn)輸采用高速集裝箱班輪制 ， 即定點(diǎn) 、 定向 、 定船 、 定期的運(yùn)輸 。 2．安全可靠，防雨防盜 傳統(tǒng)的運(yùn)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(guó)擁有了一支現(xiàn)代化的集裝箱船隊(duì) ， 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(yùn)輸。 隨后的十余年間 ， 德 、 法 、 日 、 意相繼出現(xiàn)了集裝箱運(yùn)輸 。 集裝箱運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展經(jīng)歷了萌芽期、開創(chuàng)期、成長(zhǎng)擴(kuò)展期、現(xiàn)代成熟期等階段。包括大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的整體傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)、主從車輪的 選擇 、運(yùn)行軌道的 選擇 ，還有軸承的選擇、聯(lián)軸器的選擇、電動(dòng)機(jī)的選擇、減速器的選擇和校核。同時(shí)，對(duì)輪軸進(jìn)行了三維的分析。 1830年至 1856年為集裝箱運(yùn)輸?shù)拿妊科?。 但這個(gè)時(shí)期由于社會(huì) 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(yùn)輸?shù)膬?yōu)越性不能很好發(fā)揮，影響了集裝箱運(yùn)輸?shù)拈_展。緊接著日本和歐洲各國(guó)的船公司先后在日本、歐洲、美國(guó)和澳大利亞等地區(qū)開展了集裝箱運(yùn)輸。 2021～ 2021 年，我國(guó)港口集裝箱吞吐量?jī)粼? 4327萬(wàn)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(guò)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(shí)間 ， 從而最有效地計(jì)劃貨物的產(chǎn)銷周期 。同時(shí)，又由于 河航道上架有橋 ， 橋下一般允許通過(guò)高為 ， 在最低水位期可通過(guò) 。 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。 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 。 現(xiàn)行普通岸橋的臺(tái)時(shí)效率約為 4070TEU/h，如果要想滿足該船運(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。 （ 2）它用 2 個(gè)高度不同的小車巧妙的處理好高（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。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。 泊位 水深一般取 為靠泊集裝箱船最大吃水的 ，對(duì)于內(nèi)河支線港口如只是?？考装羼g船作業(yè)，泊位 水深可為 4～ 5m。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。為此，為了增加碼頭岸線的長(zhǎng)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(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) 。 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。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。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。 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，令人滿意的高效的作業(yè)。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，令人滿意的工作。 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）岸橋大車總體設(shè)計(jì)； 3）岸橋大車主動(dòng)車輪組、車架、車軌的技術(shù)設(shè)計(jì)。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。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)車輪。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)。 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(tái)岸橋共設(shè)有兩個(gè)錨定裝置（錨定銷），分別安裝在靠近起重機(jī)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(tái)岸橋碰撞的措施。 大車運(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)大車滿速運(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。 車輪是支承整機(jī)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(tái)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(tái)車布置形式，如圖 2－ 7 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－ 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 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)見表 31 和表 32。 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算過(guò)程及步驟類似，也要首先計(jì)算車輪運(yùn)行阻力及車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，車輪及軌道并對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度，制動(dòng)性的校核。 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。車輪疲勞計(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 : 3