【正文】 穩(wěn)態(tài)功率 Ns GPP? ==； 向?qū)I(yè)電動機(jī)公司提供電動及所需的凈功率、穩(wěn)態(tài)功率和所需的轉(zhuǎn)速后，確定電動機(jī)的型號為： 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)動慣量 1J = 2mkg? ，臺數(shù)： 16臺。最大轉(zhuǎn)速按規(guī)定不能超過 2021r/min； qt —— 機(jī)構(gòu)起動時(shí)間， s； AS? —— 相對于 NP 的平均起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，本機(jī)構(gòu)使用交流變頻電動機(jī)，取 AS? =2； m —— 電動機(jī) 的臺數(shù)； ?—— 機(jī)構(gòu)總效率。因大河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 車的工作級別為 6M ，則取 2C = 電動機(jī)選型 對于整機(jī)工作級別 A8 的岸邊集裝箱起重機(jī)，其電動機(jī)的工作制應(yīng)滿足條件 : JC=60%,CZ=450,C2（查的 G=） 對于平移機(jī)構(gòu)，參照第一篇第九章式 (192) 選擇電動機(jī)。 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 。計(jì)算公式 見 《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)的許用線接觸應(yīng)力常數(shù)。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 : 32 ma xmi n LLLm ean PPP ?? 式中： maxLP —— 滿載時(shí)，海側(cè)是大腿壓分配到每個(gè)車輪的載荷 minLP —— 空載時(shí)，海側(cè)最小腿壓分配到每個(gè)車輪的載荷 設(shè)計(jì)要求 :當(dāng)小車位于海軌道上方時(shí)，允許大車順風(fēng) /逆風(fēng)運(yùn)行起、制動。 計(jì)算車輪疲勞肘，根據(jù)起重機(jī)處于正常工作狀態(tài)下的載荷情況 I( 無風(fēng)工作 )、或 載荷情況 II( 帶風(fēng)工作 )，但不計(jì)動力系數(shù) 4321 ???? 等，得出車輪相應(yīng)的最大載荷 ILPmax 。 (2) 車輪的計(jì)算載荷 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 車輪的等效載荷由同一車輪可能出現(xiàn)的是大載荷和般小載荷確定，而最大載荷和最小裁荷，自對車輪計(jì)算內(nèi)容有關(guān)考慮的載荷情況計(jì)算得出。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） 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)書取坡度角 %?? ，即 % ???? (5) 運(yùn)行風(fēng)阻力 WP 見表 3 車輪選擇 （ 1）初選 布置形式：岸橋門框下的每套行走臺車組的車輪數(shù)量為 8 個(gè)。 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。 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 g —— 重力加速度 , 2/sm ? —— 車輪軸承摩擦系數(shù)，由 《港口起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》 表 198 取 ?? 。 2y =(DL+TL+LS) ɑ39。 本起重機(jī)采用分別傳動的方案如圖 32： 電動機(jī)減速器主動輪 圖 32 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 載荷計(jì)算 （ 1）自重載荷 P1G 滿載： P1G=m1 g=DL+TL+LS+LL= 107 = 107 N 式中： m1 —— 起重機(jī)滿載運(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）大車慣性載荷 PA 方向：平行大車行走軌道 滿載： 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。 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，選擇電動機(jī)，聯(lián)軸器，變速器，浮動軸，車輪及軌道并對其進(jìn)行強(qiáng)度，制動性的校核。 4. 制動器要安裝在靠近電動機(jī)，使浮動軸可以在運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動時(shí)發(fā)揮吸收沖擊動能的作用。 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。 并且，針對實(shí)際的情況，對大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是： 1. 機(jī)構(gòu)要緊湊，重量要輕； 2. 和橋架配合要合適，這樣橋架設(shè)計(jì)容易，機(jī)構(gòu)容易布置，并且使總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置不至于過大； 3. 盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架的剛度 4. 維修檢修要方便，機(jī)構(gòu)布置合理，使司機(jī)和維護(hù)人員上下要方便，便于拆裝零件及操作。 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。這時(shí)的傾復(fù)支點(diǎn)為門框和下橫梁的鉸接點(diǎn)，為提高防傾倒的安全裕度，可以在其端部設(shè)置防傾支承板，如圖 2－ 21 所示。 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－ 16 主動輪裝配 圖 2－ 17從動輪裝配 大平衡梁支座及鉸軸結(jié)構(gòu)、抗剪塊結(jié)構(gòu) 大平衡梁支座鉸軸結(jié)構(gòu)如圖 2－ 18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－ 12 單輪驅(qū)動 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 （ 4）平行軸減速器驅(qū)動如圖 2－ 13 所示。 圖 2－ 10 立式驅(qū)動布置 （ 2）臥式驅(qū)動如圖 2－ 11 所示。 圖 2－ 8 10 輪臺車布置形式 （ 3） 12 輪行走臺車，主要有圖 2－ 9所示 3種布置形式。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。 ②緩沖器安裝得當(dāng)，碰撞時(shí)應(yīng)使螺栓不直接承受剪切。 緩沖器應(yīng)滿足如下要求： ①起重機(jī)切斷電源。大車緩沖器安裝在車輪臺車 上，其高度位置必須和碼頭車擋高度和相鄰起重機(jī)緩沖器高度相當(dāng)。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。 為保證岸橋運(yùn)行的安全性和可靠性，除了在行走機(jī)構(gòu)上配置減速停車限位等安全裝置外，在岸橋的小車和大車兩端還必須配置緩沖器。 的范圍之內(nèi)。 第三，車輪踏面應(yīng)精加工成形，其外徑公差應(yīng)控制在177。 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。其要求是易于拆裝維修。考慮到大車行走的工作特點(diǎn)和載荷特點(diǎn)，對大車減速器齒輪一般不要求使用硬齒面齒輪。制動器配有一手動釋放桿，以便可手動完全釋放，進(jìn)行作業(yè)而不影響制動器的壽命。 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動器應(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，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，其制動力矩應(yīng)不小于 2～ 倍電機(jī)的額定力矩。 （ 2）防護(hù)等級為 IP54 或 IP55。電機(jī)有帶制動器和不帶制動器兩種形式，其選擇取決于驅(qū)動裝置的布置形式。 （ 6） 安全可靠的防臺風(fēng)錨定和防臺風(fēng)鋼索固緊裝置或其他安全可靠的防風(fēng)措施。 （ 4）具有性能良好的防止相鄰兩臺岸橋碰撞的措施。在大風(fēng)地區(qū)有些用戶要求主動輪數(shù)甚至達(dá)到總數(shù)的 2/3，以便可以逆風(fēng)將岸橋駛到錨定位置。高 低速制動器只能保證大車車輪剎住不轉(zhuǎn)，但當(dāng)大風(fēng)風(fēng)力達(dá)到推動岸橋沿著軌道移動而車輪在軌道上滑行時(shí)，一旦起重機(jī)移動起來，就會產(chǎn)生巨大動能并可能與另一臺起重機(jī)或其它障礙物相撞，引發(fā)嚴(yán)重事故。 將岸橋安全正確地錨定在碼頭上預(yù)定位置（錨定和系固位置）是非常重要和必需的工作。 大車錨定裝置 每臺岸橋共設(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。 風(fēng)速儀有兩個(gè)設(shè)定點(diǎn)：一個(gè)是風(fēng)速達(dá)到 25m/sec 并持續(xù) 10 秒以上時(shí)，司機(jī)室中輔助控制屏上的琥珀色燈將亮起，同時(shí)司機(jī)室、機(jī)器房和 地面上的擴(kuò)音裝置會發(fā)出警告聲音。 圖 24大車電動機(jī)編碼器 7） 風(fēng)速儀系統(tǒng) 大車行走時(shí)的風(fēng)速和風(fēng)向由風(fēng)速儀系統(tǒng)監(jiān)控。如果有，大車將緊急停車。 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。 4）大車緩沖器限位開關(guān)由感應(yīng)式限位開關(guān)執(zhí)行。 3） 大車錨定銷由感應(yīng)式接近限位開關(guān)執(zhí)行。 圖 21 海側(cè)大車全景圖 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 1緩沖器 2輪邊制動器 3電動機(jī) 4高速聯(lián)軸器 5高速制動器 6減速箱 7 大車車輪 圖 22 大車機(jī)構(gòu)示意圖及實(shí)物圖 大車聯(lián)鎖裝置 1） 高速軸制動器限位開關(guān)由 感應(yīng)式限位開關(guān)執(zhí)行，用來檢測 16 個(gè)高速軸制動器的工作狀態(tài)。高速軸制動器和每個(gè)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)。大車的行進(jìn)方向可以通過改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩方向來改變。除了在高速軸上安裝了制動器外，每個(gè)被動輪上還安裝了液壓輪邊制動器來防止起重機(jī)在工作時(shí)被突發(fā)陣風(fēng)吹動。電動機(jī)從海側(cè)的右邊開始反時(shí)針由 1 號編號到 16 號，因而第 16 號電動機(jī)就位于陸側(cè)右邊。起重機(jī)每 角配 8 個(gè)輪子，其中一半是驅(qū)動輪，每套驅(qū)動裝置驅(qū)動一個(gè)車輪。電機(jī)經(jīng)減速器或開式齒輪傳動驅(qū)動車輪，從而實(shí)現(xiàn)起重機(jī)沿軌道行駛。整個(gè)岸橋的重量通過4個(gè)支座法蘭或鉸軸耳板傳給太平衡梁，再通過中平衡梁，使重量均布到行走臺車上。 大車行走機(jī)構(gòu)由設(shè)在門框下的 4 組行走臺車組成。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。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，以提高設(shè)計(jì)與制造的工作效率，降低生產(chǎn)成本。 2）大車架上的機(jī)構(gòu)與大車架配合要適當(dāng)。如能滿足這個(gè)要求，則可以獲得最小的車輪，輪軸及軸承箱的尺寸，并且使起重機(jī)橋架主梁上受到均勻的載荷。 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）岸橋大車主動車輪組、車架、車軌的技術(shù)設(shè)計(jì)。其目的在于通過 岸邊集裝箱起重機(jī) 設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬訂傳動結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝配、制造工藝以及零件設(shè)計(jì)計(jì)算、機(jī)械制圖和編寫技術(shù)文件等方面得到綜合訓(xùn)練；并對 已經(jīng)學(xué)過的基本知識、基本理論和基本技能進(jìn)行綜合運(yùn)用。性能價(jià)格比大大低于同類產(chǎn)品，它的研制成功，向世界港口吹響了發(fā)展集裝箱堆場自動化的號角，要強(qiáng)調(diào)指出自動化不只是省人，它將提高效率，降低成本和保障勞動安全。 在上海外高橋二期的 ZPMC 與上海港共同開發(fā)研制的空箱自動化堆場。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。這種綠色 RTG 工作時(shí)不止看不到黑煙，消除了環(huán)境污染。 2021 年初在青島港的碼頭將投入生產(chǎn)。這種起重機(jī)半自動化操作，不只是效率高，而且司機(jī)室并不跟隨小車移動，是靜止的，因而大大的降低了司機(jī)的勞動強(qiáng)度。 為了高效率， ZPMC 近年來提供了三個(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)。除此之外， ZPMC 還給這個(gè)世界帶來什么呢？首先是 ZPMC 將最先進(jìn)的集裝箱機(jī)械技術(shù)帶給世界各港，其次 ZPMC 也將歷史上從未有過的高生產(chǎn)率機(jī)械帶給各港口，第三 ZPMC 還將性能價(jià)格比最便宜的產(chǎn)品帶給世界各港口。在集裝箱機(jī)械發(fā)展史上這些紀(jì)錄都是空前的，由 17 艘六萬噸級以上的船舶，組成舉世無雙的專業(yè)運(yùn)輸船隊(duì)，保證將 ZPMC 的產(chǎn)品發(fā)往世界各港口。 2021 作了 140 臺岸橋， 2021 年 190 臺，不到兩天生產(chǎn)一臺鋼鐵巨人。這幾年 ZPMC 的集裝箱機(jī)械產(chǎn)品已居世界市場 50%以上份額。 2021 年 4月，振華 1號運(yùn)載 4臺奧克蘭橋吊前往美國，經(jīng)過金門大橋和海灣大橋時(shí)的情形，英國雜志“ CARGO SYSTEM”在 2021 年底的特刊報(bào)導(dǎo)稱：美國奧克