現(xiàn)代港口起重機(jī)的發(fā)展及其新技術(shù)應(yīng)用

1、20132013年年1212月月整理課件整理課件 現(xiàn)代港口起重機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)代港口起重機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)代港口起重機(jī)械的發(fā)展特點(diǎn)：現(xiàn)代港口起重機(jī)械的發(fā)展特點(diǎn)： 高效化高效化 智能化智能化 大型化大型化 能源節(jié)約化能源節(jié)約化 設(shè)計(jì)現(xiàn)代化設(shè)計(jì)現(xiàn)代化整理課件整理課件一、港口起重機(jī)的高效化一、港口起重機(jī)的高效化國(guó)外：國(guó)外：港口礦石卸船效率達(dá)港口礦石卸船效率達(dá)6000t/h6000t/h 煤炭卸船效率達(dá)煤炭卸船效率達(dá)5600t/h5600t/h 國(guó)內(nèi)：國(guó)內(nèi)：港口礦石抓斗卸船效率達(dá)港口礦石抓斗卸船效率達(dá)3500t/h3500t/h 鏈斗卸船效率達(dá)鏈斗卸船效率達(dá)3800t/h3800t/h 集裝箱卸船效率達(dá)集裝箱卸

2、船效率達(dá)80TEU/h80TEU/h國(guó)內(nèi)正在研制：國(guó)內(nèi)正在研制： 18000t/h 18000t/h的斗輪堆起料機(jī)的斗輪堆起料機(jī) 12000t/h 12000t/h的裝船機(jī)的裝船機(jī) 5000t/h 5000t/h的抓斗卸船機(jī)的抓斗卸船機(jī)整理課件整理課件 一、港口起重機(jī)的高效化一、港口起重機(jī)的高效化1 1）工作機(jī)構(gòu)高速化）工作機(jī)構(gòu)高速化 起重機(jī)提高效率的一個(gè)重要途徑就是提高工作機(jī)構(gòu)的速起重機(jī)提高效率的一個(gè)重要途徑就是提高工作機(jī)構(gòu)的速度，減少工作循環(huán)時(shí)間，增加循環(huán)次數(shù)。度，減少工作循環(huán)時(shí)間，增加循環(huán)次數(shù)。 通用門座起重機(jī)的起升速度可達(dá)通用門座起重機(jī)的起升速度可達(dá)090m/min090m/min、變

3、幅、變幅0100m/min0100m/min、回轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)02.5rpm02.5rpm。 岸邊集裝箱橋式起重機(jī)重載起升速度可達(dá)岸邊集裝箱橋式起重機(jī)重載起升速度可達(dá)90m/min90m/min、空、空載載180m/min180m/min，小車運(yùn)行速度最高達(dá)，小車運(yùn)行速度最高達(dá)350m/min350m/min。u起重機(jī)工作速度的提高起重機(jī)工作速度的提高對(duì)起重機(jī)的設(shè)計(jì)、機(jī)電配套件、鋼對(duì)起重機(jī)的設(shè)計(jì)、機(jī)電配套件、鋼結(jié)構(gòu)等帶來非常高的要結(jié)構(gòu)等帶來非常高的要，因此速度的是有限的，必須綜合，因此速度的是有限的，必須綜合考慮?？紤]。整理課件整理課件 一、港口起重機(jī)的高效化一、港口起重機(jī)的高效化2 2）起重量大型

4、化）起重量大型化 在保持每小時(shí)一定的工作循環(huán)次數(shù)情況下，增加每次作在保持每小時(shí)一定的工作循環(huán)次數(shù)情況下，增加每次作業(yè)的起重量也是提高工作效率非常有效的方法。業(yè)的起重量也是提高工作效率非常有效的方法。 目前用于碼頭作業(yè)的港口起重機(jī)額定起重量：目前用于碼頭作業(yè)的港口起重機(jī)額定起重量： 散貨繩索抓斗作業(yè)：散貨繩索抓斗作業(yè)：75t75t 散貨電動(dòng)抓斗作業(yè)：散貨電動(dòng)抓斗作業(yè)：90t90t 集裝箱吊具作業(yè)：集裝箱吊具作業(yè)：92t92tu起重量的增加會(huì)帶來起重力矩的增加，由此對(duì)起重機(jī)鋼結(jié)起重量的增加會(huì)帶來起重力矩的增加，由此對(duì)起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備、碼頭承載能力等帶來相應(yīng)的影響。構(gòu)、機(jī)電設(shè)備、碼頭承載能力等

5、帶來相應(yīng)的影響。整理課件整理課件 一、港口起重機(jī)的高效化一、港口起重機(jī)的高效化3 3）工作運(yùn)行過程自動(dòng)化）工作運(yùn)行過程自動(dòng)化 自動(dòng)化可以大幅提高起重機(jī)的工作效率。自動(dòng)化可以大幅提高起重機(jī)的工作效率。 橋式抓斗卸船機(jī)可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)操作；橋式抓斗卸船機(jī)可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)操作； 集裝箱橋式起重機(jī)運(yùn)用集裝箱橋式起重機(jī)運(yùn)用AGVAGV小車導(dǎo)引、激光雷達(dá)立體小車導(dǎo)引、激光雷達(dá)立體掃描配合作業(yè)，基本可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作；掃描配合作業(yè)，基本可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作； 堆場(chǎng)作業(yè)的集裝箱軌道龍門起重機(jī)全可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化作業(yè)；堆場(chǎng)作業(yè)的集裝箱軌道龍門起重機(jī)全可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化作業(yè)； 全自動(dòng)化雙小車岸橋全自動(dòng)化雙小車岸橋整理課件整理課

6、件 一、港口起重機(jī)的高效化一、港口起重機(jī)的高效化 堆場(chǎng)集裝箱軌道龍門起重機(jī)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化作業(yè)堆場(chǎng)集裝箱軌道龍門起重機(jī)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化作業(yè)港口裝卸機(jī)械作業(yè)的自動(dòng)化在專用機(jī)械上容易實(shí)現(xiàn)，對(duì)于通港口裝卸機(jī)械作業(yè)的自動(dòng)化在專用機(jī)械上容易實(shí)現(xiàn)，對(duì)于通用裝卸機(jī)械目前還比較困難，有待進(jìn)一步研究。用裝卸機(jī)械目前還比較困難，有待進(jìn)一步研究。 上海港全自動(dòng)化空箱集裝箱堆場(chǎng)上海港全自動(dòng)化空箱集裝箱堆場(chǎng)整理課件整理課件 二、港口起重機(jī)的智能化二、港口起重機(jī)的智能化 智能化是現(xiàn)代起重機(jī)向更高階段發(fā)展的必然結(jié)果，是現(xiàn)智能化是現(xiàn)代起重機(jī)向更高階段發(fā)展的必然結(jié)果，是現(xiàn)代智能高科技在港口起重機(jī)械中應(yīng)用的體現(xiàn)。代智能高科技在港口起

7、重機(jī)械中應(yīng)用的體現(xiàn)。 智能化的發(fā)展不僅大幅提高了起重機(jī)械的工作效率，同智能化的發(fā)展不僅大幅提高了起重機(jī)械的工作效率，同時(shí)為起重機(jī)安全可靠的工作提供了有效的保障。時(shí)為起重機(jī)安全可靠的工作提供了有效的保障。整理課件整理課件 二、港口起重機(jī)的智能化二、港口起重機(jī)的智能化1 1）工作機(jī)構(gòu)智能控制）工作機(jī)構(gòu)智能控制 起重機(jī)在工作過程中是通過多個(gè)工作機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)動(dòng)起重機(jī)在工作過程中是通過多個(gè)工作機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)動(dòng)作而完成某確定的任務(wù)，其工作效率的提高并非由某單作而完成某確定的任務(wù)，其工作效率的提高并非由某單一工作機(jī)構(gòu)定，而是要求多機(jī)構(gòu)的合理協(xié)調(diào)，達(dá)到在共一工作機(jī)構(gòu)定，而是要求多機(jī)構(gòu)的合理協(xié)調(diào)，達(dá)到在共同工作情況下

8、的效率提高和安全可靠。智能化的現(xiàn)代起同工作情況下的效率提高和安全可靠。智能化的現(xiàn)代起重機(jī)各工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)行可以根據(jù)外部條件的變化進(jìn)行實(shí)重機(jī)各工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)行可以根據(jù)外部條件的變化進(jìn)行實(shí)施調(diào)整，通過對(duì)各機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)和外部工作條件的信號(hào)施調(diào)整，通過對(duì)各機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)和外部工作條件的信號(hào)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、收集、傳遞和處理，形成最優(yōu)的控信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、收集、傳遞和處理，形成最優(yōu)的控制方案。制方案。整理課件整理課件 二、港口起重機(jī)的智能化二、港口起重機(jī)的智能化2 2）故障信息實(shí)時(shí)檢測(cè)）故障信息實(shí)時(shí)檢測(cè) 起重機(jī)的故障包括機(jī)械和電氣等方面。起重機(jī)的故障包括機(jī)械和電氣等方面。 智能故障診斷系統(tǒng)可以將工作過程中的各

9、種故障信息通智能故障診斷系統(tǒng)可以將工作過程中的各種故障信息通過傳感裝置進(jìn)行收集，經(jīng)過傳感裝置進(jìn)行收集，經(jīng)PLCPLC處理后進(jìn)行分類、判斷、顯示、處理后進(jìn)行分類、判斷、顯示、報(bào)警以及提出處理建議等。報(bào)警以及提出處理建議等。 智能故障診斷系統(tǒng)同時(shí)具有記錄、統(tǒng)計(jì)、分析等功能，智能故障診斷系統(tǒng)同時(shí)具有記錄、統(tǒng)計(jì)、分析等功能，同時(shí)還具有擴(kuò)展性。同時(shí)還具有擴(kuò)展性。整理課件整理課件 二、港口起重機(jī)的智能化二、港口起重機(jī)的智能化3 3）金屬結(jié)構(gòu)智能監(jiān)控）金屬結(jié)構(gòu)智能監(jiān)控 金屬結(jié)構(gòu)的智能監(jiān)控既可以實(shí)時(shí)控制結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，金屬結(jié)構(gòu)的智能監(jiān)控既可以實(shí)時(shí)控制結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，同時(shí)也可為結(jié)構(gòu)的壽命評(píng)估收集第一手資料。同時(shí)

10、也可為結(jié)構(gòu)的壽命評(píng)估收集第一手資料。 目前采用光傳感、遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控，可目前采用光傳感、遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控，可以保持與結(jié)構(gòu)同樣長(zhǎng)的工作壽命。以保持與結(jié)構(gòu)同樣長(zhǎng)的工作壽命。整理課件整理課件 二、港口起重機(jī)的智能化二、港口起重機(jī)的智能化4 4）安全裝置智能保護(hù)）安全裝置智能保護(hù) 具有智能保護(hù)功能安全裝置可以大大提高起重機(jī)工作具有智能保護(hù)功能安全裝置可以大大提高起重機(jī)工作的安全性能。港口起重機(jī)由于大多在沿海、沿江地區(qū)，受的安全性能。港口起重機(jī)由于大多在沿海、沿江地區(qū)，受各種自然環(huán)境的影響較大，如臺(tái)風(fēng)、雷暴、高溫、冰雪、各種自然環(huán)境的影響較大，如臺(tái)風(fēng)、雷暴、高溫、冰雪、鹽霧等都

11、會(huì)造成起重機(jī)工作的不安全。另外港口作業(yè)也有鹽霧等都會(huì)造成起重機(jī)工作的不安全。另外港口作業(yè)也有超速、超載等情況。超速、超載等情況。 安全裝置智能保護(hù)系統(tǒng)可將所有保護(hù)裝置統(tǒng)一封閉管安全裝置智能保護(hù)系統(tǒng)可將所有保護(hù)裝置統(tǒng)一封閉管理，根據(jù)起重機(jī)工作時(shí)的安全狀況實(shí)時(shí)自動(dòng)控制安全裝置理，根據(jù)起重機(jī)工作時(shí)的安全狀況實(shí)時(shí)自動(dòng)控制安全裝置的動(dòng)作，可靠完成起重機(jī)的各種保護(hù)控制功能。的動(dòng)作，可靠完成起重機(jī)的各種保護(hù)控制功能。整理課件整理課件 三、港口起重機(jī)的大型化三、港口起重機(jī)的大型化1 1）適應(yīng)高效率的裝卸作業(yè)）適應(yīng)高效率的裝卸作業(yè) 大型化在某種程度上也是為了適應(yīng)高效率的裝卸作業(yè)和大型化在某種程度上也是為了適應(yīng)高

12、效率的裝卸作業(yè)和船舶的大型化。船舶的大型化。 如世界航運(yùn)巨頭馬士基正在打造如世界航運(yùn)巨頭馬士基正在打造1.81.8萬萬TEUTEU集裝箱船，我集裝箱船，我國(guó)也自主研究制造國(guó)也自主研究制造4040萬噸級(jí)的散貨船，要裝卸如此大的船舶，萬噸級(jí)的散貨船，要裝卸如此大的船舶，必須有大型化的港口機(jī)械設(shè)備。必須有大型化的港口機(jī)械設(shè)備。 目前這種趨勢(shì)在其他裝卸設(shè)備上也體現(xiàn)的非常明顯，代目前這種趨勢(shì)在其他裝卸設(shè)備上也體現(xiàn)的非常明顯，代表了大型化的發(fā)展方向。表了大型化的發(fā)展方向。整理課件整理課件 三、港口起重機(jī)的大型化三、港口起重機(jī)的大型化2 2）適應(yīng)海洋工程的裝卸作業(yè)）適應(yīng)海洋工程的裝卸作業(yè) 二十一世紀(jì)是面向海

13、洋的時(shí)代，大量的海洋工程施工要二十一世紀(jì)是面向海洋的時(shí)代，大量的海洋工程施工要求超乎尋常的大型海洋起重裝備，目前上海振華重工制造了求超乎尋常的大型海洋起重裝備，目前上海振華重工制造了起重量起重量7500t7500t的全回轉(zhuǎn)浮式起重機(jī)，為韓國(guó)三星制造的起重量的全回轉(zhuǎn)浮式起重機(jī)，為韓國(guó)三星制造的起重量8000t8000t的起重船已交付使用，的起重船已交付使用，12000t12000t的起重船也正在開發(fā)之中。的起重船也正在開發(fā)之中。 隨著海洋開發(fā)的不斷需求，將會(huì)有更多更大型的起重設(shè)隨著海洋開發(fā)的不斷需求，將會(huì)有更多更大型的起重設(shè)備相繼誕生。備相繼誕生。 整理課件整理課件 三、港口起重機(jī)的大型化三、港

14、口起重機(jī)的大型化3 3）適應(yīng)大型建設(shè)工程的裝卸作業(yè)）適應(yīng)大型建設(shè)工程的裝卸作業(yè) 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大型的工程建設(shè)項(xiàng)目對(duì)起重機(jī)械隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大型的工程建設(shè)項(xiàng)目對(duì)起重機(jī)械的起重能力要求越來越大，為滿足大型石化、核電、風(fēng)電、造船的起重能力要求越來越大，為滿足大型石化、核電、風(fēng)電、造船等工程的施工需要，已開發(fā)出起重量等工程的施工需要，已開發(fā)出起重量500t500t以上的門座起重機(jī)，起重以上的門座起重機(jī)，起重量量4000t4000t的履帶起重機(jī)，的履帶起重機(jī)，20000t20000t的軌道龍門起重機(jī)。的軌道龍門起重機(jī)。 這些起重機(jī)械已表現(xiàn)出良好的工程適應(yīng)性，成為大型工程施這些起重機(jī)械已

15、表現(xiàn)出良好的工程適應(yīng)性，成為大型工程施工中不可缺少的重要裝備。工中不可缺少的重要裝備。 2500t固定起重機(jī)固定起重機(jī) 1900t固定起重機(jī)固定起重機(jī) 3200噸級(jí)履帶式起重機(jī)噸級(jí)履帶式起重機(jī)整理課件整理課件 四、港口起重機(jī)的節(jié)能減排四、港口起重機(jī)的節(jié)能減排 能量的合理利用關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)能否持速發(fā)展，設(shè)備的能量的合理利用關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)能否持速發(fā)展，設(shè)備的排放嚴(yán)重影響環(huán)境的保護(hù)。排放嚴(yán)重影響環(huán)境的保護(hù)。 起重機(jī)作為一種典型的位能性負(fù)載機(jī)械，工作過程中能起重機(jī)作為一種典型的位能性負(fù)載機(jī)械，工作過程中能量的消耗和釋放特點(diǎn)非常突出，最具能量回收價(jià)值，其節(jié)能量的消耗和釋放特點(diǎn)非常突出，最具能量回收價(jià)值，

16、其節(jié)能的意義重大而深遠(yuǎn)。的意義重大而深遠(yuǎn)。整理課件整理課件 四、港口起重機(jī)的節(jié)能減排四、港口起重機(jī)的節(jié)能減排1 1）起重機(jī)的能量回收）起重機(jī)的能量回收 起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)起吊貨物時(shí)需供給能量，實(shí)現(xiàn)貨物垂起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)起吊貨物時(shí)需供給能量，實(shí)現(xiàn)貨物垂直方向的上升位移，當(dāng)下放貨物時(shí)，起升過程儲(chǔ)存的位能將直方向的上升位移，當(dāng)下放貨物時(shí)，起升過程儲(chǔ)存的位能將會(huì)釋放，如何回收這部分再生能量進(jìn)行再利用，是起重機(jī)節(jié)會(huì)釋放，如何回收這部分再生能量進(jìn)行再利用，是起重機(jī)節(jié)能問題研究的關(guān)鍵。能問題研究的關(guān)鍵。 起重機(jī)的能量回收有多重途徑，可以通過逆變裝置將再起重機(jī)的能量回收有多重途徑，可以通過逆變裝置將再生能量回饋

17、電網(wǎng)，也可以通過電容、電池進(jìn)行儲(chǔ)存，也可以生能量回饋電網(wǎng)，也可以通過電容、電池進(jìn)行儲(chǔ)存，也可以通過飛輪的慣性進(jìn)行儲(chǔ)存等，目前回饋電網(wǎng)的問題容易實(shí)現(xiàn)，通過飛輪的慣性進(jìn)行儲(chǔ)存等，目前回饋電網(wǎng)的問題容易實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于流動(dòng)類型的起重機(jī)，只能采取其他的回收方式。但對(duì)于流動(dòng)類型的起重機(jī)，只能采取其他的回收方式。整理課件整理課件 四、港口起重機(jī)的節(jié)能減排四、港口起重機(jī)的節(jié)能減排2 2）起重機(jī)能源的代替）起重機(jī)能源的代替 現(xiàn)代港口起重機(jī)能源替代的方法很多，應(yīng)根據(jù)不同情況現(xiàn)代港口起重機(jī)能源替代的方法很多，應(yīng)根據(jù)不同情況選用。如國(guó)內(nèi)大量集裝箱碼頭堆場(chǎng)正在推行的油改電，可大選用。如國(guó)內(nèi)大量集裝箱碼頭堆場(chǎng)正在推行的油改

18、電，可大幅度節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。油氣混合動(dòng)力也是一種能源的替代。這幅度節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。油氣混合動(dòng)力也是一種能源的替代。這些方法不僅可以減少昂貴燃料的使用，也可以減少工作場(chǎng)所些方法不僅可以減少昂貴燃料的使用，也可以減少工作場(chǎng)所二氧化碳?xì)怏w的排放。二氧化碳?xì)怏w的排放。整理課件整理課件 五、港口起重機(jī)設(shè)計(jì)現(xiàn)代化五、港口起重機(jī)設(shè)計(jì)現(xiàn)代化 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用不僅大大提高了設(shè)計(jì)速度，同時(shí)也現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用不僅大大提高了設(shè)計(jì)速度，同時(shí)也大大提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。大大提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。1 1）現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用）現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用 得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法大量運(yùn)用得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法大量運(yùn)用在港口起重機(jī)的設(shè)計(jì)中，特別是計(jì)算機(jī)繪圖和結(jié)構(gòu)分析的應(yīng)在港口起重機(jī)的設(shè)計(jì)中，特別是計(jì)算機(jī)繪圖和結(jié)構(gòu)分析的應(yīng)用，徹底改變了傳統(tǒng)的起重機(jī)設(shè)計(jì)方法，如：動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、虛用，徹底改變了傳統(tǒng)的起重機(jī)設(shè)計(jì)方法，如：動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、仿真