設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 楊露

1、前 言軌道式集裝箱門式起重機(jī)是眾多港口起重機(jī)械的一種，它以采用市電無(wú)污染、能源充足等有點(diǎn)適用于固定場(chǎng)所的長(zhǎng)期作業(yè)，是港口貨物裝卸運(yùn)輸?shù)谋貍湓O(shè)備。 針對(duì)世界貿(mào)易的全球發(fā)展，港口運(yùn)輸在世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易中占居越來(lái)越重要的地位。港口貨物的裝卸運(yùn)輸?shù)男矢叩椭苯雨P(guān)系到經(jīng)濟(jì)效益的高低，因此港口的起重運(yùn)輸設(shè)備的革新和改進(jìn)就刻不容緩。傳統(tǒng)的集裝箱裝卸運(yùn)輸方法和系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的需求。 面對(duì)新時(shí)期的全球貿(mào)易的新挑戰(zhàn)，我們不斷的進(jìn)行著技術(shù)、設(shè)備和管理方法的革新來(lái)提高港口的裝卸運(yùn)輸效率，加大港口貨物的出入量。不斷的順應(yīng)全球化經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的高速發(fā)展。   &

2、#160;  就集裝箱裝卸運(yùn)輸方面的革新，我們做出下面設(shè)想： 技術(shù)方面我們采用整船集裝箱定位掃描系統(tǒng)，起重機(jī)吊具采取數(shù)控系統(tǒng)由電腦操作自動(dòng)尋取集裝箱坐標(biāo)并經(jīng)行精確對(duì)接吊取，代替人工手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)吊取。能夠大大提高工作效率和質(zhì)量。 設(shè)備改進(jìn)我們采取大噸位的高效率的起吊機(jī)械，改進(jìn)集裝箱的裝載重上限?；蛘卟扇‰p箱、三箱同時(shí)裝卸來(lái)提高效率。 管理方面我們采取全面智能化系統(tǒng)管理，港口機(jī)械全面實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操控。減少人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)高效率作業(yè)。 本次設(shè)計(jì)就是本著提高港口機(jī)械的裝卸效率的原則，設(shè)計(jì)的大噸位、大跨度、大起升高度的軌道式集裝箱門式起重機(jī)。起重量

3、40.5t是現(xiàn)有最大的起重量，大跨度和高起升高度大大擴(kuò)大了起重機(jī)的工作區(qū)域。作業(yè)能力大大提高。 本機(jī)設(shè)計(jì)是基于現(xiàn)有產(chǎn)品模型自行設(shè)計(jì)出來(lái)的，設(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)有疏漏和過(guò)失之處，在后期的設(shè)計(jì)當(dāng)中作者會(huì)不斷的更新改正。本設(shè)計(jì)僅僅設(shè)計(jì)金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)將后會(huì)繼續(xù)完成。設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)校老師和導(dǎo)師為我們提供了巨大的幫助，再次向我們的指導(dǎo)老師表示誠(chéng)摯的感謝！目錄摘要 第一章 總論 §1.1 集裝箱龍門起重機(jī)的發(fā)展與分類 §1.2 集裝箱龍門起重機(jī)裝卸方式 第二章 軌道式集裝箱龍門起重機(jī) §2.1 集裝箱龍門起重機(jī)主要構(gòu)造 §2.2 主要用途與工作過(guò)程 &

4、#167;2.3 主要技術(shù)參數(shù)的確定 第三章 小車起升部分設(shè)計(jì)計(jì)算 §3.1 起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 §3.2 主起機(jī)構(gòu)計(jì)算 §3.3 副起機(jī)構(gòu)計(jì)算 第四章 龍門起重機(jī)的安裝與檢修§4.1 龍門起重機(jī)的安裝§4.2 龍門起重機(jī)的檢修結(jié)語(yǔ) 致謝 主要參考文獻(xiàn) 集裝箱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)ABSTRACT Thought and method of carts running gear design were introduced in this dissertation. Including choosing and checking the electric

5、 motor、the reduction gear and the brake ,calculation of wheel press ,force analysis to the frame, and conclusion of load calculating. The whole plan is suitable, layout is compact, transmission is reliable and the result can satisfy the parameters demands and be in conformity with the assembling pri

6、nciple.KEY WORDS: container gantry crane，running gear，design，check摘 要 本文介紹了軌道式集裝箱龍門起重機(jī)的小車起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路和方法.包括電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器的選擇與校核,載荷計(jì)算的歸納總結(jié)。整體設(shè)計(jì)方案合理，布局緊湊，傳動(dòng)可靠，結(jié)果滿足參數(shù)要求，結(jié)構(gòu)符合裝配條件。關(guān)鍵詞：集裝箱龍門起重機(jī)，起升機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)，校核第一章 緒 論1.1 集裝箱龍門起重機(jī)的發(fā)展與分類國(guó)際貿(mào)易，離不開(kāi)集裝箱運(yùn)輸，因而帶動(dòng)了集裝箱裝卸機(jī)械的發(fā)展。航運(yùn)界激烈競(jìng)爭(zhēng)，出現(xiàn)了集裝箱船的大型化，促進(jìn)了港口集裝箱機(jī)械加速更新?lián)Q代。第二次世界大戰(zhàn)以后，在運(yùn)輸業(yè)發(fā)生

7、了一場(chǎng)技術(shù)革命集裝箱運(yùn)輸。其中，尤令人關(guān)注的是，輪胎式龍門集裝箱起重機(jī)的需求量不斷上升。與此同時(shí)，其技術(shù)參數(shù)也日益變大，譬如，起升高度從堆三過(guò)四、堆四過(guò)五一直提高到目前的堆五過(guò)六；現(xiàn)在堆六過(guò)七的RTG也開(kāi)始出現(xiàn)。起升速度由過(guò)去的每分鐘1516米提高到2023米，近年來(lái)又有加大到32米的趨勢(shì)。起重量由吊具下30.5噸變?yōu)?0噸，近年來(lái)出現(xiàn)了50噸和吊雙箱趨勢(shì)。六十年代中期集裝箱運(yùn)輸受到世界各國(guó)的普遍重視從而得到了迅速發(fā)展，已形成一個(gè)完整的體系。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織為集裝箱規(guī)定了統(tǒng)一的規(guī)格、重量。為發(fā)展集裝箱運(yùn)輸，又出現(xiàn)了許多種類的裝卸機(jī)械，集裝箱龍門起重機(jī)就是其中的一種。集裝箱龍門起重機(jī)由普通龍門起重

8、機(jī)發(fā)展而來(lái)，是專門用來(lái)裝卸集裝箱的一種起重機(jī)，被廣泛的用于碼頭、車站、貨場(chǎng)等。它最早出現(xiàn)于1958年，1965年以后軌道式集裝箱龍門起重機(jī)有了很大的發(fā)展，隨后在19711972年輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)得到顯著的提高，改進(jìn)后具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)最有效地提高件貨的裝卸效率。件貨是國(guó)際貿(mào)易中進(jìn)入集裝箱的主要貨種，現(xiàn)代岸邊集裝箱起重機(jī)(以下簡(jiǎn)稱岸橋)平均每小時(shí)可以裝卸30-40TEU(標(biāo)準(zhǔn)箱)。以每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)箱裝貨物8-10t計(jì)，即裝卸率為240-400th。傳統(tǒng)運(yùn)輸方式中通常采用10t門座起重機(jī)或船舶上的船用起重機(jī)作業(yè)，平均生產(chǎn)率只有35-45th。由此可以看出，采用集裝箱運(yùn)輸后，件貨的裝卸效率可以提高

9、近10倍。(2)船舶裝卸實(shí)現(xiàn)全天候作業(yè)。傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式中，由于件貨沒(méi)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)。在多雨季節(jié)，有的碼頭幾乎有13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。集裝箱運(yùn)輸從根本上解決了這個(gè)問(wèn)題。由于貨物放置在密閉的鋼制箱體內(nèi)，既有防雨的功能，還具有防止貨物被盜的功能，保證貨物運(yùn)輸過(guò)程中的安全。(3)充分利用了貨物堆存場(chǎng)地的面積和空間，基本取消了倉(cāng)庫(kù)。一般集裝箱可以堆碼4-5個(gè)箱高，在少風(fēng)的國(guó)家和地區(qū)，堆碼高度甚至達(dá)到7個(gè)箱高，大大提高了堆場(chǎng)的利用率。(4)實(shí)現(xiàn)了“門”到“門”的貨運(yùn)，大大降低了運(yùn)輸成本。采用集裝箱運(yùn)輸，貨物始終在特制的箱子內(nèi)，由生產(chǎn)商到用戶

10、，不必開(kāi)箱倒載，大大減少了傳統(tǒng)運(yùn)輸中的裝卸環(huán)節(jié)，減少了貨損貨差。(5)縮短貨物運(yùn)輸時(shí)間?，F(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。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。現(xiàn)代集裝箱船舶的航速高達(dá)2428kn，縮短了路途時(shí)間。如從上海到美國(guó)西岸的定期集裝箱班輪，每航次只需12-14天，而過(guò)去雜貨船每航次約需1個(gè)半月。目前，集裝箱龍門起重機(jī)正朝著裝卸自動(dòng)化的方向發(fā)展，隨著科技的發(fā)展和應(yīng)用技術(shù)的不斷推廣，許多其他新技術(shù)被陸續(xù)地應(yīng)用到集裝箱機(jī)械上。例如GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))被應(yīng)用于RTG上，準(zhǔn)確定位RTG的平面位置以及幫助RTG自動(dòng)糾偏，使R

11、TG可以逐步實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化。GPS應(yīng)用于AGVS，幫助AGV實(shí)現(xiàn)變道、超車等功能，大大提高AGVS的靈活性。除了發(fā)展新型雙小車岸橋外，由于新技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)單小車的岸橋也仍有發(fā)展空間。例如上海振華港機(jī)(集團(tuán))股份有限公司與上海港務(wù)局共同研制開(kāi)發(fā)的高速岸橋，其起升速度達(dá)到90180mmin(通常僅為70150mmin)，小車速度達(dá)到350mmin(通常為240mmin)，這些改進(jìn)將有效地提高岸橋的裝卸船效率，并且可以安全、準(zhǔn)確的將集裝箱搬運(yùn)到指定的位置集裝箱龍門起重機(jī)的種類很多，一般可按運(yùn)行方式、懸臂和主梁來(lái)分類。一、按運(yùn)行方式分：按運(yùn)行方式可分為軌道式集裝箱龍門起重機(jī)和輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)。軌

12、道式集裝箱龍門起重機(jī)裝卸效率高，操作簡(jiǎn)單，但運(yùn)行受軌道限制。它廣泛應(yīng)用在車站、港口和貨場(chǎng)等。輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)的最大特點(diǎn)是機(jī)動(dòng)性能好，效率高。但這種類型的起重機(jī)造價(jià)較高，操縱較復(fù)雜。這種起重機(jī)多用于鐵路車站和港口碼頭。為了提高裝卸效率，準(zhǔn)確的控制運(yùn)行路線，近年來(lái)，己研制成功輪胎式集裝起重機(jī)的大車自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)。 二、按懸臂分：集裝箱龍門起重機(jī)可分為雙懸臂、單懸臂、無(wú)懸臂三種。雙懸臂式集裝箱龍門起重機(jī)，它可以跨越鐵路線和汽車道，并且把二者分開(kāi)?？鐑?nèi)通過(guò)鐵路線，懸臂下通過(guò)汽車道。單懸臂式集裝箱龍門起重機(jī)，這種起重機(jī)上裝有剛性吊桿，在堆場(chǎng)一側(cè)有懸臀。它的任務(wù)是將拖掛車上的集裝箱裝上火車，或者將火車

13、上的集裝箱裝上拖車。無(wú)懸臂式(門式)集裝箱龍門起重機(jī)，跨內(nèi)可以通過(guò)三條鐵路線和一條汽車道。超重機(jī)可將汽車上的集裝箱裝到火車上，也可將火車上的集裝箱裝到汽車上。三、按主梁分：按主梁的結(jié)構(gòu)分：集裝箱龍門起重機(jī)可分為架梁和箱體梁集裝箱龍門起重機(jī)。按主梁的數(shù)量分：集裝箱龍門起重機(jī)可分為單梁式和雙梁式集裝箱龍門起重機(jī)。1.2 集裝箱的裝卸方式目前集裝箱裝卸、搬運(yùn)方式可以歸納為三種，即底盤車方式、跨車方式和龍門起重機(jī)方式。由于龍門起重機(jī)方式可以裝卸又可以碼垛，而且一般都可準(zhǔn)的45層，有時(shí)甚至更高。這樣就可以充分發(fā)揮單機(jī)的工作效率，又可以縮小場(chǎng)地而積。軌道式集裝箱龍門起重機(jī)，具有較大的跨度。在跨內(nèi)的作業(yè)范圍

14、可達(dá)89排集裝箱的寬度，服務(wù)空間大，便于汽車和火車的裝卸作業(yè)。在世界各主要工業(yè)國(guó)的鐵路車站普通采用軌道式集裝箱龍門起重機(jī)，并承擔(dān)其全部或絕大部分的集裝箱裝卸任務(wù)，一般在大型集裝箱終端站配備23臺(tái)軌道式集裝箱龍門起重。NTT公司生產(chǎn)的帶剛性吊桿單懸臂集裝箱龍門起重機(jī)，在鐵路貨場(chǎng)上裝卸集裝箱，并按要求將集裝箱分組再運(yùn)輸。西德鐵路上使用的集裝箱龍門起重機(jī)跨度有13米、20米、22米等。法國(guó)鐵路上使用的集裝箱龍門起重機(jī)跨度為18米，最大起重量為42噸。我國(guó)鐵路上用的集裝箱龍門起重機(jī)已制定標(biāo)準(zhǔn)?？缍葹?0米，左右懸臂均為11米。最大起重量為10噸，裝有五噸集裝箱專用吊具。下圖是10噸集裝箱龍門起重機(jī)外形

15、圖。 圖1-1 10噸集裝箱龍門起重機(jī)外形圖在港口碼頭上除采用大量的軌道式集裝箱龍門起重機(jī)之外，最近一些年來(lái)，輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)也顯著地增多。龍門起重機(jī)方式，不僅具有裝卸效率高、充分利用貨場(chǎng)面積等一系列優(yōu)點(diǎn)，而且技術(shù)成本也較低，因此得到廣泛使用。第二章 軌道式集裝箱龍門起重機(jī)2.1 軌道式集裝箱龍門起重機(jī)的構(gòu)造軌道式集裝箱龍門起重機(jī)由下列各部分構(gòu)成，即龍門架、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車架、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向架、司機(jī)室等。整個(gè)龍門架由四套走輪平衡臺(tái)車支承，并由其中的驅(qū)動(dòng)車輪使起重機(jī)在軌道上行駛。起重小車運(yùn)行在龍門架的軌道上，小車上有回轉(zhuǎn)小車，它可以作不大于270度的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在回

16、轉(zhuǎn)盤上安裝有起升機(jī)構(gòu)，通過(guò)鋼絲繩、導(dǎo)向滑輪組和集裝箱吊具進(jìn)行裝卸作業(yè)。也有采用剛性吊桿來(lái)裝卸集裝箱的起重機(jī)。小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)整個(gè)起重小車沿軌道運(yùn)行。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)最基本的工作機(jī)構(gòu)，大多由吊掛系統(tǒng)和絞車組成，也有通過(guò)液壓系統(tǒng)升降重物的。吊掛系統(tǒng)一般由鋼絲繩、滑輪組和吊具組成，吊鉤是最常見(jiàn)的吊具。絞車可安置在起重小車上，也可安置在起重機(jī)金 屬結(jié)構(gòu)上或附近的地基上，通過(guò)收放鋼絲繩而升降重物，有時(shí)可用電動(dòng)葫蘆或手動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)。有些起重機(jī)還配有副起升機(jī)構(gòu)，用以吊運(yùn)較輕的物品或進(jìn)行輔助作業(yè)。運(yùn)行機(jī)構(gòu)是用以縱向水平運(yùn)移重物 ，或調(diào)整起重機(jī)工作位置的部件，一般由電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器和車輪組成。現(xiàn)代起

17、重機(jī)中，兩側(cè)車輪通常由各自獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，也有采用由電動(dòng)機(jī)、減速器和制動(dòng)器組合成一體的“三合一”方式。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是用以使臂架回轉(zhuǎn) 的部件，由驅(qū)動(dòng)裝置和回轉(zhuǎn)支承裝置組成。驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)起重機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支承裝置使起重機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分支持在非轉(zhuǎn)動(dòng)部分上。金屬結(jié)構(gòu)是指起重機(jī)的骨架。各種起重機(jī)有不同的結(jié)構(gòu)型式 ，主要承載件如橋架、臂架和門架可以是箱形結(jié)構(gòu)或桁架結(jié)構(gòu)，也可以是腹板結(jié)構(gòu)。金屬結(jié)構(gòu)的尺寸和重量占起重機(jī)外形尺寸和總重量的很大部分，要在保證強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度，即保證金 屬結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞、不產(chǎn)生過(guò)度變形和振動(dòng)的條件下，盡量減輕結(jié)構(gòu)重量。2.2 主要用途與工作過(guò)程集裝箱龍門起重機(jī)是專門用來(lái)裝卸和

18、堆碼集裝箱的一種高效率的起重機(jī)械。它可以提高集裝箱裝卸效率，降低裝卸成本，改善勞動(dòng)條件。目前集裝箱龍門起重機(jī)已進(jìn)入由電子計(jì)算機(jī)來(lái)自動(dòng)控制的階段，這就使它的裝卸效率更高、更安全。軌道式集裝箱龍門起重機(jī)根據(jù)其用途可分為：鐵路車站和碼頭后方用的集裝箱龍門起重機(jī)、碼頭前沿用的集裝箱龍門起重機(jī)、堆場(chǎng)上用的集裝箱龍門起重機(jī)以及船用集裝箱龍門起重機(jī)等。鐵路車站和碼頭后方用的集裝箱龍門起重機(jī)多是單獨(dú)作業(yè)，在火車、汽車間進(jìn)行集裝箱裝卸作業(yè)，有時(shí)同叉車、跨車以及其他裝卸機(jī)械配合作業(yè)。在碼頭后方的鐵路貨運(yùn)站上，軌道式集裝箱龍門起重機(jī)與碼頭前沿的集裝箱龍門起重機(jī)配套使用。它的用途就是把跨車送來(lái)的集裝箱裝上火車，或者將

19、火車上的集裝箱卸到懸臂下方，等待跨車把集裝箱運(yùn)走40.5噸軌道式集裝箱龍門起重機(jī)就是這一類型的龍門起重機(jī)。40.5噸軌道式集裝箱龍門起重視的裝運(yùn)過(guò)程：由跨車或叉車把集裝箱運(yùn)到龍門起重機(jī)的懸臂端下面，這時(shí)起重小車開(kāi)到懸臂端并放下伸縮式吊具，吊具經(jīng)過(guò)升降、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)準(zhǔn)集裝箱，然后鎖緊。根據(jù)車箱的位置，開(kāi)動(dòng)大、小車和起升機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，把集裝箱準(zhǔn)確的安放在指定的位置上，脫開(kāi)吊具，空載起升，大小車運(yùn)行，再投入第二個(gè)裝卸循環(huán)。同樣也可以用集裝箱龍門起重機(jī)把集裝箱從火車上卸下，并搬運(yùn)到懸臂端下面，再用跨車或叉車運(yùn)往碼頭前沿。碼頭前沿用的集裝箱龍門起重機(jī)通常安裝在碼頭前沿，能沿船舶?？康姆较蜃髌叫幸苿?dòng)，近海

20、側(cè)有一個(gè)很長(zhǎng)的外伸臂，一般外伸臂的長(zhǎng)度可達(dá)軌距的兩倍以上，陸側(cè)有一個(gè)較短的后伸臂。起重機(jī)外伸臀有制成鉸支型可收折起來(lái)。也有制成伸縮型的起重視在非工作狀態(tài)，外伸臂收回，以防止與通過(guò)的船只相碰，只有在工作狀態(tài)外仲臂才伸出來(lái)。碼頭前沿用集裝箱龍門起重機(jī)的用途是為船舶直接裝卸集裝箱。堆場(chǎng)用的集裝箱龍門起重機(jī)主要用于堆場(chǎng)上裝卸和堆高作業(yè)用，一般這類起重機(jī)跨度比較大，能跨越多排集裝箱的堆放場(chǎng)，龍門起重機(jī)的兩端懸臂下面通常都鋪設(shè)拖掛車通道或一股鐵路裝卸線，使集裝箱龍門起重機(jī)既能堆高又能裝卸集裝箱。堆碼高度一般可堆34層。船用集裝箱龍門起重機(jī)是裝設(shè)在船上的，在船上可作前后移動(dòng)，兩懸臂梁做成活動(dòng)的。只有工作時(shí)，

21、才展開(kāi)成雙懸臂式龍門起重機(jī)的形式。當(dāng)起重機(jī)處于非工作狀態(tài)時(shí)，懸臂梁可繞門腿上部柱銷回轉(zhuǎn)180度，把懸臂梁折疊在主梁內(nèi)側(cè)。起重機(jī)可把船上的集裝箱經(jīng)外伸臂(懸臂)卸到岸上，也可將岸邊集裝箱吊入船艙內(nèi)。由于電子計(jì)算機(jī)和電磁感應(yīng)技術(shù)的飛速發(fā)展，為碼頭后方、鐵路貨運(yùn)站集裝箱龍門起重機(jī)的自動(dòng)控制提供了條件。集裝箱龍門起重機(jī)的操作全部由電子計(jì)算機(jī)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)貨運(yùn)列車和貨運(yùn)卡車“進(jìn)”與“出”操縱起重機(jī)裝卸集裝箱。起重機(jī)的各種動(dòng)作，是根據(jù)電子計(jì)算機(jī)發(fā)出的無(wú)線電指令來(lái)進(jìn)行的。在起重機(jī)的伸張桿上裝有集裝箱傳感器，在傳感器的控制下，可以精確地調(diào)整起重機(jī)各種動(dòng)作。2.3 主要技術(shù)參數(shù)的確定2.3.1、起重量(Q)集裝

22、箱龍門起重機(jī)的起重量是指起重機(jī)所允許起吊最大滿載集裝箱的重量(集裝箱吊具重量除外)一般把這一起重量稱為集裝箱龍門起重機(jī)的額定起重量。額定起重量加上吊具的重量稱為總起重量或起重量。參考起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表格1-1-1根據(jù)集裝箱的規(guī)格參數(shù)集裝箱龍門起重機(jī)的起重量是根據(jù)起吊集裝箱的最大重量而確定的。按比ISO集裝箱規(guī)格和重量，1AA型40英尺集裝箱的最大重量為30.48噸，那么以起吊這種集裝箱為主的集裝箱龍門起重機(jī)的額定起重量則定為30.5噸。30.5噸軌道式集裝箱龍門起重機(jī)的起重量為30.5噸。按照要求，最后確定為40.5噸。2.3.2、跨度(L)和有效懸臂長(zhǎng)度(l)集裝箱龍門起重機(jī)的跨度是指大車運(yùn)行

23、軌道的兩條鋼軌中心線之間的距離。單位是米?？缍仁歉鶕?jù)起重機(jī)工作范圍，超重機(jī)跨內(nèi)鋪設(shè)裝卸線的股數(shù)、拖掛車通道及集裝箱堆放尺寸而定的。在確定跨度時(shí)，通常都采用一般用途的龍門起重機(jī)的跨度系列根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表格1-1-7有效懸臂長(zhǎng)度是根據(jù)起吊集裝箱的尺寸和跨車、叉車的尺寸而確定的。40.5噸軌道式集裝箱龍門起重機(jī)要跨越三股裝卸線，同時(shí)考慮穩(wěn)定性，按照跨度系列1 (表1-1-7)選定40米。有效懸臂長(zhǎng)度根據(jù)搬運(yùn)40英尺集裝箱跨車叉車的尺寸起重小車能在懸臂端起吊任何方位的40英尺集裝箱，確定有效懸臂長(zhǎng)度為10米。2.3.3、軸距(B)軸距是指龍門架側(cè)向兩門腿與車輪平衡架連接鉸軸中心線之間的距離。軸距根

24、據(jù)集裝箱橫向通過(guò)門腿的尺力要求確定的。因40.5噸軌道式集裝箱龍門起重機(jī)起吊40英尺集裝箱，為了保證集裝箱能橫向通過(guò)門腿，取門腿中心距為16米。大車走輪平衡架鉸軸中心距亦為16米。2.3.4、起升高度(H)起升高度是指，當(dāng)?shù)蹙呱仙綐O限位置時(shí)，大車運(yùn)行軌道頂面至吊具最低點(diǎn)之間的垂直距離。對(duì)于裝卸船用的集裝箱龍門起重機(jī)，吊具需要下放到大車運(yùn)行軌道以下，進(jìn)入艙裝卸集裝箱。此時(shí)起升高度應(yīng)包括軌道頂面以上的起升高度和下放深度。起升高度與下放深度之和稱為總起升高度。單位是米。起升高度是根據(jù)作業(yè)需要而確定的。如30.5噸軌道式集裝箱龍門起重機(jī)需要堆碼三層集裝箱，并且起吊的集裝箱應(yīng)能在兩層集裝箱頂上順利通過(guò)

25、。根據(jù)這些條件和集裝箱高度 (國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱最大高度為8英尺6英寸) 決定取起升高度為8.2米。2.3.5、工作速度(v)集裝箱龍門起重機(jī)工作速度包括起升速度、旋轉(zhuǎn)速度、小車運(yùn)行速度、大車運(yùn)行速度等。參考起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)如下表格1-1-9起升速度 起升速度與起重機(jī)的工作性質(zhì)、起升高度有關(guān)。集裝箱龍門起重機(jī)起升速度一般為7.9819.92米分。40.5噸軌道式集裝箱龍門起重機(jī)的起升速度為7.98米分。對(duì)起升高度大的集裝箱龍門起重機(jī)，起升速度可達(dá)19.92米分以上。旋轉(zhuǎn)速度 集裝箱龍門起重機(jī)吊具旋轉(zhuǎn)速度一般在12轉(zhuǎn)分，用此調(diào)整集裝箱方位。40.5噸軌道式集裝箱龍門起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為1.35轉(zhuǎn)分。小車

26、運(yùn)行速度 小車運(yùn)行速度與小車運(yùn)行行程有關(guān)。裝箱龍門起重機(jī)小車運(yùn)行速度一般為4080米分。40.5噸軌道式集裝箱龍門起重機(jī)的小車運(yùn)行速度為60米分。 大車運(yùn)行速度 大車運(yùn)行速度的選擇與起重機(jī)的行程和工作性質(zhì)(是工作件還是調(diào)整性)有關(guān)，一般集裝箱龍門起重機(jī)大車運(yùn)行速度為40100米分。最后，根據(jù)需求40.5噸軌道式集裝箱龍門起重機(jī)的大車運(yùn)行速度為30米分。2.3.6、工 作 類 型工作類型是反映起重機(jī)的載荷特性和工作忙閑程度的參數(shù)。規(guī)定起重機(jī)的工作類型，不僅為合理設(shè)計(jì)產(chǎn)品所必需，而且為用戶合理選擇起重機(jī)提供方便。還為起重機(jī)零部件的通用化提供有利條件。起重機(jī)械按照其載荷率和工作忙閑程度，分為以下四種

27、工作類型：輕級(jí)、中級(jí)、重級(jí)和特重級(jí)。根據(jù)以上各表中列出各級(jí)工作類型的忙閑程度和載荷變化程度的平均數(shù)量指標(biāo)。根據(jù)實(shí)際情況，按重級(jí)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。第三章 小車起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算3.1龍門起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖起升機(jī)構(gòu)載荷特點(diǎn)：（1）物品起升或下降時(shí)，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上由鋼絲繩拉力產(chǎn)生的力矩方向不變，即力矩為單向作用。（2）物品懸掛系統(tǒng)由撓性鋼絲繩組成， 物品慣性引起的附加力矩對(duì)機(jī)構(gòu)影響不大，一般不超過(guò)靜力矩的10%。 （3）機(jī)構(gòu)起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間同穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)間相比是短暫的，因此，可將穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)始建得起升載荷作為機(jī)構(gòu)的計(jì)算載荷。3.2主起機(jī)構(gòu)的計(jì)算3.2.1、鋼絲繩計(jì)算（1） 鋼絲繩的最大壓力的計(jì)算 根據(jù)起重機(jī)

28、的額定起重量Q=40.5噸，查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表2-2-2取G=3%Q,表3-2-10選取滑輪組倍率m=10起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩纏繞系統(tǒng)如上圖（6-6）所示。鋼絲繩最大拉力：式中 Q額定起重量，Q=公斤；G吊鉤組重量，G=1215公斤；m滑輪組倍率，m=10；滑輪組效率，（2）鋼絲繩的選擇 所選擇的鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足下式：而 式中 鋼絲繩的破斷拉力；鋼絲繩的破斷拉力總和；折減系數(shù)，對(duì)于繩的鋼絲繩；對(duì)于繩619+1的鋼絲繩；鋼絲繩安全系數(shù)，對(duì)于機(jī)構(gòu)工作類型 。由上式可得：查鋼絲繩產(chǎn)品目錄表得：繩的公斤，因?yàn)?，所以選擇的鋼絲繩滿足強(qiáng)度要求。鋼絲繩直徑毫米。3.2.2、滑輪、卷筒的計(jì)算（1）滑輪、卷筒最

29、小直徑的確定為確定鋼絲繩具有一定的安全使用壽命，滑輪、卷筒名義直徑（鋼絲繩卷繞直徑）應(yīng)滿足下式：式中 e 系數(shù)，對(duì)于M6工作級(jí)別的龍門起重機(jī)，e = 20。 所以， 毫米。 取滑輪、卷筒的名義直徑毫米。（2）卷筒長(zhǎng)度的計(jì)算 卷筒長(zhǎng)度由下式計(jì)算：式中 最大起升高度，米； n鋼絲繩安全圈數(shù)，取n=2; t繩槽節(jié)距，毫米，取t=20毫米； 根據(jù)結(jié)構(gòu)確定卷筒空余部分，取毫米； 固定鋼絲繩所需要的長(zhǎng)度，取毫米； 根據(jù)鋼絲繩允許偏斜角確定， ?。?卷繞部分長(zhǎng)度 毫米，取。取 （3）卷筒軸上扭矩式中 卷筒效率，。（4）卷筒轉(zhuǎn)速式中 起升速度，。3.2.3、根據(jù)靜功率選擇電動(dòng)機(jī)起升機(jī)構(gòu)靜功率按下式計(jì)算：式中

30、起升機(jī)構(gòu)的總效率，對(duì)于封閉式齒傳動(dòng)的齊聲機(jī)構(gòu)，取。按下式初選與相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)功率式中 起升機(jī)構(gòu)按靜功率初選電動(dòng)機(jī)的系數(shù)，的型電動(dòng)機(jī)的。所以 查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)初選：系列電動(dòng)機(jī)（），功率轉(zhuǎn)速3.2.4、減速器的選擇（1）傳動(dòng)比式中 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，卷筒的轉(zhuǎn)速，根據(jù)傳動(dòng)比，電動(dòng)機(jī)功率,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速工作,查減速器產(chǎn)品目錄選用QJR型減速器;傳動(dòng)比,輸入功率千瓦。（2）驗(yàn)算減速器被動(dòng)軸的最大扭矩及最大徑向力最大扭矩驗(yàn)算：式中 電動(dòng)機(jī)的額定扭矩，； 傳動(dòng)比，=31.5;電動(dòng)機(jī)至減速器被動(dòng)軸的傳動(dòng)效率，?。浑妱?dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，；減速器低速軸上容許的最大扭矩，公斤米。因?yàn)?所以滿足要求。最大徑向力的驗(yàn)算式中 卷筒上

31、的鋼絲繩最大拉力，； 卷筒重量，； 低速軸端的最大容許徑向載荷，。因?yàn)?所以，滿足要求。（3）實(shí)際起升速度的驗(yàn)算實(shí)際起升速度：并要求起升速度偏差小于15%，即：因?yàn)?所以，符合要求。3.2.5、制動(dòng)器的選擇起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)滿足下式：式中 制動(dòng)安全系數(shù)，對(duì)于中級(jí)工作類型;滿載時(shí)制動(dòng)軸上的靜力矩；查制動(dòng)器產(chǎn)品目錄，選用YDWZ400/50型制動(dòng)器，制動(dòng)力矩為。因?yàn)?所以滿足要求。 制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算式中 制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，； 滿載時(shí)制動(dòng)軸上的靜力矩，； 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，; 起升速度，； 起升機(jī)構(gòu)效率，； 考慮其余傳動(dòng)件飛輪矩影響的系數(shù)，取; 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子飛輪矩， ; 電動(dòng)機(jī)軸上帶制動(dòng)輪聯(lián)軸器的飛輪矩

32、，。制動(dòng)時(shí)間偏小，為防止沖擊，在使用時(shí)，可將制動(dòng)器的制動(dòng)力調(diào)小些，調(diào)到 。制動(dòng)時(shí)間在1.25秒左右。3.2.6、起動(dòng)時(shí)間與起動(dòng)平均加速度的驗(yàn)算（1）起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算式中 電動(dòng)機(jī)的平均制動(dòng)力矩，； 電動(dòng)機(jī)的軸上的靜力矩,龍門起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的起動(dòng)時(shí)間一般應(yīng)控制在12秒間，所以起動(dòng)時(shí)間是符合要求的。（2）起動(dòng)加速度的驗(yàn)算龍門起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的起動(dòng)加速度一般應(yīng)小于0.2，所以平均加速度是滿足要求的。（3）電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)可靠性的驗(yàn)算對(duì)于中級(jí)工作類型的起升機(jī)構(gòu)，應(yīng)滿足下式要求：式中 電動(dòng)機(jī)必須發(fā)出的平均起動(dòng)力矩，其中 電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)力矩， 電動(dòng)機(jī)所必需發(fā)出的最小起動(dòng)力矩，計(jì)算結(jié)果滿足不等式的要求。3.2.7、電

33、動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算根據(jù)等效功率法，驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)不過(guò)熱的條件為：式中 電動(dòng)機(jī)在時(shí)的額定功率，； 滿載靜功率， ； 系數(shù)，對(duì)M6級(jí)工作類型，。 系數(shù)，根據(jù)，取=0.95。計(jì)算結(jié)果滿足要求。3.2.8、聯(lián)軸器的選擇帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器通常采用齒輪聯(lián)軸器，根據(jù)其所傳遞的扭矩、連接軸的軸頸尺寸和轉(zhuǎn)速，從產(chǎn)品目錄中選出具體型號(hào)，使之滿足下式： 對(duì)于齒形聯(lián)軸器主要受使用壽命控制，其計(jì)算力矩可按下式確定： 其中 式中 電動(dòng)機(jī)額定力矩，； 等效靜載系數(shù)（表1-20），=1； 等效動(dòng)載系數(shù)（表1-21），=1.6; 安全系數(shù)（表1-22），=1.8。因此， 。根據(jù)計(jì)算扭矩 ，同時(shí)考慮制動(dòng)輪直徑，查聯(lián)軸器產(chǎn)品目錄選擇型齒形聯(lián)軸器，允許最大扭矩。因?yàn)?，所以滿足要求。當(dāng)采用柱銷式聯(lián)軸器時(shí)，要根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算選擇聯(lián)軸器。其計(jì)算扭矩由下式確定：式中 傳動(dòng)零件的動(dòng)力系數(shù)，（表1-9）； 安全系數(shù)，（表1-22）。因此 。查聯(lián)軸器產(chǎn)品目錄選擇型聯(lián)軸器，聯(lián)軸器許用扭矩，。因?yàn)?，所以滿足要求。3.3副起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算 3.3.1、鋼絲繩的計(jì)算（1）鋼絲繩最大拉力計(jì)算根據(jù)副起升機(jī)構(gòu)的額定起重量,選擇滑輪組倍率m=3。鋼絲繩最大拉力：式中 副起升機(jī)構(gòu)額定起重量，； 副起升機(jī)構(gòu)吊鉤組重量