港口装卸机械

港口装卸机械港口装卸机械在港口用来完成船舶与车辆的装 卸、库场货物的堆码、拆垛与转运以及舱内 、车内、库内装卸作业的起重运输机械。第一篇 港口起重机械第二篇 港口连续输送机械第三篇 装卸搬运机械第四篇 港口专用机械第一篇 港口起重机械第一章 起重机械基础知识 一、概述n任务及作用：垂直升降重物，并使重物作短距离的水平移动 。n特点：间歇动作机械，短暂重复工作。 “工作循环”n组成： 机构 四大机构（起升、变幅、回转、运行）结构 金属结构骨架，起承载传载作用动力 驱动、控制、照明、通讯n类型：按工作机构数目多少及服务范围不同分单动作起重机械：一个机构一个方向的往复运动。（服务范围是一条直线）如：千斤顶 电梯复动作起重机械：除起升机构外，还配备有其它机构。可实 现二个以上方向的往复运动。（服务范围是一个平面或立体空间） 复动作起重机械桥架型起重机 构造特征：直线形或门形桥架服务范围：长方形空间机构数目：三个（起升、大车运行、小车运行）吊载能力：较大臂架型起重机构造特征：有臂架，上部相对下部机构能回转，构造较复 杂服务范围：圆形或腰圆形柱体空间机构数目：四个（起升、回转、变幅、运行）吊载能力：较小桥架型起重机桥式起重机龙门起重机装卸桥臂架型起重机固定式起重机轮胎起重机门座起重机浮式起重机n动向：大型化 标准化 系列化 通用化 专用化 自动 化更注重工作安全性和环保要求二、主要参数表征起重机械性能特征的指标，设计选型的依 据。 1. 额定起重量（Q）定义：正常使用情况下容许起升的最大重物的质量 。单位：Kg t系列：国家标准系列 “最大重物” a. 吊具（吊钩、吊环）取物装置-仅为所吊起的物品b. 其它取物装置（如抓斗、电磁吸盘）-包括所吊物品和取物装置两部分2. 起升高度（H）定义：能将额定起重量起升的最大垂直距离。岸上工作的 从地面（无轨式、桥吊）或轨道顶面（地面有 轨式）到取物装置上极限位置的垂直距离。装卸船舶的或浮式 以地面（轨道顶面）或水面为准的上升 高度与下降深度之和。单位：m 取物装置位置：吊钩中心；抓斗或其它吊具按最低点。3. 跨度（L）、轨距（l）、轮距（l）定义：跨度桥架型起重机大车运行轨道中心线 之间的水平距离。轨距桥架型起重机小车运行轨道中心线 之间的水平距离或臂架型有轨运行式起重机运行轨 道中心线之间的水平距离。轮距无轨运行起重机左右两组行走轮中 心线之间的水平距离。有前轮距和后轮距之分。单位：m4. 基距（B）、轴距（B）定义：基距有轨运行起重机或小车的运行轨道 一侧两支承点中心线之间的水平距离。轴距无轨运行起重机前、后轮轴中心线 之间的水平距离。单位：m5. 幅度（R）、 外伸距幅度是对臂架型起重机而言的。对回转式，指吊具中心至回转中心的水平距离 。对非回转式，指吊具中心至臂架下铰点的水平 距离。 外伸距常用于桥式卸船机。指临水侧轨道中心线至吊具中心线的最大 水平距离。6. 工作速度（v）起升、变幅、回转、运行四个机构的速度。单位：（V起）m/s，（V幅、V运）m/min，（n）r/min7. 生产率表明起重机械的装卸工作能力。Q小时=n·mQ1 (t/h)n：每小时的工作循环次数mQ1：有效起升质量8. 工作级别表征起重机械工作繁重程度。 起重机工作级别根据利用等级和载荷状态，工作级别分A1A8n 利用等级： 按起重机设计寿命期内总的工作循环次数N分十级 。U0U3 不经常使用U4 轻闲U5 中等U6 不经常繁忙U7 U9 繁忙载荷状态忙闲程度（利用等级）n载荷状态 表明起重机受载的轻重程度。 分四级Q1 轻（很少起升额定载荷，一般轻微载荷）Q2 中（有时起升额定载荷，一般中等载荷）Q3 重（经常起升额定载荷，一般较重载荷）Q4 特重（繁重起升额定裁荷）n起重机工作级别的划分利用等级 U0 U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 U9载荷状态Q1 - - A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8Q2 - A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 Q3 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 Q4 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 结构工作级别根据应力循环等级和应力状态分8级 A1 A8 机构工作级别根据利用等级（T0T9）和载荷状态（L1L4 ）分M1M89. 其它参数轮压、自重、功率、外形尺寸等三、驱动装置用来驱动工作装置的动力装置。根据原动机与工作机构之间的驱动关系分：集中驱动和分别驱动集中驱动：由一台原动机经过机械传动装置驱动几个工作机 构。如：汽车起重机、轮胎起重机分别驱动：每个工作机构都由独立的原动机驱动。如：桥式、装卸桥、门座、塔式驱动型式n人力驱动n电力驱动n内燃机驱动n复合驱动n电力驱动起重机械中应用最普遍其特点： 供电方便 传动系统简化，操纵维修方便 可调速，可换向 可带载起动，短时过载能力强 安全可靠 无噪声，无污染n内燃机驱动主要用在流动式起重机械。优点：自成一体，独立的能量来源，机动灵活缺点： 采用集中驱动 调速困难，不能逆转 起动力矩小，不能带载起动 过载能力弱 有废气、噪声污染类型：柴油机、汽油机、液态气机n复合驱动原始发动机+能量转换设备+再生发动机主要形式：内燃电力驱动内燃液力驱动内燃电力液力驱动第二章 载荷计算及载荷组合一、 载荷类型重力载荷 （被起升物品，起重机本身各部分机电设备和金属结构 ）动力载荷 （惯性、冲击、振动）自然载荷 （风、雪、冰、地震等）特殊载荷 （安装、运输、坡度、碰撞、试验载荷等）计算载荷作为起重机设计计算的依据，与起重机、机构零 部件、金属机构以及动力设备破坏形式有关的具有典型性的载 荷。二、 载荷组合n类载荷组合（耐久性计算载荷组合）工作状态下的正常载荷组合用来计算： 电动机的发热；车轮、轨道、支承滚轮、齿轮等的磨损和点蚀；机构传动零件、支承零件和金属结构的疲劳。对起重机械的影响主要是：疲劳、磨损、发热确定类载荷组合，只考虑：起重机在正常工作状态下所承受的经常作用的载荷。 不仅要计算其中各种载荷的大小，还要考虑它们相应的作用时 间和载荷变化规律，以及经常作用的位置。n类载荷组合（强度计算载荷组合）工作状态下的最大载荷组合用来计算： 起重机械在工作状态下的整体和局部抗倾覆稳定性；机构零部件和金属结构的静强度、静刚度和失稳破坏 ；校验电动机的过载能力和制动器的制动力矩。对起重机的影响主要是：静强度、静刚度和稳定性问题确定类载荷组合，应考虑：在工作状态下实际可能出现的最不利位置上时，可能出现的各 种最危险的载荷。n类载荷组合（强度验算载荷组合）非工作状态下的最大载荷组合用来验算起重机械在非工作状态下的整体抗倾覆稳定性；安全装置、支承零部件和金属结构的静强度、稳定性、可靠 性。确定类载荷组合，应考虑：在非工作状态下规定停靠位置或最不利停靠位置时的各种最危险的 载荷。三、 载荷计算1）自重载荷 PG机械设备、金属结构、电气设备等的重力。作用形式：集中载荷 （机电设备）节点载荷 （桁架结构）均布载荷 （箱形板梁结构） 2）起升载荷PQ被起升部分的重力，包括被起升物品重力、取物 装置重力及其它跟随升降的设备重力。抓斗起重机：PQ=mQ·g吊钩起重机： PQ=(mQ +m0)·g m0：吊钩装置的质 量额定起重量 相对应 额定起升载荷3）风载荷F风F风=C·Kh·q·A C风载体型系数Kh高度变化系数q计算风压A迎风面积起重机械的风载荷有工作状态风载荷和非工作状态风载荷之 分。4）坡度载荷F坡F坡=（PG+PQ）sin坡度角5）动力载荷包括惯性载荷、振动载荷和冲击载荷。n水平动力载荷 直线运动时的水平惯性载荷 起动或制动时 F惯=m·a 曲线运动时的水平惯性载荷运行转弯或回转部分回转时，相应质量产生切向惯性力 和法向离心力， F切=m·R·/t F离=m·R·2 物品的偏摆载荷F偏=PQ·tg n垂直动力载荷 起升机构起动或制动时的动力载荷 自重冲击载荷PG冲 1·PG 1起升冲击系数 起升动力载荷PQ动 2·PQ 2起升载荷动载系 数 起升机构突然卸载时的冲击载荷PQ卸3·PQ 3突然卸载冲击系 数 运行机构工作时的冲击载荷P运冲4·(PG +PQ) 4运行冲击系数第三章 起升机构1门架 3臂架 4起升机构 5变幅机构 6回转机构 7运行机构第三章 起升机构一、作用与组成作用：使货物提升或下降组成： 驱动装置 制动装置 减速传动装置 卷绕装置 取物装置 安全装置二、取物装置n （典型的有三种）1. 吊钩与吊钩装置吊钩 类型： 单钩 整体锻造钩双钩 多片铆合钩 材料：韧性好，强度高使用：直接同钢丝绳挂接；与其它零件组成吊钩装置 吊钩装置组成：吊钩、吊钩横梁、螺母、滑轮、拉板、滑轮轴等 类型： 长钩型短钩型 （应用广泛）比较（构造、尺寸、应用） 2. 抓斗1） 类型 按对象分：粮食、煤炭、矿石、木材抓斗等按物料容重（堆积密度 ）分：轻型（ 1.2t/m3） 散粮、焦炭、煤中型（ =1.22.0t/m3） 磷矿、石灰石重型（ =2.02.6t/m3 ） 小块矿石特重型（ 2.6t/m3） 大块矿石、废钢铁按颚板数目分：双颚抓斗和多颚板抓斗 按工作原理分： 绳索式抓斗（单绳、双绳）动力式抓斗双绳抓斗使用最广，又分普通的双颚板抓斗，专用的多爪、耙集、长 材抓斗等2）双绳抓斗的构造及工作原理n构造：由颚板、上横梁、下横梁、撑杆四个基本部分组成。 工作过程，分四步：1）落斗（空抓斗张开下降）双绳同步下降，自重主要由支持绳承担。2）抓货 空抓斗插入货堆，放松支持绳，拉紧开闭绳，抓斗闭 合3）提升（载货抓斗上升）双绳同步上升，把载货抓斗提升至卸料点4）卸货 放松开闭绳，抓斗重量完全由支持绳承担，抓斗在下 横梁、颚板和货物的作用下，自动张开，货物卸出。3）影响抓取能力的主要因素抓斗自重及其分配开闭滑轮组倍率撑杆与颚板铰接点位置抓斗最大张开度颚板宽度颚板几何形状物料性质司机熟练程度