摘 要

随着全球经济与贸易的飞速发展，港口与海运业不断兴起，集装箱运输增长速度和杂货集装化率也在逐年提高。世界各地的深水码头不断增加，岸桥正朝着大型化、高效化方向发展，这意味着我们对集装箱装卸技术与集装箱装卸设备有了更新更高的要求。作为工作频繁、工况恶劣、承受大荷载的集装箱吊具，它无疑是各类起重机械中故障发生较多的部位，那么对于集装箱吊具进行探讨与研究是十分必要，十分有意义的。本文叙述了目前常见的几类吊具，分析比较了其优缺点。重点写出了集装箱吊具伸缩机构的设计计算，设备选型过程，结合自己设计实际提出了一些合理的改进建议与方法。最后，对于集装箱吊具未来发展进行了憧憬与展望。

关键词：集装箱；吊具；伸缩机构；设计计算；分析改进

Abstract

With the rapid development of global economy and trade, the port and shipping industry continues to rise, the growth rate of container transport and cargo containerization rate is also increased every year.

Deepwater dock around the world continue to increase, Quayside is moving large-scale, efficient direction, which means our container handling technology and container handling equipment require newer and higher requirements.It is undoubtely one of the parts that easy to out ou work,because container spreader works frequintly、at pooring working condition and bear big load.Thus,it is necessary for us to research containner spreader.This paper describes the current common types of spreaders, analysis and comparison of their advantages and disadvantages. In the paper ,i mainly show the telescopic container spreader mechanism design calculations, equipment selection process, combined with their actual design put forward some reasonable suggestions for improvement and methods. Finally, i have some suggestion and advice for what container spreader would become in the future.

Keywords: Container; spreader; telescoping mechanism; design calculations; analysis and improvement

目 录

综合集装箱吊具伸缩机构的设计计算说明书 1

一、 设计任务 1

二、 集装箱吊具研究的背景与意义 1

三、国内外集装箱吊具的发展现状状况 3

3.1国内外常见的几种集装箱吊具及其优缺点： 3

3.2两种典型的伸缩式集装箱吊具 5

3.2.1岸边集装箱门式起重机用伸缩式吊具 5

3.2.2正面吊运机用伸缩式吊具 6

四、本次设计液压伸缩集装箱吊具技术要求： 6

五、 计算方案的拟定： 8

5.1 计算主梁对伸缩梁的最大正压力，确定工作荷载; 8

5.2 液压马达的计算与选型： 8

5.3减速器的计算与选型： 8

六、设计计算 8

6.1确定液压马达工作荷载： 8

6.1.1计算伸缩梁与主梁之间的最大正压力 8

6.1.2荷载的计算 8

6.2计算工作荷载并确定液压马达参数 9

6.2.1液压马达功率的计算 9

6.2.2液压马达工作压力的确定 9

6.2.3滚子链链条的型式及其节距、直径的确定方法 9

6.3液压马达的选型： 10

6.3.1液压马达与电动马达的比较 10

6.3.2液压马达的分类 12

6.3.3 液压马达排量的计算 13

6.3.4液压马达的选型 14

6.4减速器的选择 15

6.4.1 计算出减速器的基本参数 15

计算出链轮的转速 15

6.4.2 计算出减速器的传动比 15

6.5 减速器类型的选择： 15

6.5.1 常见的减速器及各种减速器的特点： 15

6.5.2 减速器的基本构造： 15

6.5.3减速器传动比的分配： 15

6.5.4 两级圆柱齿轮减速器的三种型式及其特点： 16

6.5.5两级圆柱齿轮减速器传动比的分配 17

6.5.6 齿轮相关参数的计算及其验算 17

6.6 我们拟采用涡轮蜗杆减速器： 18

6.6.1涡轮蜗杆减速器的工作原理： 19

6.6.2 RV系列涡轮蜗杆减速机的优点及其性能参数： 20

6.6.3拟选择RV系列的涡轮减速器： 20

6.6.4验证减速器的各项参数是否满足要求： 22

综合集装箱吊具伸缩机构的设计计算说明书

一．设计任务

集装箱吊具伸缩机构的设计计算与对应设备的选型。

二．集装箱吊具研究的背景与意义

战争结束后，世界各地进入了一段相对和平与稳定的时期。各国经济快速复苏，国际贸易以空前的速度发展。但是开展国际贸易离不开越洋运输。当时货船上的货物都是杂乱放置，装船卸货都需要花费大量的时间，大量的人力，而且很容易造成货物的损坏。开创一种高效率，安全可靠并节约成本的运输方式是十分必要的。50年代中叶，一种将货物装在特制箱子内在置于船上的运输方式，即集装箱运输在美国脱颖而出，这对传统的用舱口式货船运输杂货来说是一种挑战。经过半个世界的不断改进与完善，集装箱运输已经可广泛地运用在世界各地。它是以集装箱作为一个货物单元，进行装卸、运输的运输工艺和运输组织形式。它作为铁路、公路和航空等多种运输方式的枢纽，减少运输环节，实现门到门运输。它具有提高运输效率、确保货运质量、减少乃至杜绝运输中的货损货差等优点，因此，在全球得以迅速发展。

集装箱运输与传统运输方式比较具有如下优点：

1）最有效地提高杂货的装卸效率。

2）保证货物在运输过程中的安全，防止货物被盗，大幅度减少甚至消灭了货损货差。

3）船舶装卸实现全天候作业。

4）充分利用了堆货场面积和空间，基本取消了仓库。

5）集装箱可重复利用。

6）实现了门到门的运输货物。

7）大大降低了运输成本。

8）缩短了货物运输时间。

随着集装箱的问世，极大地促进了世界贸易的发展。国际贸易目前国际贸易主要由港口和海运业承担。杂货集装箱化率和集装箱运输速度逐年增加。进入90年代，集装箱运输量相对60年代涨了16%~18%。集装箱吞吐量逐年提高，虽然近年来国际经济增长率在2%~3%，但是集装箱增长率仍然维持在6%~7%之间。同时，在技术经济的推进下，与之相匹配的集装箱码头、集装箱船舶也有了飞速的发展。据不完全统计，1998~2003年期间，远东地区如新加坡、香港、高雄、神户地区新增14M水深泊位8个，15M水深泊位34个。

据资料介绍，为了提高货物的运输效率，降低货物的运输陈成本，船舶的装载量在不断的增加，集装箱的规格也有了不同的大小规格。这就意味着船舶的尺寸不断增加，船舶不断大型化。国际航运通常以集装箱装箱量来划分其年代，如第一代、第二代、第三代等。国际航运还习惯用巴拿马运河允许通过宽度来定义船舶。凡船宽在30米左右，能通过巴拿马运河限宽的船舶称为巴拿马型船，而超过此值得称为超巴拿马型船。

各代集装箱船的基本尺寸

随着集装箱深水码头数量的不断增加，集装箱吞吐量不断增长，对集装箱港口装卸工艺和集装箱装卸技术设备提出了更新更高的要求，岸桥正朝着大型化、高效化方向发展。吊具下额定起重量也不断重型化，由于吊具工作环境恶劣，工作频繁，负载大，它是集装箱吊具中中较易出现故障的部位，它的正常与否对集装箱装卸搬运效率至关重要，因此，对吊具的探讨与改善是个值得研究的新课题。

三．国内外集装箱吊具的发展现状状况

3.1国内外常见的几种集装箱吊具及其优缺点：

固定式集装箱吊具：只能吊运一种规格的集装箱。这种吊具结构简单，质量较轻，但更换吊具需要花费较长的时间，且每个吊具配一套液压系统，成本相对较高。

组装式吊具是由2 种或2种以上不同规格的固定式吊具组合而成，以适应起吊不同规格的集装箱。其型式还可分为吊梁式、主从式、子母式。

吊梁式：

其吊梁悬挂在起重机的起升钢丝绳上，当需要起吊不同规格的集装箱时，将不同规格的集装箱吊具与吊梁用销轴相接，连接接口具有统一的尺寸。驱动用的液压装置等分别装设在各个吊具上。吊梁式吊具比固定式吊具使用方便，但质量较大，成本也较高。