摘 要

港口对于城市的经济发展和建设都起着至关重要的功用。在大型散货卸船设备中,桥式抓斗卸船机受到了许多青睐。我国历经三个主要发展阶段，现已成为卸船机最大的生产国和使用国。随着船舶大型化和日益增长的散装物料运输量的需求，新建码头、配置机型也趋向大型化，也促使桥式抓斗卸船机的技术不断进步与提高，其适用能力不断得以加强。桥式抓斗卸船机是散货码头的中坚力量，其发展深深影响着港口的发展。本文主要旨在完成1250t/h桥式抓斗卸船机陆侧立柱的设计。感受工程实例的设计过程，将所学知识与实际运用的一次接轨。为更好的了解港口知识和为港口做贡献。

关键词：1250t/h桥式抓斗卸船机；港口；发展

Abstract

The port plays an important role in the economic development and construction of the city. In the large bulk cargo ship unloading equipment, ship unloader is favored by many. Our country has experienced three different stages of development.has become the biggest producer and the country of use. With the demand for large ships and growing bulk material transport volume, new terminal, configuration models also tend to large-scale, also contributed to the bridge type grab unloading ship machine technology continues to progress and improve, the application will continue to be strengthened. Bridge type grab ship unloader is the backbone of the bulk terminal, its development deeply affects the development of the port. This paper mainly aims to complete the design of 1250t/h ship unloader land side column. Experience the design process of the engineering example, the knowledge and practical application of the first time. In order to better understand the port knowledge and make contribution to the port.

key word：1250t/h Bridge type grab ship unloader；Port；Developme

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及国内外现状 1

1.2 研究目的及意义 2

1.3 研究的基本内容、目标 2

1.4 拟采用的技术方案及措施 3

第2章 1250t/h桥式抓斗卸船机整机轮压及稳定性计算 4

2.1 基本参数 4

2.1.1 符号说明 4

2.2 金属结构部分 5

2.2.1 门框结构 5

2.2.2 金属结构固定部分 6

2.3 整机固定部分 7

2.4 大梁 8

2.4.1 大梁水平 8

2.4.2 大梁仰起 8

2.5 整机重量及重心 9

2.5.1 前大梁水平 9

2.5.2 前大梁仰起 9

2.6 小车总成 10

2.6.1 小车在最大前伸距 10

2.6.2 小车在停机位置 10

2.6.3 小车在后大梁最大处 10

2.7 风载荷计算 11

2.7.1 风垂直大车轨道 12

2.7.2 风平行于大车轨道 14

2.8 稳定性 15

2.9 动态稳定性 16

2.9.1 作用力产生的计算 16

2.9.2 大车引起的惯性力 16

2.9.3 风载荷垂直于大车轨道方向 17

2.9,4 风载荷平行于大车轨道方向 17

2.10 非工作最大风载荷时的稳定性 18

2.10.1 风由陆侧吹向海测 18

2.10.2 风由海侧吹向陆侧 18

2.10.3 风平行于轨道 19

2.11 钢丝绳断裂时的稳定性 19

第3章 1250t/h桥式抓斗卸船机陆侧立柱设计 21

3.1 主要参数与设计标准 21

3.1.1 主要参数 21

3.1.2 设计标准 21

3.1.3 许用应力 22

3.2 载荷与载荷组合 22

3.2.1 载荷与载荷系数 22

3.2.2 载荷与载荷组合 23

3.3 风载荷 26

3.4 载荷组合 30

3.5 小车计算位置 31

3.6 应力分析 33

3.6.1 工况 OP1 应力计算结果 33

3.6.2 工况 OP2 应力计算结果 33

3.7 截面特性计算 34

3.7.1 面积计算 35

3.7.2 惯性矩计算 35

3.8 陆侧立柱受力分析 35

3.8.1 各单元在两种工况下的受力 37

3.8.2 各点在整体坐标系受力 41

3.8.3 工况一下的应力计算 48

3.8.4 工况二的应力计算 49

第4章 总结与展望 50

第5章 经济性分析 50

致 谢 52

参考文献 53

第1章 绪论

1.1研究背景及国内外现状

港口对于城市的经济发展与文化建设都有着不可或缺的作用。在大型散货卸船设备中,桥式抓斗卸船机受到了许多国家的青睐。桥式抓斗卸船机由起升、小车行走、俯仰、大车行走等几个主要机构组成，还有落料回收装置、臂架挂钩与金属组织、电气与控制系统配置、移动式司机室等所构成。作业时先由钢丝绳操控的机械抓斗挖掘起目标运输货物，卸入煤斗之中，随后放于码头上面的传送带。

桥式抓斗卸船机普遍适用与各个港口的大小卸船作业，直到今天其历史已经百年有余,目前在世界各地的港口有广泛的应用。在20世纪的70年代与80年代中,世界上规模较大的散货卸船港口都陆续将大型、高效抓斗卸船机投入到工作使用当中,如鹿特丹，汉堡，安特卫普和日本千叶等，其最大起重能力为85 t, 5100吨/小时的最大生产能力,可以适应最大的船为2500万吨。我国桥式抓斗卸船机技术从始至今的发展历程大约可以分为三个阶段：第一阶段是 １９９０ 年以前，国产卸船机受到技术限制，只能以小型卸船机和门机为主要力量，大型卸船机必须依靠进口，其系统、技术、系统全部由国外公司来提供，国内厂家只担任制作和安装的任务；第二阶段是 １９９０ ～２０００ 年期间，我国卸船机发展有了长足的进步，国产的卸船机向大型化方向成长，用户们渐渐的对国产大型卸船机的供货能力与质量持肯定态度，国产卸船机质量逐步向进口设备接近，同时也提高了一定的竞争力，这时已经有很多的大型卸船机由国内自主研发、调试，一定程度上减少了进口带来的制约；第三阶段是２０００ 年之后，我国大型卸船机的技术和质量与外国差距微乎其微，多数用户国产的大型卸船机也有了认可，国产卸船机的技术性能已经基本可以达到客户需求，并且国产卸船机也走出国门，出口海外，在国际市场的竞争中有着一定地位。目前，我国是世界上卸船机最大的生产国和使用国。 桥式抓斗卸船机可以在散货驳船与海伦船舶的卸船作业中投入广泛使用，货船载重量由几千吨到几十万吨不等。根据数据表明，因为近年来进出口贸易量呈递增趋势，这十年来，桥式抓斗卸船机的需求量比前十年增加了近35倍，每年增长量在60至100之间不等。最近以来，船舶向大型化发展有着加速的趋势，随之而来的是其运输能力也不断提高，为更好的适应这种情况和满足用户需求，桥式抓斗卸船机的主参数、额定生产率也采取了相应的变化。桥式抓斗卸船机具有技术成熟可靠、机动灵活性好、作业受波浪影响小、维修工作量小等特点，是目前世界上应用最普遍的散货卸船机械之一。在交流变频调速技术有了突破性进展后，交流变频调速控制系统可以与直流调速控制系统一样的作用，即有效掌控电机的转矩和速率。因为交流电动机维护简单，造价低，交流变频调速控制系统在 ２０００ 年之后逐步在卸船机电气控制获得广泛采用，尤其是采用 ＰＷＭ整 流 器（ＡＦＥ）多传动系统后，能实现能量回馈、电网无高次谐波污染和高功率因素特性，让大型卸船机拥有高效节能、电网无高次谐波污染、控制系统简单易懂等优良特点。如今的卸船机控制系统结合了变频技术与ＰＬＣ技术，也应用了工业以太网及无线通信技术，通过人机界面 （如触摸屏）设备及时反映卸船机的运行情况和故障报警，使其控制系统有网络化和智能化特点。卸船机监控诊断系统中带有 “黑匣子”，可以查到故障发生前后卸船机的工作状态。同时装备有３Ｇ 无线远程监控系统，远端收集 ＰＬＣ 数据，远程监察和维护。根据港口的发展，接卸物料、客户需求的多样化，未来桥式抓斗卸船机除了高参数、大型化外，也将朝着节能环保、自动智能化方向发展。