1.1装船机简述

当今伴随着快速增长的世界范围内港口对散货运输的需求，大型的散货装卸 设备起到了非常重要的作用。同时，港口工作者和研宄人员也越来越重视装船机 这种大型装卸设备的承载能力和安全问题。目前，国内对装、卸船机的分析计算 主要采用的是有限元法。

装船机械对于三大散货（粮食、铁矿石、煤炭）的海运过程是不可或缺的设 备，由于装船机相对于卸船机等其他大型机械，它具有体积小、造价低、结构相 对简单等特点，一线的制造厂商对其不是很重视，在如今船舶大型化的发展趋势 中，装船系统的生产效率的作用也越来越突出，人们对装船机的种类以及性能要 求的也越来越具体，装船机按照机型可以分为3类：摆动式装船机、固定式装船 机和移动式装船机，大宗散货专业装船码头大都使用移动式装船机装船。装船机 有着多种多样的结构形式，但是装船机的臂架（伸缩臂和固定臂）是其共同的结 构薄弱环节，伸缩臂和固定臂对于整机的轮压、重量分布、稳定性以及结构布局 等方面起着至关重要的作用，所以针对这种复杂但是很重要的结构，设计人员正 在研宄如何能够尽量减轻摆臂的重量，但同时满足结构强度、刚度和稳定性的要求。

1.2装船机国内外发展现状

1.2.1国内发展现状

散料机械在20世纪70年代初期在我国得到发展，与国外港口散料设备相比， 我国落后近30年的时间，时间差距致使国内港口装卸机械设备在设计制造方面存在 着许多不足，其中装载量小和装船类型较少是欠缺方面的主要表现。加之％液压系统 等辅助设备工作性能的不足和国内设计制造标准的欠缺，也在一定程度上^约了国内 装船机等港口设备的发展。目前，国内散货装船机设备的制造厂家主要包括大连大起 集团有限公司、上海港口机械制造厂、无锡三和重工有限公司、长沙华泰、上海振华 港机有限公司、中起物料搬运工程有限公司、大连起重运输机械股份有限责任公司等。 由于散料海上运输设备的广泛应用和快速发展，促使港口散货的装卸设备要满足更 快、更大、更快捷的工作要求，所以港口设备的生产与设计要顺从科技发|的潮流， 朝着标准化、规模化、智能化的趋势发展生产率是衡量装船机工作能力的重要标 准,全球最大的矿石装船机设备生产率己达到20000t/h，适用于32万吨船型的外伸距。 国内目前最大装船机设备生产率为12000t/h，它是由上海振华港机有限公司于2012 年6月23日最终装配完成，它的埽大装载能力为15000t/h。与此同时，科技的不断进 步，人文素质的逐步改善，装船机等港口机械设备也应满足更高的环保要求。

1.2.2国外发展现状

国际上，对装船机的设计与制作始于上世纪50年代，发展到今天，装船机的设 计技术和制造加工能力都取得了明显的进步，并且很多设计制造标准都己逐步形成。 美国的 SOROS(Associate Consulting Engineers)、Mcnnll-Wellean，加拿大的 STEPHENS、 ADAMSON，德国的PWH、ThyssenKrupp，等多家装卸设备制造厂商是目前国际上 具有影响力的公司装船机是码头散料装船工作的重要机械设备，由于工作状态 为高频率、高负荷作业，并且工作状况比较复杂，所以装船机设计过程主要以理论计 算和静态设计为主。随着装船机设备的复杂化，规模化以及智能化，传统的半经验设 计法、半理论、直觉法和类比法都已经不能完全满足装船机设备的工作要求，借助计 算机辅助设计技术，使得装船机的设计开发方法手段变得更快捷、更高效。装船机的 设计准则是理论与实践的结合与提炼，此准则为机械设备的研宂设计提供依据，为设 备的调试、检验提供准则。针对码头散料装载设备的设计，因为许多国家开始较晚、 市场受限，多数国家没有自己的设计准则，目前主要依据少数先进国家的设计规范作 为设计标准，主要包括国际ISO、欧洲FNM、德国DFN、日本的JUS、澳大利亚 AS4334.1-1994等。我国是将装船机械纳入至丨J起重机械范畴当中，在2006年以前，一 直釆用FEM标准、GB5M5-86《起重机实验规范和程序》完成装船机等港口散料设备 的生产开发。2005年，我国参与ISO5049-l:1994的编制，根据我国的基本国情及现 有领域标准，推出了 JB/T8849-2005《移动式散料连续搬运设备钢结构设计规范》， 尽管此标准仍在不断地更新和完善，但为我国装船机的设计提供了依据和设计标准 ^[16]。随着焊接技术在装船机上得到了广泛应用，结构向质量更轻的方向发展，液压技 术的快速发展和应用使得装船机机的效率进一步得到改善，在这个时期，装船机的结 构和机构的发展己经较为成熟，德国的克虏伯公司研发的装船机技术日趋成熟，是装 船机设计建造领域的领军者。装船机制造最发达的国家也是德国，其生产的品种和数 量都居世界首位。

1.3装船机发展趋势

（1）大型化和专用化