摘 要

近年来随着经济全球化的不断深化，全球港口贸易交往越来越频繁，港口集装箱吞吐量不断突破新的高度。轮胎式集装箱门式起重机（RTG）作为一种流动式起重机，具有良好的机动性能，优秀的灵活性，较高的堆场利用率，易于转场等特点，迅速地发展为港口集装箱装卸设备的主力军。它对降低港口运营成本，节省劳动力，提高装卸效率，实现自动化作业起着十分重要的作用。

为了加深对RTG的认识，增强机械设计能力，本文主要对40t起重量RTG的大车行走机构进行设计，包括运行阻力及载荷计算，传动方案的选择，轮胎、电动机、减速器、制动器、联轴器等部件的选型及验算。其次，还应用CAD绘制运行机构的主动轮、从动轮以及机构总成图；然后运用CREO软件进行虚拟设计，对RTG大车运行机构进行三维建模装配，以便更直观地观察RTG大车运行机构的组成及其工作状态，对设计中存在的不足之处进行改进与优化。最后，本文还对此次设计的经济性进行了简要分析。

关键词：轮胎式集装箱门式起重机（RTG）；大车行走机构；CREO

Abstract

With the economic globalization going further, port trade of both native country and foreign countries gradually getting more frequent, freight throughput and container throughput spurring every year. Rubber tyre gantry crane(RTG), a kind of mobile crane qualified as excellent mobility, outstanding flexibility, high utilization rate of storage space and other strengths, rapidly grew the core facility out of massive port container handling equipment. RTG works significantly on decreasing the port operation costs, saving labor, improving handling efficiency and realizing the automation operation.

To enhance students’ information on RTG and to improve their ability in mechanical design, this these focuses on the design of large cart traveling mechanism which includes running resistance, load calculation, the layout of transmission system, the selective and of checking calculation of rubber tires, motor, reducer, brake and coupling. Following, there is a virtual design and simulation of large cart traveling mechanism based on CAD and CREO on the purpose of directly observing its’ operation and making some improvements. Finally, there is a brief analysis on the economical efficiency.

Key Words：Rubber Tyre Gantry Crane（RTG）；large cart traveling mechanism；CREO

目录

第1章 绪论 1

1.1 集装箱装卸机械 1

1.1.1 轨道式集装箱门式起重机 1

1.1.2 轮胎式集装箱门式起重机 1

1.1.3集装箱正面吊运机 2

1.1.4高架式集装箱桥式起重机 2

1.2国内外RTG研究现状 2

1.3课题研究目的及意义 3

第2章 大车运行机构方案 4

2.1主要设计参数 4

2.2传动方案的确定 4

2.3轮胎的选型 5

第3章 大车运行机构的计算 7

3.1 起重机及机构的级别 7

3.2大车运行阻力的计算 11

3.3电动机的选择 12

3.4制动器的选择 14

3.5联轴器的选择 15

3.6减速器的选择 16

3.7链传动 16

第4章 CREO虚拟装配 18

4.1 零件 18

4.2装配 21

第5章 结论 24

5.1成果 24

5.2不足 24

5.3经济性分析 24

参考文献 26

致 谢 27

第1章 绪论

1.1 集装箱装卸机械

1970年，我国开始了集装箱运输的篇章。过去的40多年里，随着跨国企业的频繁贸易往来，集装箱运输业得到迅猛发展，港口上不断涌现出各种新型装卸工艺和机械。集装箱装卸机械的发展可以分为三个阶段。初级阶段：20世纪60年代，集装箱桥吊是主力机械。发展阶段，20世纪70年代，我国陆续引进外国先进机械并自主研制集装箱跨运车、集装箱半挂车、集装箱牵引车等装卸机械。改进阶段：20世纪90年代，集装箱装卸机械的主要特点为大型化、自动化、智能化。

集装箱装卸机械有很多种类型，按功能分主要有车船装卸机械、水平运输机械和堆场机械这三类。目前，我国主要使用的集装箱堆场装卸机械包括：轨道式集装箱门式起重机（RMG）、轮胎式集装箱门式起重机、高架式集装箱桥式起重机、集装箱正面吊等。其中国内采用最多的是RMG、RTG和集装箱正面吊运机，其他几种或因结构复杂，或因投资成本略高而导致较少港口选用。

1.1.1 轨道式集装箱门式起重机

RMG一般是利用电缆使用电网系统的电力进行驱动，运行稳定，绿色环保；采用钢制车轮，与堆场上的钢制轨道配合使用，易于实现自动化控制。一般轨道长度较长，大车运行速度较高，堆场面积利用率较高。在投资成本上，RMG的前期投资可能较高，但RMG机械特性好,动作单一，不易发生故障，操作维护方便，后期维护成本低。其主要不足在于机动性太差，不能实现转场调场工作，一旦RMG发生故障就会对所在区的装卸作业造成很大的影响。因此RMG适用于大吞吐量、前沿港域不足，而后方堆场较大的集装箱码头。

1.1.2 轮胎式集装箱门式起重机

传统的RTG一般有8只橡胶轮胎在地面运行，采用柴油机带动发电机作为动力，可在集装箱堆场内自由移动^[1]。RTG可以实现90°直角转向和转场作业，既有RMG高作业效率的性能，又具备很强的机动性，可以在大堆场内灵活转向，空间利用率较高^[2]。RTG适用于吞吐量较大的集装箱码头，是大多数国内外集装箱港口上的主力设备。但是传统的RTG显然也存在着许多的缺点：柴油机产生的尾气污染严重，不够环保；转场速度慢，轮胎易磨损，需要时刻纠偏；燃油价格上下浮动，日常使用成本及维护费用较高等。

1.1.3集装箱正面吊运机