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1、毕 业 设 计 题 目： 岸边集装箱起重机设计 学生姓名： 刘超 学 号： 120200924 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 九班 指导教师： 陈奕 教授 二 一 六 年 五 月 三 十 一 日1岸边集装箱起重机设计摘 要岸边集装箱起重机是一种大型、高效的起重机。它是完成集装箱码头装卸任 务必不可少的设备。在查阅相关重要文献以及结合实际要求的前提下，本设计主要介绍了额定起重量为41吨的岸边集装箱起重机的工作原理以及工作过程。简单概括了岸边集装箱运输历史，重点详述了岸边集装箱起重机起升机构的设计计算过程。其内容包括起升机构驱动装置的布局方案、钢丝绳的计算、滑
2、轮及卷筒的主要几何尺寸的确定、电动机以及减速器的选择、制动器及联轴器的选择、起升机构起动、制动时间和加速度的验算。与此同时，还进行了相关零件的三维实体建模。并对岸边集装箱起重机的未来发展提出了新的要求，即向大型化、高速化、自动化和智能化，以及高可靠性、长寿命、低能耗、环保型方向发展。关键词：岸边集装箱起重机 起升机构 参数计算 三维建模Design of shore container craneABSTRACTShore container crane is a large, efficient crane. It is completed container terminal handli
3、ng equipment must not be less. In the access to relevant documents and combined with the actual requirements of the premise, this design mainly introduces the rated lifting weight for the working principle and the work process of 41 tons of shore container crane. Summarizes the shore container trans
4、portation history, and focus on the shore container crane hoisting mechanism design and calculation process. Its content includes hoisting mechanism driving device of the layout of the program, the calculation of steel wire rope, pulley and reel the main dimensions of, motor and reducer, brake The c
5、oupling and the choice of hoisting mechanism of starting, braking time and acceleration of checking. At the same time, the 3D solid modeling of the related parts. And puts forward new requirements to the future development of shore container crane, namely to large-scale, high speed, automation and i
6、ntelligence can, and high reliability, long life, low energy consumption, environmentally friendly direction.Key words: shore container crane lifting mechanism parameter calculation 3D modeling第1章 绪论1.1 集装箱运输历史岸边集装箱运输是一种效率较高的现代化运输方式，它的发展在世界范围内得到了推广。在一些发达国家，其发展尤其迅速。我国近几年集装箱的发展也较为迅速，目前我国集装箱运输量约占世界运输总量
7、的百分之二十到百分之二十五之间。集装箱运输能够大大地降低运输成本，提高运输效率，缩短货运时间，极大地提高了货运质量，并以其高效、安全、方便、可靠的特点，成为现代交通运输必不可少的组成部分。随着经济全球化的发展，国际贸易的需求日益增大，而国际贸易大多需要越洋。因此，寻求一种低成本、安全可靠、高效率的运输方式，是摆在世界运输行业的一个重要课题。20年代50世纪中期，集装箱运输在美国出现。这种新型的运输方式与以往运输方式相比具有以下优点：大大地降低了运输成本保证了货物在运输过程中的安全，防止货物被盗和损坏，最大程度地减少甚至消除货损货差充分利用了堆存货场面积和空间，基本取消了仓库实现了门到门地运输货
8、物集装箱可重复使用船舶装卸实现了全天候作业最有效地提高件杂货的装卸效率缩短了货物运输时间由于集装箱运输具有上述优势，使其在世界运输业得到了飞跃的发展。集装箱运输的发展历史经历了萌芽期、开创期、扩展期、成熟期等阶段。1830年至1856年为集装箱运输的萌芽期。英国铁路在1830年上首次出现了装煤的容器。1853年美国铁路也应用了容器装运法。1900年英国铁路出现了简单的集装箱运输。1917年美国铁路上开始试行集装箱运输。1956年至1966年为集装箱运输的开创期。1956年，美国泛大西洋轮船公司将“顿”号改装成世界上第一艘全集装箱船，从此海上集装箱的运输才能成为现实。从1956年起至80年代末，
9、集装箱运输进入成长扩展期。1966年海陆运输公司用经过初步改装的全集装箱船开辟了第一条纽约至欧洲集装箱运输航线。随着海上集装箱运输的日益发展，世界各地普遍建设集装箱的专用码头。80年代末至今，国际集装箱进入现代成熟期。目前，集装箱运输遍及全球。这个时期，与集装箱运输有关设施日益完善。随着集装箱运输航业的发展，集装箱深水码头的日益不断增加，集装箱港吞吐量的不断增加，对集装箱港口的装卸工艺以及集装箱港口的装卸技术提出了更新更高的期望及要求。 岸边集装箱起重机正向着大型化、高效化的方向发展。1.2 集装箱船和超巴拿马型集装箱船1.2.1 集装箱船集装箱是具有足够的承载强度和刚度，具有一定的贮存容积，
10、可以重复多次使用的一种可运输和实现快速装卸的一种标准容器。可以运载集装箱的船称为集装箱船。集装箱船可以分为以下几类：一、全集装箱船全集装箱船是只装载集装箱的专用船，船上一般没有装卸设备。目前为止，这类集装箱船是海上集装箱运输的主力军。2、 滚装/集装箱两用船它是舱内滚装和甲板上部进行集装箱吊装同时作业的专用船。舱内和甲板可同时进行作业，因此，缩短了作业时间。但由于滚装需要特殊的设备和不能使场地堆积面积充分利用，目前已很少被采用。3、 滚装船它是完全进行滚装作业而不再进行集装箱吊装的集装箱专用船。4、 半集装箱/集装箱/散货船这类船并不是集装箱专用船，大多数为在舱内可装件杂货或散货，同时在甲板上
11、带少量的集装箱。集装箱船按装载量的年代分期可分为6代：第一代6600TEU。注：TEU是以长度为20英尺的集装箱为国际计量单位，也称国际标准箱单位。通常用来表示船舶装载集装箱的能力，也是集装箱和港口吞吐量的重要统计、换算单位。1.2.2 超巴拿马型集装箱船 一、巴拿马运河 巴拿马运河1914年投产，是沟通大西洋和太平洋的重要通道。巴拿马运河设有三级闸。各船闸闸室长305米，宽33.5米，因此只能允许小于长为294.2米、宽为32.31米的集装箱船舶通过。一般吃水11.3米，最大吃水12米。同时，又由于运河航道上架有桥，桥下一般允许通过高为57.91米，在最低水位期可通过62.48米。 二、超巴
12、拿马集装箱船 国际航运界习惯用巴拿马运河允许通过的船宽来定义船舶，凡船宽在32米左右，能通过巴拿马运河限宽的船称为巴拿马型船，而超过此值的为超巴拿马型船。 三、超巴拿马型船的发展 近年来，超巴拿马型船掀起了发展热潮。从1995年开始，超巴拿马型船的优越性逐步被人们熟识，发展迅速。据统计，仅1995-1997年3年间，就新增了超巴拿马船62艘。1997-1998年更出现了第六代超大型超巴拿马型集装箱船。自2005年以后的3年内，新增加的超巴拿马集装箱船有1100艘，运力增加是目前总动力724万TEU的56%，增加动力为418万标箱。实践证明，超巴拿马船带来的巨大的利益改变着港口航道以及航运格局：
13、在港口方面出现了枢纽港和支线港的分工，出现了改造和新建停靠巨轮的深水码头的热潮，也出现了购置超巴拿马型集装箱起重机的热潮。这些良好的条件为超巴拿马船的发展提供了保证。1.3 集装箱码头与装卸工艺1.3.1 集装箱码头 由于集装箱机械自重大，轮压大以及轨距大和接卸船型庞大，故其相比于传统机械装卸码头有其自己的特点。现详叙如下： 1. 足够的码头岸线长度 集装箱码头的泊位长度取决于泊位上所停靠的最大集装箱船的长度，停靠的集装箱船长度越长，其泊位的长度越长。一般来说，泊位长度应满足船长加30米2，这样方便船舶系缆。 2. 足够的码头泊位水深和与它相适应的航道 泊位水深取决于停靠泊位的集装箱船吃水。由
14、于受到装卸作业时船舶允许的倾斜度和泊位前沿水域海底地质结构的影响，水深还应适当留有一定的富裕量。泊位水深一般取为靠泊集装箱船最大吃水的1.1倍。 码头泊位水深和航道是能否停靠超巴拿马船的主要障碍。因此，世界各国主要集装箱港口纷纷制定港口发展计划，建设深水泊位和航道。 3. 码头上需装设重型轨道，并具有足够的承载能力 集装箱码头需要配置岸边集装箱起重机进行装卸作业，为此码头的轨道必须能够承受岸边集装箱起重机在各种工况的轮压。 轨距是码头上海侧和路侧两轨道中线之间的距离。轨距于岸边集装箱起重机的稳定性和需布置的运输车道数有关。为使多台岸边集装箱起重机同时作业，通常对大车缓冲器间距离有严格要求，而两轮间距也因码头结构的原因受到限制，因而只能用合理选择轮数来充分利用码头的承载能力，满足超巴拿马型岸边集装箱起重机日益增重的需求。 4. 海侧轨道距岸壁线距离 由于船舶侧倾和离码头时船尾建筑可能伸入码头岸线，为防止于岸边集装箱起重机相撞海侧轨道距岸壁线距离不应小于2.5米，再加上护舷木等共有3.5米。由于现代半自动化大型集装箱码头广泛使用自动导向车搬运系统，一般车辆无法进入货场。为了方便工作人员的车辆和船舶给养进出车辆的通行，减少船机相碰，海侧轨道距岸壁线距离取
