开题报告-集装箱龙门起重机结构设计.doc

本科毕业设计（论文）开题报告题 目： 集装箱龙门起重机结构设计 学 院： 机电与车辆工程学院 专 业： 械设计制造及其自动化 学生姓名： 一、选题背景 集装箱龙门起重机是现代港口运输极为重要的一环，是提高港口集装箱运输效率必不可少的机械设备。随着经济全球化与市场国际化，世界货物进出口量以每年70%的速度增长，且80%以上通过集装箱越洋运输，集装箱运输就显得尤为重要。我国乃至全球都及其重视集装箱龙门起重机的研发，特别是大吨位专用化高速化集装箱龙门起重机。国家十三五重点项目“提高港口智能化水平”给集装箱龙门起重机带来了新的要求。在我国集装箱龙门起重机的使用中，作业时候也是要靠司机自己对位作业，作业效率相对依赖性太大，效率低，故障率较高。现有的堆场设备虽然有大车纠偏，高低速控制技术，但在日益激烈的行业竞争中，所追求的是更准确，更高效的设备需求。 本集装箱龙门起重机采用的是轨道式，双主梁，跨距45t-40m，两端有效悬臂11m，可进行20到40国际标准集装箱的装卸、转运及堆放等作业。其具有作业效率高、场地利用率高、自动化程度高、故障率低、能耗低、运营成本低和环保以及其跨度大，起重量大，经济耐用等优势十分符合未来大型港口码头的运输要求。因此，根据目前大型港口码头的需求，改进其结构使其更加合理，使用更加方便，成本更加低廉，设计这样一台起重机有着十分积极的现实意义。 2、 国内外现状2.1.国内现状我国现有集装箱专用码头二十多个，大多数港口使用的是轮胎式集装箱龙门起重机，而目前许多新建的大型集装箱专业码头越来越多地舍弃传统的轮胎式集装箱门式起重机的堆场装卸，而改用轨道式集装箱门式起重机进行堆场装卸。大型的集装箱码头新建的集装箱门式起重机几乎都采用双梁式龙门起重机，其承载能力强,跨度大、整体稳定性好,品种多, 但自身质量与相同起重量的单主梁门式起重机相比要大些, 造价也较高。目前我国一般的轨道式集装箱龙门起重机为起重量40t跨度为40m以下的机型，其堆高一般为45层。世界上比较先进的机型其堆高已达78层、吊具下的起重量已达45t、满载起升速度达30m/min、小车速度超过50m/min、大车运行速度超过120m/min。美国2018年订购的科尼BOXPORTER轨道式龙门起重机（RMG）将在双层列车车厢上装卸集装箱。它们将为在九条轨道上的列车提供装卸服务，并采用悬臂作业进行集卡装卸。起重机将配备科尼动态载荷控制系统，避免集装箱摇动，确保集装箱装卸效率最大化。同时，起重机还配备出入车道安全系统。现如今的发展方向不单单要求大吨位而且要求高度智能化，如青岛港全自动集装箱码头，由青岛港自主构建全球领先的智能生产控制系统，采用世界一流的全自动化技术设备，颠覆了传统集装箱码头作业模式、管理模式，实现决策智能化、生产流程化、操作自动化、现场无人化、能源绿色化。市场对集装箱起重机的智能化要求有了新的高度。2.2.国外现状目前国外许多新建的大型集装箱专业码头越来越多地舍弃传统的轮胎式集装箱门式起重机（简称RTG）的堆场装卸，而改用RMG进行堆场装卸，如英国泰晤士港、鹿特丹港ECT码头、台湾高雄港、香港国际货柜码头（HIT）、青岛港前湾集装箱码头四期工程、青岛招商局集装箱码头等。2018年1月6日，荷兰玛姆特公司（Mammoet）为芬兰图尔库船厂吊装了一座新的龙门起重机，采用了履带吊空间效率法，能够充分利用千吨履带吊各种作业半径下强大的起重力矩，且使用最少的站位空间与行走距离，完成所有的大件模块吊装。该型号起重机号称是北欧地区最大的龙门起重机，重1200吨，跨度154米，高120米。大型的集装箱码头新建的集装箱门式起重机几乎都采用双梁式龙门起重机，其承载能力强,跨度大、整体稳定性好,品种多, 但自身质量与相同起重量的单主梁门式起重机相比要大些, 造价也较高。三、主要内容集装箱龙门起重机是集装箱货场进行装卸、堆码集装箱的专用机械。要求设计一台港口用轨道式集装箱门式起重机，该起重机采用双主梁，跨距45t-40m，两端有效悬臂11m，可进行20到40国际标准集装箱的装卸、转运及堆放等作业。1、学习和掌握起重机设计的基本理论和设计规范；2、进行集装箱门式起重机门架部分的设计，包括受力分析与强度校核；3、对起重机结构进行三维建模（Solidworks、CATIA、UG、Pro/E等软件不限）和装配；4、绘制各夹具零件和总装的2D图，标定技术要求；5、撰写模具设计说明书，明确零件的公差与配合等各方面进行全方位合理的设计与论证。四、实施方案与进度计划实施方案：1先对设计参数进行分析；2根据主要技术参数进行整机尺寸的基本设计；3分别进行主梁、支腿、大车、小车、轨道和起重装置的设计；4利用CAD软件绘制相关零件图； 5最后对设计进行简要说明，完成论文，对其进行整理和完善。 可行性分析：1对轨道式集装箱龙门起重机有一个初步的选择。 2对轨道式集装箱龙门起重机的知识有一定的了解。 3运用所学的几何公差解决零件之间的配合问题。 4应用图书馆的大量书籍，查询各种零件的标准。 5运用绘图软件辅助完成各个部件以及总体装配的草图。 6运用机械设计、材料力学等方面的知识解决设计选材，力学方面问题。进度计划：第1周第4周 查阅相关书籍和文献，熟悉行业现状及背景知识,形成读书摘要，逐渐对设计内容和设计过程形成清晰认识，人工翻译一篇相关英文文献。 第5周 按照学校要求撰写一篇与自己毕设课题相关的文献综述。第6周 撰写开题报告。第7周 熟悉二维和三维制图软件，检查修改前期的文献翻译、文献综述、开题报告。 第8周 厘清毕业设计课题的关键问题、主要步骤，拟定设计方案，开始主要零件的设计。第9周第10周 设计计算各零部件，绘制三维零件图。第11周第12周 绘制二维和三维零件装配图。第13周 撰写毕业设计说明书。第14周 检查毕业设计说明书，制作PPT，准备毕业答辩。五、主要参考文献1 Veronika Vakova .Analysis of a Crane Runway Failure.D.Technical University of Ostrava, Faculty of Civil Engineering, Department of Structures,2016.2 袁枚.集装箱龙门起重机大车走行机构的设计计算.J中铁工程设计咨询集团有限公司机动院，2005.3 彭传圣.集装箱门式起重机应用现状分析.J交通部水运科学研究所，2004.4 张德文.青岛港轨道式集装箱门式起重机技术创新与应用.J交通部水运科学研究所，2009.5 郭建生.集装箱龙门起重机门架结构刚度性能的探讨.J武汉理工大学,2001.6 刘淑香.基于灵敏度分析的集装箱龙门起重机结构的优化设计