一港口起重机械港口机械与装卸工艺PPT课件

第二章港口起重机械第三节港口起重机械的主要技术参数 1 集装箱吊具下的起重能力不应小于32 5t装卸桥的内伸距 不应小于8 5M轨距不应小于16M 2 起重机械的主要技术参数是表征起重机械性能特征的主要指标 也是设计和选择起重机械的主要技术依据 3 我国起重机技术参数标准 如 中华人民共和国交通行业标准JT T86 2009国家标准 起重机设计规范 GB T3811 2008 国家标准GB783 1987起重机械最大起重量系列国家标准GB T790 1995桥式起重机起升高度系列JT T81 1994港口门座起重机幅度等参数标准JT T82 1994港口轮胎起重机起升高度等参数标准 4 起重机械的主要技术参数 起重量 额定起重量起升高度 下降深度幅度悬臂有效伸距轨距 跨度 轮距基距工作速度轮压生产率工作级别 流动起重机常用的还有 最小转弯半径最大爬坡度最小离地间隙等 5 门座起重机主要技术参数 集装箱装卸桥主要技术参数 6 一 额定起重量 起升质量 Q 表征起重机的起重能力的主参数 简称为起重量额定起重量是指在正常工作条件下 对于给定的起重机类型和载荷位置 起重机设计能起升的最大净重量 单位 KG或t 7 额定起重量 有效起重量 可分的吊具质量额定起重量 有效起重量 0额定起重量 有效起重量 集装箱吊具质量额定起重量 有效起重量 吸盘或抓斗质量 吊钩 吊环时 8 9 何为有效起重量Gp 是起重机吊起货物的净质量 即额定起重量减去抓斗或其他吊具质量的差值 集装箱起重机的有效起重量为吊具下的起重量 吊具下起重能力不应小于32 5t 参国家标准GB783规定的起重机械最大起重量系列表P8表1 1 10 吊钩 吊环为取物装置时 额定起重量 容许起升的最大货物质量 额定起重量 容许起升的最大集装箱质量 吊具的质量 取物装置为集装箱吊具时 11 工作性变幅的臂架型起重机 如门座起重机 的额定起重量指臂架处于最小幅度位置时起重机的最大起重量 轮胎和汽车的额定起重量为起重机最大起重量 即 使用支腿和基本臂架条件下 在规定的最小幅度时的起重量 12 额定起重量的选择 可考虑到港船舶 舱盖板一般不大于28t 最大14M 14M的35 6t 13 起重量较大的起重机常有两套起升机构 起重量大的为主起升机构或主钩 起升速度低 较小的为副起升机构或副钩 副钩额定起重量为主钩额定起重量的1 5 1 3 但起升速度高 可提高装卸生产率 如吊钩桥式起重机起重量为32 8t 14 二 幅度R 回转起重机的幅度指起重机空载置于水平场地时 从其回转平台的回转中心线至取物装置垂直中心线的水平距离 非回转臂架型起重机的幅度指起重机空载置于水平场地时 从臂架下铰点至取物装置中心线的水平距离 适用于臂架型起重机 起重机工作在最大幅度和最小幅度之间 15 图示 可回转起重机的幅度 起重机水平状态下 吊钩铅垂中心线至起重机回转中心线的水平距离 最大幅度 Rmax最小幅度 Rmin 当臂架仰角变化时 16 最大幅度Rmax 起重机工作时幅度最大值最小幅度Rmin 起重机工作时幅度最小值起重机的标称幅度 是指最大幅 17 有效幅度Rmin Rmax轮胎起重机或汽车起重机的有效幅度 指起重机水平状态使用支腿条件下 臂架侧向工作时吊钩铅垂中心线至该侧支腿中心连线的横向水平距离浮式起重机的有效幅度指工作时吊钩铅垂中心线到护舷外侧的水平距离 18 问题 哪些因素影响幅度的选择 幅度主要根据起重机所要求的工作范围确定 如港口用起重机的最大幅度根据轨道布置尺寸 所装卸船舶的最大宽度 是否要求外挡过驳作业或跨船作业等确定 最小幅度受到起重机结构布置和安全要求等条件限制 19 三 起升高度H和下降深度h 表征起重机的工作范围指标起升高度H 单位m空载条件下 从起重机支承面 停放水平状态 地平面或起重机运行轨道顶面 至取物装置最高工作位置之间的垂直距离 下降深度h 单位m若吊具能下降到地面或轨道面以下 则下降深度h是指空载条件下从起重机支承面 停放水平状态 地平面或起重机行走轨道顶面或水面 至取物装置最低工作位置之间的垂直距离起升总高度D 起升范围D D H h取物装置最高和最低工作位置之间的垂直距离 适合于各种起重机 表征起重机的工作范围 20 几种情况桥式起重机的起升高度是空载时从地平面测算起 到最高工作位置臂架长度可变化的轮胎 汽车 履带起重机等的起升高度随臂架仰角和臂长的改变而变化 在各种臂长和不同臂架仰角时可得到相应的起升高度曲线 浮式起重机的起升高度以水面为基准面 是指最大幅度下 满载起升时从水面至吊钩最高工作位置之间的垂直距离 且吊具最高工作位置受浮船倾侧的影响 21 图示 起重机取物装置上下极限位置之间的距离要考虑集装箱的高度 吊具的最低点算起 起重机取物装置上下极限位置之间的距离要考虑集装箱的高度 22 起升高度和下降深度确定时要考虑 要考虑提升物品所需要的高度 配备的吊具 车辆 路基的高度以及悬挂钢丝绳最小安全长度 对于装卸船舶的起重机还要考虑船舶倾斜 潮水涨落 船舶满载与空载对起升高度的影响 下降深度应根据吊具在最低潮位 船舶满载时能取到舱底货物来确定 23 图示 船舶在港口最低潮位 满载时 最底层箱子 岸边集装箱起重机的下降深度要考虑 24 四 悬臂有效伸距l 表征桥架型起重机的工作范围定义 指离悬臂最近的起重机轨道中心线至位于悬臂端部取物装置中心线的最大水平距离 单位 m 岸边集装箱起重机桥式抓斗卸船机 水侧 前伸距 根据岸边轨道布置 船宽 是否要求过驳作业或跨船作业等确定陆侧 后伸距 根据后方作业要求和现场条件确定 25 五 跨度L 轨距S 轮距K 跨度L 单位 M 也称为跨距 桥架型起重机运行轨道中心线之间的水平距离 依厂房宽度 且机械到墙边有合适空间 26 五 跨度L 轨距S 轮距K 轨距S 单位 m 臂架型起重机运行钢轨轨道中心线之间的水平距离或起重小车运行线路钢轨轨道中心线之间的水平距离 跨度习惯称轨距 27 将此图看做塔式起重机的运行小车示意图 轨距 28 五 跨度L 轨距S 轮距K 轮距K 单位 M 无轨运行起重机同一车轴上左右两组运行车轮踏面中心线之间的水平距离 29 六 基距B 基距是指有轨运行的起重机沿平行于起重机纵向运行方向测定的起重机支承中心线之间的水平距离 30 岸边集装箱起重机 或岸桥 主要技术参数 主参数 额定起重量起升高度运行轨道面以上运行轨道面以下前伸距 外伸距 后伸距 内伸距 跨度 习惯称为轨距 基距横梁下净空高度 31 32 双40英尺双小车岸桥主要技术参数表 33 七 工作速度 工作速度是表征起重机工作机构动作的快慢程度包括四种速度起升速度回转速度变幅速度 和变幅时间 运行速度 大车运行速度和小车运行速度 34 1 起升速度vh 定义 在稳定运动状态下 工作载荷的垂直位移速度 m min或起重机起吊额定起重量时吊具匀速上升 下降 的速度 35 2 回转速度n r min 定义 在稳定运动状态下 起重机的回转部分的回转速度或起重机停在水平场地 或水平轨面 上 最大幅度 吊具吊有额定载荷 起重机回转部分匀速转动时的 角 速度 36 3 变幅速度Vr 适合于臂架型起重机 变幅速度定义 在稳定运动状态下 工作载荷从最大幅度到最小幅度水平位移的平均速度 m min或m s或定义为起重机停在水平场地 或水平轨面 上 吊具吊有额定载荷 由最大幅度到最小幅度沿水平方向运动的平均速度 变幅时间t s 适合于臂架型起重机 起重机停在水平状态 吊具吊有相应于最大幅度的起重量 工作性变幅 或不带载 非工作性变幅 由最大幅度运动到最小幅度所需要的时间 某些无轨运行的起重机用变幅时间作为参数 37 4 运行速度 行驶速度 起重机的运行速度vk或称为大车运行速度是指在稳定运动状态下 起重机的水平位移速度 单位 m min 小车的运行速度 vt 是指在稳定运动状态下 小车做横移时的速度 单位 m min 桥架型 额定载荷 指起重机或起重小车的行走速度 行驶速度vmax无轨运行的起重机在水平道路行驶状态下 依靠自身动力驱动的最大运行速度 单位 km h 38 5 机构工作速度合理选择 1 机构的工作速度根据机构的工作性质 使用要求 起重量 工作行程 装卸货种 作业效率等来确定 在港口码头前沿或库场进行装卸作业的起重机的工作机构 为了提高生产率 一般采用较高的工作速度 进行散货装卸作业的起重机工作机构采用高速 吊运件杂货的起重机工作机构一般用中速 在吊装大件物品时甚至采用低速 中 小起重量起重机的工作机构采用高速 以提高装卸生产率 大起重量起重机的工作机构要求装卸作业平稳和安全 并减小驱动功率 一般采用低速 39 5 机构工作速度合理选择 2 工作性变幅机构 工作性运行机构的工作速度较高 能够与其他机构的工作速度匹配 提高工作效率 非工作性变幅机构 非工作性运行机构只是用于调整起重机的工作位置 一般采用低速以较小驱动功率 回转速度与起重机的用途有关 并受到回转起动和制动时惯性力的限制 因此臂架端部最大圆周速度不大于3 5m s 工作行程大的起重机工作机构采用较高的工作速度 能缩短作业时间 提高起重机生产率 工作行程小的起重机 工作机构则采用较低的工作速度 否则有可能在起动过程结束后 紧接着开始制动过程 提高工作速度不会产生效率 40 表 起重机工作机构的速度范围 单位 m s 41 表 起重机工作机构的速度范围 42 八 轮压P 定义 起重机或起重小车的一个车轮作用在轨道或地面上的垂直载荷 单位 N或KN 最大轮压 最小轮压发生在何种工况 满载启动或制动 最大风压 起重小车或起重臂处于最不利的工作位置 轮压值是起重机或起重小车运行机构设计 桥架或门架结构设计 以及起重机支承基础建筑费用投资的重要依据 参考数值 目前我国港口钢筋混凝土码头允许的最大轮压通常在250kN 400kN之间 43 九 生产率A 单位 t h TEU h 衡量起重机械装卸能力的综合指标 同一起重机在不同的装卸条件下 工作循环周期不同 因而有不同的生产率 定义 起重机在规定的装卸条件下 充分利用自身能力 每小时所装卸货物的总质量或每小时装箱的标准箱数 44 A 生产率t hn 起重机每小时的工作循环次数Qp 每次吊运货物的平均起重量 t V 抓斗或容器的有效容积 m3 散粒物料的容积密度 t m3 T 起重机一个工作循环时间 stj 物料挂钩 摘钩等辅助工作时间 s 在一个工作循环中机构的运转时间 与工作行程 工作速度 加速度以及机构工作重叠程度有关 s 45 生产率不仅决定于起重机本身的性能 起重量 工作速度 工作行程等 还与货物的种类 工作条件 生产组织以及司机的熟练程度等多种因素有关 46 十 工作级别 工作级别的含义 工作级别是指考虑起重量和时间的利用程度以及工作循环次数的起重机械特性 使用频繁程度和受载轻重程度不同 对设计 选用 制造及取得良好的效果有影响工作级别包括 47 1 起重机整机的工作级别 含义按照起重机使用等级 或利用等级 和起重机起升载荷状态划分的起重机工作特性 按起重机的使用等级 或利用等级 和起升载荷状态级别 起重机整机的工作级别分为八级 用A1 A8表示使用等级由总工作循环次数确定 次数越高 等级越高 分为十级U0 U9 参表1 2起重机的起升载荷状态级别按照载荷谱系数分为四级 用Q1 Q4表示 两者共同决定了起重机整机的工作级别见表1 4 P13 48 起重机使用等级 或起重机利用等级 取决于起重机的总工作循环次数Cr首先任何一台起重机都有预期使用年限 起重机的总工作循环次数 根据起重机预期使用年限 每年平均的工作日数 每工作日平均的起重机工作循环次数等3个数的乘积可以确定起重机的总工作循环次数起重机在有效设计寿命期间有一定的总工作循环次数 49 Y 起重机的使用寿命 以年计算D 起重机一年中的工作日数 H 起重机每天工作小时数 T 起重机一个工作循环的时间 S 起重机的总工作循环总次数表示了起重机的使用程度 是起重机整机分级的基本因数之一 起重机的使用等级 或利用等级 按起重机设计寿命期间总的工作循环次数Cr分为十级 用U0 U9表示 50 起重机的使用等级表 GB T3811 2008 51 起重机的起升载荷状态级别起重机的起升载荷状态表示起重机受载的轻重程度 是指起重机设计预期寿命期间 各个有代表性的起升载荷值的大小以及各相应的起吊次数 与起重机额定起升载荷值的大小以及总的起吊次数的比值情况 它们的关系图形称为载荷谱 用载荷谱系数KP表示 系数越大 反映起重机起升载荷状态级别越高 分为四级 52 起重机的载荷谱系数为KP Ci 与起升载荷PQi相应的工作循环次数 Ci C1 C2 C3 C4C5 CnCT 起重机总工作循环次数CT C1 C2 CnPQi各个有代表性的起升载荷PQmax起重机的额定起升载荷m 材料疲劳试验曲线的指数此处取m 3 53 表 起重机的载荷状态级别及载荷谱系数KP GB T3811 2008 54 划分起重机整机的工作级别是为了对起重机机构和金属结构进行设计及选用时提供合理的依据 也为用户和制造厂家进行协商时有一个参考范围 55 表 起重机整机的工作级别A1 A8 56 表1 5港口常用起重机整机分级举例国家标准 起重机设计规范 GB T3811 2008 臂架型起重机 57 表1 5港口常用起重机整机分级举例国家标准 起重机设计规范 GB T3811 2008 桥架型起重机 桥式 门式 58 2 起重机机构的工作级别 机构工作级别的划分是将各单个机构分别作为一个整体 对其承受的载荷大小及运转频繁情况的评价 机构工作级别按机构的使用等级和载荷状态级别 分为八级 M1 M8 这里机构使用等级 或利用等级 是表示机构运转时间长短 运转时间越长 使用等级越高机构载荷状态是表示机构受载情况 59 机构的使用等级机构的使用等级表示机构工作的忙闲程度 按机构总运转时间分为十级 用T0 T9表示 机构总运转时间 该机构从开始使用起到预期更换或报废为止的实际运转小时数累计之和 不包括机构的停歇时间 60 机构的使用等级表 GB T3811 2008 61 机构的载荷状态级别表示机构所受载荷的轻重程度 用载荷谱系数表示 ti 机构承受各个大小不同等级载荷作用的持续时间tT 机构承受所有大小不同等级载荷的时间总和Pi 机构在工作