2025年港口机械试题及答案

2025年港口机械试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.现代港口门座式起重机的回转机构通常采用哪种传动形式？A.开式齿轮传动B.行星齿轮减速器+小齿轮啮合大齿圈C.蜗轮蜗杆传动D.液力耦合器直接驱动答案：B（现代门座起重机回转机构多采用行星齿轮减速器配合小齿轮与固定大齿圈啮合的闭式传动，传动效率高且结构紧凑）2.岸边集装箱起重机（岸桥）的外伸距是指：A.海侧轨道中心线至吊具铅垂线的最大水平距离B.陆侧轨道中心线至吊具铅垂线的最大水平距离C.前后大梁铰接点至海侧端点的水平距离D.司机室操作平台至海侧轨道的水平距离答案：A（外伸距是岸桥最重要的参数之一，决定其能覆盖的最大船舶舱位，通常定义为海侧轨道中心线到吊具铅垂线的最大水平距离）3.港口带式输送机的槽形托辊组中，中间托辊与两侧托辊的夹角通常为：A.15°-20°B.25°-30°C.35°-45°D.50°-60°答案：C（槽形托辊组通过两侧托辊向上倾斜形成槽角，常用35°或45°，槽角越大物料输送稳定性越好但阻力略增）4.斗轮堆取料机的斗轮机构中，斗齿的安装角度对取料效率影响显著，其与斗轮旋转方向的夹角一般设计为：A.10°-15°B.20°-30°C.35°-45°D.50°-60°答案：B（斗齿安装角度需兼顾切入物料的顺畅性和抛料效果，20°-30°为经验优化值，可降低能耗并减少齿尖磨损）5.港口起重机钢丝绳的安全系数计算时，对于经常吊运集装箱的岸桥，其安全系数应不小于：A.4B.5C.6D.8答案：D（集装箱吊运属重级工作制，钢丝绳安全系数需满足《港口机械设计规范》GB/T14782-2022要求，一般取8-10）6.港口机械电气控制系统中，PLC的输入模块主要处理：A.接触器线圈信号B.传感器开关量信号C.变频器频率信号D.电动机电流信号答案：B（PLC输入模块接收来自限位开关、接近传感器等的开关量信号，作为逻辑控制的依据）7.港口轮胎式集装箱龙门起重机（RTG）的“油改电”改造中，采用滑触线供电时，集电器与滑触线的接触压力应控制在：A.5-10NB.20-30NC.40-50ND.60-80N答案：C（接触压力过小易跳火，过大增加磨损，40-50N为行业标准推荐值，确保稳定供电）8.门座起重机的臂架系统中，象鼻梁（副臂）的主要作用是：A.增加起升高度B.扩大作业幅度C.平衡臂架重量D.提高抗风能力答案：B（象鼻梁通过变幅机构调节，可在主臂幅度基础上进一步延伸，扩大水平作业范围）9.港口带式输送机的拉紧装置中，重锤式拉紧适用于：A.短距离、小张力输送机B.长距离、大张力输送机C.频繁启动的输送机D.空间受限的输送机答案：B（重锤式拉紧利用重力自动补偿输送带伸长，适合长距离、张力稳定的大型输送机）10.岸桥的防风装置中，夹轮器的夹紧力应至少为：A.起重机自重的10%B.最大工作风载的1.5倍C.非工作状态最大风载的2倍D.行走轮轮压的30%答案：C（根据《港口机械防风安全规程》，夹轮器夹紧力需满足非工作状态下抵御55m/s强风的要求，通常取最大风载的2倍）11.港口斗轮堆取料机的悬臂皮带机与斗轮的驱动顺序应为：A.先启动斗轮，再启动悬臂皮带机B.同时启动C.先启动悬臂皮带机，再启动斗轮D.无固定顺序答案：C（需先确保物料输送通道畅通，避免斗轮取料后皮带机未启动导致堵料）12.港口起重机的起升机构中，双制动器的设置要求是：A.高速轴和低速轴各设一个B.仅高速轴设两个C.仅低速轴设两个D.视起重量决定答案：A（高速轴制动器用于紧急制动，低速轴制动器用于静态锁定，双制动器提高安全冗余）13.港口机械金属结构的疲劳寿命主要取决于：A.材料强度B.焊接质量C.应力循环次数D.防腐处理答案：C（根据Miner线性累积损伤理论，结构疲劳破坏主要由交变应力的循环次数决定）14.港口轮胎式起重机的转向系统中，全轮转向模式适用于：A.直线行驶B.狭窄场地调头C.长距离转移D.堆垛作业答案：B（全轮转向可减小转弯半径，适合在集装箱堆场等狭窄区域灵活调头）15.港口带式输送机的驱动滚筒包胶的主要目的是：A.增加美观度B.提高摩擦系数C.降低噪音D.减少磨损答案：B（包胶（常用橡胶或陶瓷）可显著提高滚筒与输送带间的摩擦系数，防止打滑）16.岸桥的前大梁俯仰机构中，采用液压缸驱动时，液压缸的行程需满足前大梁从水平位置仰起至：A.30°B.45°C.60°D.75°答案：D（前大梁仰起角度需超过船舶桅杆高度，通常设计为75°-80°以满足靠离泊需求）17.港口机械的润滑管理中，齿轮箱润滑油的粘度等级应根据：A.环境温度B.齿轮模数C.传动比D.电机功率答案：A（润滑油粘度需适应设备运行环境温度，高温环境选高粘度油，低温选低粘度油）18.港口门座起重机的起升高度是指：A.轨面至吊具最高位置的垂直距离B.轨面至臂架顶端的垂直距离C.地面至吊具最高位置的垂直距离D.码头面至船舶甲板的垂直距离答案：A（起升高度定义为轨道面（或码头面）到吊具能到达的最高位置的垂直距离，决定装卸船舶的最大舱深）19.港口斗轮堆取料机的取料能力主要由：A.斗轮转速B.悬臂长度C.斗容和转速D.皮带机带宽答案：C（取料能力Q=K×V×n×ρ，其中V为斗容，n为转速，ρ为物料密度，K为填充系数）20.港口机械的防风锚定装置中，锚定坑的深度应不小于：A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m答案：B（锚定销需插入足够深度以抵抗风载，《港口机械安全规程》规定锚定坑深度不小于1.0m）二、判断题（每题1分，共10分）1.港口门座起重机的工作级别由起重量和使用频率共同决定。（√）（工作级别A1-A8，综合考虑载荷状态（Q1-Q4）和利用等级（U0-U9））2.带式输送机的输送带跑偏时，应优先调整尾部滚筒。（×）（应先调整承载段托辊，再调整头尾滚筒，最后检查张紧装置）3.岸桥的减摇系统可通过控制起升和小车运行的速度曲线来减小吊具摆动。（√）（现代岸桥采用电子减摇或机械减摇装置，通过速度同步控制抑制摆动）4.斗轮堆取料机的堆料作业中，悬臂应从高到低逐层堆料。（×）（堆料时应采用“分层递进”方式，从低到高逐层堆，避免物料滑坡）5.港口起重机的钢丝绳出现断丝时，只要断丝数未超过一个捻距内的允许值即可继续使用。（×）（还需检查断丝分布是否集中，若集中在局部10倍直径范围内，应提前报废）6.轮胎式起重机的支腿在作业时必须完全伸出并支垫牢固，严禁半边支腿作业。（√）（半边支腿会导致重心偏移，引发倾翻事故）7.港口机械的电气设备接地电阻应不大于4Ω。（√）（《港口电气设备安装规范》要求保护接地电阻≤4Ω，防雷接地≤10Ω）8.带式输送机的驱动功率计算中，主要包括运行阻力、提升高度和加速阻力。（√）（总功率P=（F×v）/(1000×η)，F为总运行阻力，包括摩擦、提升、惯性等阻力）9.门座起重机的回转半径是指旋转中心到吊具铅垂线的水平距离。（√）（回转半径与幅度概念一致，是决定作业范围的关键参数）10.港口机械的防风防滑装置在非工作状态下必须全部投入使用。（√）（台风等恶劣天气时，需同时使用夹轮器、锚定装置和防风拉索）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述岸桥（岸边集装箱起重机）的四大工作机构及其功能。答：岸桥的四大工作机构包括：（1）起升机构：通过钢丝绳卷绕系统实现吊具的垂直升降，完成集装箱的装卸；（2）小车运行机构：驱动载重小车沿大梁轨道水平移动，实现集装箱在船舶与码头间的水平搬运；（3）俯仰机构：控制前大梁的仰起和放下，在船舶靠离泊时仰起大梁避免碰撞，作业时放下至水平位置；（4）大车运行机构：驱动整机沿码头轨道移动，调整岸桥的作业位置，覆盖不同船舶舱位。2.说明港口带式输送机输送带打滑的主要原因及解决措施。答：打滑原因：（1）输送带张力不足（张紧装置失效或重锤重量不够）；（2）驱动滚筒与输送带间摩擦系数降低（滚筒包胶磨损、物料粘附导致表面光滑）；（3）负载过大（输送量超过设计能力或物料水分过高增加阻力）；（4）启动加速度过大（电机启动扭矩瞬间超过摩擦力）。解决措施：（1）调整张紧装置增加张力（重锤式可增加配重，液压式可增大油缸压力）；（2）清理滚筒表面粘附物，更换磨损的包胶层；（3）降低输送量或调整物料含水率；（4）采用软启动装置（如变频器）降低启动加速度。3.斗轮堆取料机的取料作业流程包括哪些关键步骤？答：取料作业流程：（1）定位：通过大车运行机构将设备移动至料堆指定位置；（2）调整悬臂角度：通过变幅机构将悬臂调整至合适的取料高度（通常斗轮底部略低于料堆表面）；（3）启动辅助设备：先启动悬臂皮带机、中心漏斗皮带机和出料系统，确保物料输送通道畅通；（4）启动斗轮：逐步增加斗轮转速，使斗齿切入料堆取料，物料经斗轮抛入悬臂皮带机；（5）水平进给：通过大车或悬臂的水平移动（视机型为“行走式”或“悬臂式”）使斗轮沿料堆截面均匀取料；（6）垂直分层：完成一层取料后，通过变幅机构调整悬臂高度，进行下一层取料，直至料堆取完；（7）停机：先停止斗轮，待悬臂皮带机上物料清空后依次停止各皮带机，最后将设备移至安全位置。4.港口起重机钢丝绳的报废标准主要包括哪些内容？答：钢丝绳报废标准（依据GB/T5972-2016）：（1）断丝数超标：一个捻距内断丝数达到总丝数的10%（交绕）或5%（顺绕）；（2）磨损或腐蚀：外层钢丝直径磨损超过原直径的40%，或因腐蚀导致实测破断拉力低于原拉力的70%；（3）变形缺陷：出现笼状畸变、绳股挤出、扭结、部分压扁或弯折；（4）绳径减小：由于磨损或锈蚀，钢丝绳实测直径小于公称直径的90%；（5）局部损伤：钢丝绳表面出现严重的断丝集中（如6d长度内断丝超过5根）或单股断裂；（6）弹性降低：钢丝绳明显变硬，弯曲时难以变形，表明内部钢丝可能有断裂。5.港口机械电气控制系统中，变频器的主要功能及选用时需考虑的关键参数有哪些？答：变频器的主要功能：（1）调速控制：通过改变输出频率实现电动机的无级调速，满足港口机械不同工况的速度需求（如起升机构的慢速就位、快速运行）；（2）软启动/软停止：减少启动/停止时的冲击电流和机械应力，延长电机和传动系统寿命；（3）保护功能：具备过流、过压、欠压、过载、缺相保护，提高系统安全性；（4）能量回馈：对于位能性负载（如起升机构下降），可将再生能量回馈电网，实现节能。选用关键参数：（1）额定功率：需大于等于电机功率（通常取1.1-1.2倍）；（2）输出频率范围：满足机械最高和最低运行速度要求（如0-100Hz）；（3）过载能力：需适应港口机械的短时过载工况（如150%额定电流持续1分钟）；（4）控制方式：矢量控制（精度高）或V/F控制（成本低），根据调速精度选择；（5）防护等级：港口环境潮湿多盐雾，需选用IP54及以上防护等级的变频器；（6）通讯接口：支持MODBUS、PROFIBUS等总线协议，便于与PLC集成控制。四、计算题（每题10分，共20分）1.某港口需配置一台门座起重机，已知最大起重量Q=60t（含吊具），起升高度H=45m（从轨面到最高工作位置），起升速度v=100m/min，机械传动效率η=0.82（包括钢丝绳滑轮组和减速器效率），试计算起升电动机的额定功率（取重力加速度g=9.8m/s²，功率备用系数k=1.2）。解：起升机构的输出功率P_out=（Q×g×v）/(60×1000)代入数据：Q=60t=60000kg，v=100m/min=100/60≈1.6667m/sP_out=（60000×9.8×1.6667）/(60×1000)=（60000×9.8×1.6667）/60000≈9.8×1.6667≈16.333kW考虑传动效率和备用系数，电动机额定功率P=P_out/(η)×k=16.333/0.82×1.2≈19.92×1.2≈23.9kW取整后电动机额定功率约为25kW。2.某港口带式输送机设计输送量Q=2000t/h，物料密度ρ=1.6t/m³，输送带速度v=4.5m/s，槽形托辊组的物料横截面积A=0.15m²，计算该输送机的输送能力是否满足设计要求（输送能力系数C=0.95）。解：实际输送能力Q_actual=3600×A×v×ρ×C代入数据：A=0.15m²，v=4.5m/s，ρ=1.6t/m³，C=0.95Q_actual=3600×0.15×4.5×1.6×0.95=3600×0.15×4.5×1.52=3600×1.026=3693.6t/h设计要求Q=2000t/h，实际输送能力3693.6t/h＞2000t/h，满足要求。五、综合分析题（20分）某港口一台斗轮堆取料机在取料作业时出现以下异常现象：斗轮转速明显下降（正常转速8r/min，实测5r/min），驱动电机电流持续升高（额定电流120A，实测180A），同时悬臂皮带机输送量显著减少。试分析可能的故障原因，并列出排查步骤。答：可能的故障原因分析：1.斗轮机械部分卡阻：（1）斗轮轴承损坏（如滚动体磨损、保持架断裂），导致旋转阻力增大；（2）斗轮与料堆间卡入大块杂物（如金属块、混凝土块），增加取料阻力；（3）斗齿严重磨损或脱落，导致取料时与物料的接触面积减小，需更大扭矩维持旋转；（4）斗轮驱动轴键槽损坏或联轴器松动，造成动力传递效率下降。2.传动系统故障：（1）斗轮减速器内部齿轮磨损或断齿，导致传动效率降低，输出扭矩不足；（2）液力耦合器充液量不足或漏油，无法有效传递扭矩；（3）驱动电机与减速器之间的传动带（或链条）松弛打滑，造成转速损失。3.电气系统问题：（1）驱动电机绕组局部短路，导致电机输出扭矩下降，需增大电流维持负载；（2）变频器参数设置错误（如最大输出频率限制、扭矩补偿不足），限制了电机的输出能力；（3）供电电压偏低（如线路压降过大），电机实际输入功率不足