龚海明 胡志宇 朱 勇上海振华重工（总体）股份有限公司 上海 200125
摘 要：介绍上海振华重工针对于40 万t 级散货船妄想研发的***新型4 000 t/h 机械差动桥式抓斗卸船机，其卸船能耐、抓斗起重量、前伸距均为天下之***，为卸船机大型化的妄想提供参考。关键词：抓斗卸船机；卸船能耐；参数中图分类号：U653.928+.1 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2018）06-0100-04
0 引言随着经济的发展，特大型干散货运输轮成为发展趋势。据不残缺统计，当初全天下有35 艘以上40 万t 干散货轮已经交付或者订购，除国内矿业公司淡水河谷订造的十多艘40 万t 特大型散货轮外，尚有本格森BW、阿曼航运、STX 泛洋航运公司、香港明华船务等驰名散货运输公司也订购了此特大型干散货轮，近多少年将有大批40 万t级左右的干散货轮陆续投入经营。置信随着市场的发展，40 万t 干散货码头将不断泛起。特大型散货轮的投用以及码头的建造，均预示着特大型抓斗卸船机的重大市场远景。
当初，市场上还未有严厉意思上的4 000 t/h 桥式抓斗卸船机的运用。上海振华重工（总体）股份有限公司作为港机市场的引领者，有着精采的大型桥式抓斗卸船机技术根基，对于特大型桥式抓斗卸船机关节技术的研发具备未必劣势。4 000 t/h 桥式抓斗卸船机的研发乐成，可普及码头装卸配置装备部署功能，延迟船舶在港光阴。
1 总体妄想妄想与技术参数振华重工自主实现为了配置装备部署的总体妄想以及所有机构（包罗机、电、液等方面）的妄想。本机型的研发在罗致国内外多种卸船机名目及振华卸船机产物履历的根基上妨碍优化，具备高效、坚贞、经济适用的特色。起升开闭小车机构接管机械差动四卷筒方式，经由对于小车、卷筒及滑轮等优化妄想，公平配置装备部署配置装备部署品质；卸料系统接管双漏斗并立方式，实用地解决了大消耗率与漏斗容积及经由率的成果，并能实用优化整机结构，防御物料堵料状态发生；对于大功率变频驱动妨碍优化妄想，以普及变频驱动系统的坚贞性以及功能。
该卸船机特意起重量为98 t，其中抓斗自重为28.2 t，抓取比达到2.2。具备抓取、起升、小车运行、臂架俯仰及大车运行等功能，接管FEM 规范妄想，消耗率遵照JISB 8809 妄想规范妨碍审核。该机型主要针对于40 万t 散货船型妨碍妄想，前伸距达56 m，后伸距达31 m，起着落度60 m，***大消耗率达4 500 t/h。个别使命状态下，整机高度达70 m，而在臂架仰起时的高度达108 m，妄想妄想见图1。
卸船机起升开闭小车机构接管差动减速箱方式，小车机构经由浮动联轴节与起升开闭机构共用一套装置，使结构更涣散，空间布置更公平不便，并装备有***速开关、凸轮限位等限位呵护装置。整机滑轮接管轻型滑轮妄想，优化整机品质，也能缩短钢丝绳的运用寿命。同时，在先后大梁端部及梯形架顶部配置了培修行车，可能很好地知足同样艰深的呵护使命。
主要机构系统接管变频PLC 操作，由地面码头经由电缆卷筒送电。PLC 操作可能很好地实现各个机构的单动及联动功能，同时也能有很好的牢靠呵护措施，当***载、***速以及发生其余颇为时，可被动停车，并设手动监禁装置。卸船机参数：特意起重量98 t，外伸距56 m，后伸距31 m，轨上起着落度28 m，轨下起着落度32，轨距30 m，基距20 m，起升速率180 m/min，着落速率240 m/min，小车速率260 m/min，大车速率2 ～ 25m/min，俯仰光阴7 min，司机室速率20 m/min，每一支腿大车车轮数12 个。
2 钢结构妄想优化整机结构主要分为前大梁、后大梁、门框结构、梯形架及机房底架。先后大梁是卸船机的主要受力构件之一，应有饶富的强度以及刚度抵御起重载荷、风压、惯性外力以及强特大台风等的影响。先后大梁主要接管箱型梁焊接制作，箱型截面的选取及品质的优化对于整机减重以及保障轮压有至关紧张的浸染。复合型截面大梁比矩形大梁品质轻，但因为本名目起重量大、攻击大，矩形截面型式愈加晃动。此外，矩形截面的大梁型式空间更大，主小车、轨道等呵护更不便，因此更受用户兴致。综合思考，该名目大梁按矩形截面妄想。大梁的部份精度对于小车运行有很大影响，精度不高、大梁不屈会造成小车运行跑偏，振动加大，严正的会造成小车运行存在异响，结构疲惫加剧，寿命着落。因为本项当初伸距达56 m，为保障大梁部份的变形要求，使小车运行愈加顺畅，接管了双拉杆方式。
3 主小车的优化主小车轮压对于先后大梁的承载能耐有间接的影响，轮压越大，对于先后大梁的强度以及刚度的要求越高，品质会越大，为使整机品质患上到优化，妄想时应尽量即便防御接管大直径的车轮。该机型每一个支点接管双车轮方式，大大减小车轮直径，着落了车轮轮压。而且车轮组与机架经由铰接衔接，使车轮具备微调功能，以应答大梁轨道加工、装置不屈及日后运用的结构微变形等状态，防御车轮泛起悬空。主小车车轮组见图2。
1. 车轮 2. 铰轴图2 主小车车轮组呈现图
主小车的轨距对于小车结谈判品质有很大影响，轨距越大，小车的品质越大，刚度越差，因此，妄想时在保障功能的条件下，应尽可能削减轨距。统计已经投入运用的3 000 t/h 卸船机，小车轨距根基为4 500 妹妹。为优化结构品质，经由优化主小车上各个装置的布置，该项指标小车轨距定为4 000 妹妹。
4 主要机构抓斗起升、开闭及小车运行机构接管三合一机械四卷筒差动抵偿方式，经由浮动联轴器将2 套差动减速箱以及4 个卷筒分割起来，与钢丝绳环抱瓜葛系统配合实现为了起升、开闭以及小车运行的三合一行动。起升、开闭及小车运行机构主要参数：减速箱速比29.173/20.3，卷筒直径1 680 妹妹，钢丝绳规格/ 直径IWRC 6xWS(36)/56妹妹，钢丝绳牢靠系数9.538。
俯仰机构接管了双输入（主机电以及应急机电）、双输入轴、双卷筒的布置方式，保障了单边钢丝绳断裂状态下大梁仍能个别俯仰。***长、***重的臂架，必须运用大功率减速箱，其具备特意500 kN·m、***大1 100kN·m 的输入扭矩。应急机构接管三合一方式，与主减速箱以离合器方式衔接，操作******重大。俯仰机构主要参数：减速箱速比157，卷筒直径1 500 妹妹，钢丝绳规格/ 直径IWRC 6xWS(36)/50 妹妹，俯仰光阴（应急）约为7 min（1 h）。
鉴于卸船机整机品质约2 600 t，大车行走机构接管了12 轮台车的结构，共48 个车轮，驱动、被动车轮各24 个，驱念头电功率为15 kW，每一个被动车轮配置装备部署一台轮边制动器，结构对于称布置。大车驱念头构可能使整机逆风（30 m/s）行驶进锚定位，轮边制动器也可能抵抗30 m/s 的非使命风。主大车行走机构主要参数：减速箱速比108.456，车轮直径/ 踏面宽度900 妹妹/177妹妹。
特别是2015年自主研发用于化工、建材制造行业均化取料的新型侧式刮板取料机，新设备具有土建投资成本低、厂房同等面积储存量大、设备新材料使用多等优点，并申请专利，产品已销往各地，受到使用单位的一致好评。公司主营：耙料机、耙砂机、刮板取料机、堆取料机、装船机、卸船机、门座起重机、集装箱起重机、液压翻板、干雾抑尘等产品。
5 漏斗的优化妄想老例大漏斗接管的是单进口方式，下部悬挂振动给料器或者装置带式给料机，见图3。本名目接管大漏斗双进口的方式，见图3。
1. 挪移漏斗 2. 振动给料器 3. 斗门装置 4. 漏斗 5. 侧挡风壁图3 卸料系统布置图
为实用减轻漏斗结构品质，对于漏斗载荷妨碍合成：依据钢筋混凝土筒仓妄想规范，漏斗主要负责物料的载荷浸染，漏斗的载荷主要分为垂直于漏斗壁的法向压力及平行于漏斗壁的切向载荷，见图4。
图 4 漏斗所受载荷合成距离物料顶部距离为s 处单元面积上的竖向压力
式中：γ 为物料的密度，kN/m³。浸染在漏斗壁的法向压力
式中：α 为漏斗壁与水平面的夹角。浸染在漏斗壁上的切向压力
侧压力系数
式中： 为物料的内磨擦角。物料引起的垂直于斗壁的总法向压力
式中：b 为斗门的宽度。物料引起的总的切向压力
散漫Ansys 合成软件，对于漏斗结构妨碍强度合计，在知足强度、刚度要求的条件下，抉择适量的板厚及角钢筋板，对于漏斗结构妨碍优化妄想，达到减重指标。
6 侧挡风壁的优化妄想侧挡风壁的主要浸染是防尘，依据制作资料来散漫，侧挡风壁的主要方式有钢板、波形板及网眼板，见图5。
（a）波形板方式 (b）钢板方式 (c）网眼板方式图5 种种方式的侧挡风壁
钢板方式较罕有，其制作装置重大，但自重比照大。波形板的品质相对于钢板方式要轻，但因为外表的不法则性，焊接难度较大，而且因为在室外，要求焊缝的陆续性及密封性。网格板比照前两种方式，具备自重轻、装置不便以及防尘成果更好的短处。4 500 妹妹 高、11000 妹妹 长的侧挡风壁，接管钢板方式品质约为15 t，而接管网眼板方式则可能将品质降到8 t 左右。艰深的钢板及波形板为焊接方式，对于厚五、6 妹妹 的钢板，易造成焊接变形，变形后还需正火更正，而且******焊接使命量为100 m 左右，使命量很大。而网眼板接管螺栓衔接防御了上述成果，延迟了制作装置光阴。依据空气能源学道理网眼板方式防尘成果更好。图6 为钢板方式的侧挡风壁，在外部组成低压区，风向向下偏转，组成涡流区，吹散粉尘并带走水珠。图7 为防风网板方式的侧挡风壁，风可透过网板，不会组成涡流风，削减粉尘飞腾。综合思考，侧挡风壁接管网眼板方式。
图6 钢板方式侧挡风壁的空气流向图
图7 防风网板方式侧挡风壁的空气流向图
7 总结本名目依据用户的需要，散漫已经有的大型卸船机的妄想履历，经由钻研判断各机构的型式。针对于已经有项指标运用履历，对于各全副细节妨碍优化，并对于全副部件结构方式妨碍重新妄想优化。该项指标钻研及技术蕴藏将有助于公司不断连结散货港机配置装备部署的市场引领位置。
参考文献[1] 张开国. 2 500 t/h 桥式抓斗卸船机[C]. 上海机械工程协会物料搬运学会论文集，1999：109-115.[2] 钟海峰, 胡媛，胡志宇. 青岛港董家口3 500 t/h 桥式抓斗卸船机简介[J]. 口岸科技,2012（3）：29-31，37.
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