岸边集装箱起重机总体结构设计

1、毕业论文岸边集装箱起重机总体结构设计及小车驱动机构的选用岸边集装箱起重机总体结构设计及小车驱动机构的选用 摘要：伴随着全球经济一体化和国际贸易的迅猛发展,集装箱吞吐量出现了高速增长的势头。作为资本密集型的经济实体,集装箱码头的资源优化和工作效率是集装箱运量畅通的必要保证,更关系到企业成本控制和客户需求的满足,进而影响码头企业的竞争力。 在强大的运输需求和良好的技术经济利益的推进下，船舶大型化十分迅速，与其是超巴拿马型的船舶得到了迅速发展。因此，这就需要发展超巴拿马型的岸桥以配合作业，对岸桥的装卸工艺和装卸技术也提出了更高更新的要求。为此，我们设计的岸桥，机型参数大型化、工作参数高值化、额定起重

2、量重型化。并采用各种高新技术，提高超巴拿马型集装箱岸桥的工作效率。以提高集装箱码头企业自身的竞争力、增加企业收益和客户满意度具有重要的现实意义和理论价值。所设计的是集装箱岸桥的总体机构及小车驱动机构，在大型化的基础上使整体系统更安全，更可靠，更高效。【关键词】 岸边集装箱起重机 总体设计 小车驱动Abstract【Abstract】Along with the rapid incorporation of the seven seas, the number of containers is proliferated. As the transport requirements is larg

3、er and the technology economy benefits higher, the shipping size is larger and larger. Thus the post-panamax quayside ships have been developing very speedily. Therefore we must develop the post-panamax quayside cranes to match it. It also brings more requirements of the load and unload technic and

4、technology. Hence we design the container cranes like these: the parameters of the crane size are bigger (outreach 50.5m), the parameters of the work are higher and the rated hoist capacity is larger (rated hoist capacity 61t). Furthermore, we adopt many advanced new technology on order to improve t

5、he work efficiency of the post-panamax quayside cranes.I design the collectivity of the crane and the trolley drive, and make it more safety, credibility and high-efficiency.Keywords: quayside container cranes collectivity design trolley drive design目 录1.绪论 52. 岸边起重机主要结构参数和基本技术 62.1岸边起重机几何尺寸参数 82.2速

6、度参数 102.3其他参数 112.4双向防摇系统的运用 112.5设计准则 133. 起重机作业率 144. 集装箱起重机总体设计184.1 各独立载荷引起的轮压 184.2 总轮压计算 194.3 稳定性 214.4 小结22 5. 机构电机选用的主要功率 23 5.1 起升电机功率 23 5.2 小车电机功率 25 5.3 大车电机功率 276. 小车驱动机构的选用 29 7. 展望 37 8. 致谢辞 35参考文献 38附录39 1绪 论 1.1 发展历史及前景在起重运输中，集装箱运输是运输方式的一场革命。它是于上世纪50年代中叶，在美国脱颖而出的。这种将货物放在特制箱子里再置于船上的

7、运输方式，对于传统的用舱口式货船运输件杂货是一场挑战。它的强大生命力正促成一场运输革命，正在并将一直改变世界港口、船舶、航道和装卸设备及装卸工艺的传统格局。它使世界各国的国际贸易往来有了大的发展，为全球一体化提供了重要条件。由于超巴拿马型船的发展，集装箱船的装载量由过去的11002000箱发展到现在的50006000箱，8000箱船也将在世纪之交诞生。据国际集装箱化年鉴的统计，目前全世界共有无吊杆的全集装箱船2245艘。其中3000箱以下的船为1932艘，约占86。在集装箱海上运输进入超巴拿马时代，由于其强大的生命力，在60年代，集装箱货运量在海运中的比重仅为12%14%；而进入90年代，已发

8、展到30%（其余为散货和液体燃料）。90年代以来，随着全球经济贸易的增长，集装箱运量激增，它也引起了船舶大型化及集装箱深水码头数量的增加。对集装箱港口装卸工艺和和装卸技术装备提出了更新更高的要求。岸桥的发展方向更趋向于大型化、高效化。1.2 超“巴拿马型”岸桥超巴拿马型集装箱运输船的诞生引发了航运和港口的一场革命，许多传统正在起变化，在航运界兴起的超巴拿马热中，不少港口不论水深航道和码头条件，一律采购超巴拿马型起重机。我的项目则是（上海振华港机公司）为新泽西马士基港口制造的61吨超巴拿马型集装箱岸桥。按照接卸船型分类，是超巴拿马型岸桥。所谓超“巴拿马型”岸桥是指：国际航运界习惯用巴拿马运河允许

9、通过宽来定义船舶，凡超过32米限宽的船舶，就叫超巴拿马型船。而能装卸超巴拿马型船的岸桥就叫超巴拿马型岸桥。大型起重机上小车的驱动方式主要有两种，即牵引小车或者自行式小车。采用的是是自行式载重小车。这种小车的驱动机构和主起升机构都安装在起重小车上，起升绳长度短，钢丝绳使用寿命长，结构紧凑，吊具易于对箱。不过，小车自重较大，自身产生的轮胎压力也较大。对于码头要求较高。按可限制岸桥高度分类，是俯仰式主梁。非工作状态仰起80度，好挂钩；工作风状态，仰起45度，其下净空可安全避开船舶的上层建筑，主梁的顶部高度不会影响航线。1.3 最新技术的运用在岸桥的各个设计细节中，越来越多地使用了机电方面的高新技术，

10、提高自身的装卸效率。1. 采用了先进的电子信息技术来实现自动化控制；2. 运用了吊具自动纠偏对位功能；3. 利用国际上最先进的有限元分析方法合理优化结构刚性，使岸桥整机结构具有很好的刚性 ；4. 安装了完善的降低设备风险的安全设施、故障显示装置；5. 采用目前国际上最先进的电子防摇，防风振技术。2岸桥的主要结构参数和基本技术岸桥的基本参数描述了岸桥的特征、能力和主要技术性能。基本参数主要包括几何尺寸、起重量、速度、控制与供电及防摇要求和生产率等。几何尺寸参数是表示岸桥作业范围、外形尺寸大小以及限制空间的技术数据，主要有以下8个参数： 外伸距（前伸距）轨距 后伸距 基距 轨上/轨下起升高度联系横

11、梁下的净空高度门框内净宽 岸桥（大车缓冲器端部之间）总宽 此外，还有门框下横梁表面离地高度，门框外档宽度，前大梁宽度/小车总宽度，梯形架顶点高度，仰起后岸桥总高，前大梁前端点离海侧轨道中心线的水平距离，后大梁尾端离陆侧轨道中心线的水平距离，前大梁下表面离地高度，缓冲器安装高，岸桥与船干涉限制尺寸以及岸桥与码头固定设施或流动设备干涉的限制尺寸等等。图表 1起重机总体参数简图2.1 岸桥几何尺寸参数 2.1.1 外 伸 距：R0 定义：小车带载向着海侧运行到前终点位置时，吊具中心线离码头海侧轨道中心线之间的水平距离。确定因素：船宽（甲板上集装箱排数）、层高、船的倾斜角a、船舶吃水、码头前沿（岸壁至

12、海侧轨中心线）的距离F、码头防碰靠垫（也称护舷）的厚度f、以及预留小车制动的安全距离等。根据码头实际情况，综合考虑以上因素，按用户要求取R0=50.5m2.1.2 后 伸 距：Rb定义：小车带载向着陆侧运行到后终点位置时，吊具中心线离码头陆侧轨道中心线之间的水平距离。确定因素：按搬运和存放集装箱船的舱盖板，以及特殊情况下为接卸车辆的一条通道或临时堆放集装箱的要求来确定。根据码头实际情况，综合考虑以上因素，按客户要求取Rb=23m2.1.3 轨 距：S定义：轨距是码头上海侧与陆侧两轨道中心线之间的水平距离。目前，世界各国已经形成了一些岸桥的轨距系列。但尚无国际标准。轨距越大，对起重机的稳定性越有

13、利，轮压也可降低，但加大码头前沿区域的面积从而增加了投资。考虑新泽西为一较大规模的专业化集装箱码头，宜取较大轨距，所以取S=30.48m（100ft）。2.1.4 起 升 高 度 H起升高度H包括轨上起升高度Hu 和轨下起升高度 Hd。定义：轨上起升高度：是指吊具被提高到最高工作终点位置时，吊具转锁箱下平面离码头海侧轨顶面的垂直距离；轨下起升高度：是指吊具被下降到最高工作终点位置时，吊具转锁箱下平面离海侧轨顶面的垂直距离。确定因素轨上起升高度Hu： 因满足在下列条件下能搬运最高层箱子到路侧区域：对象船处于高水位、轻载吃水、甲板上堆箱层数、船舶横倾到允许值a、并留安全过箱高度Ha。 按用户要求取

14、Hu=37.5m轨下起升高度 Hd： 受码头标高、潮差、码头前沿水深、对象船的装载特性等。 按用户要求取Hd=16.5m2.1.5 联系横梁下的净空高度 Chp（到海侧轨面上）定义：海陆侧门框联系横梁下平面与码头面的距离。 确定因素：它是为使岸桥门框之间可以通过流动搬运设备，如火车、集卡等。按用户要求取Chp16.75m2.1.6 门框内宽 Cwp定义：进入司机室平台以下的海陆侧门框左右门框内侧之间的距离。确定因素：它是门框内宽主要是为了保证船舶的仓盖板和超长集装箱能通过门腿之间。按用户要求取Cwp 18.3m。2.1.7 基 距 B定义：门框下横梁上与左右两侧大车行走机构大平衡梁支点之间的中

15、心距离。确定因素：基距越小，岸桥在侧向风力或对角方向风力作用下的轮压越大，侧向稳定性越差，因此，在岸桥总宽Wb允许下，B应尽可能的取大些行走支点越靠近门框立柱中心越好。根据经验及规范，我们取B=13775 mm2.1.8 岸桥总宽W b定义：岸桥同一侧行走轨道上的左右两组行走台车外侧缓冲器端部之间，在 自由状态下的距离。确定因素：为使多台岸桥同时作业，Wb应尽量取小。 一般为2627m，这时2台起重机可以能中间隔着一个40ft箱位而同时作业。我们取W b=27，000 mm2.1.9 门框下横梁上表面离地高度Hs定义：如上小标题确定因素：为了提高装卸速度，吊具带着集装箱经过门框下横梁上表面高度

16、越低越好。因此，门框下横梁上表面离地高度Hs有一定限制，我们取Hs=6，450 mm2.1.10 门框外挡宽度Wp定义：门腿左右立柱截面外侧翼缘表面之间的水平距离。确定因素：主要由门框两立柱内档净空尺寸、大车总宽度，以及两台岸桥紧靠在一起时不产生干涉为前提来决定。按用户要求取Wp=222，000 mm2.1.11前大梁宽度Bb或小车总成宽Bf的限制定义：如上小标题确定因素：为了装卸最近上层建筑的20ft的集装箱，前大梁总宽或小车总宽不能超过2X4.55=9.1m，再考虑余量，一般控制在8.9m以内。但根据实际情况可适当加宽。按用户要求取Bb=4200mm，Bf =9300 mm2.1.12 梯

17、形架顶点高度H0和仰起后岸桥总高Hs定义：梯形架顶点高度H0是指前大梁放平时梯形架的最高点离开海侧轨道顶面的垂直距离。仰起后岸桥总高Hs是指在非工作状态下前大梁处于仰起挂钩位置，前大梁的最高端点至海侧轨道顶面的垂直距离。确定因素：由所处码头上方有航空障碍高度限制决定。在非工作情况且无高度限制（125m以上时被认为无高度限制）时，可设计成全仰式普通前大梁（一般为80度仰角）。有高度限制的设计成鹅颈式折臂前大梁或小仰角前大梁。本次设计的为第一种。2.1.13 轮距：车轮与车轮之间的间距根据用户要求取1.1 m 2.2 速度参数2.2.1 起升（下降）速度定义：集装箱吊具提升或下降的线速度。1.1额

18、定起升（下降）速度：吊具吊着额定起重量（通常称满载）的吊具，在起升卷筒牵引下集装箱的起升或下降的线速度。1.2空吊具起升（下降）速度：吊具在起重卷筒的牵引下，吊具的起升或下降的线速度。由用户根据所需工作效率给出：90米/分（吊具下61吨）；180米/分（空载）。2.2.2 小车额定运行速度定义：在作业工况下，带着额定起升载荷逆风运行时的最高稳定线速度。确定因素：装卸作业循环的时间，主要包括垂直运动的升（降）时间和小车水平运行时 间，故提高小车运行速度对减少作业循环时间、提高生产率效果明显。根据客户要求，小车采用自行式载重小车。具体介绍见第四章第一节概述部分。在50%的工作风载下，满载和空载时小

19、车运行速度：240米/分。2.2.3 大车运行速度定义：在规定的作业工况下，小车带着额定起升载荷，起重机逆风水平运行的最高稳定线速度。根据客户要求，满载和空载时大车运行速度：46米/分。在风压为q=450 N/m，空载并且大梁升起时大车运行速度：36米/分。2.2.4 前大梁俯仰时间定义：前大梁从水平位置运动到仰起的挂钩位置的时间。根据用户要求：从水平到80度单程5分钟，包括挂钩/抬钩的时间从水平到45度单程3分钟，包括挂钩/抬钩的时间2.3 其他参数2.3.1 额定起重量： 吊具下61吨，吊架下70吨，吊钩横梁下91吨；2.3.2 集装箱型号：20、40国际标准集装箱；2.3.3 挂舱：液压

20、油缸防挂舱；2.3.4 岸桥的环境条件：起重机的设计和制造应使起重机能完全承受下述自然条件，并使起重机在正常操作和维护保养得当的情况下，具有不低于20年的使用寿命。风 力： 最大工作风速 24.6米/秒， 最大非工作风速 53.6米/秒相对湿度：最大99%。室外温度： -26C+45C。2.4 双向防摇系统的运用：RTGRMG的双向防摇系统众所周知：悬挂物当悬点起制动时(小车、大车平移，起重臂作旋转)，货物要发生摇晃，如何防止摇晃是所有起重机均要处理的共同问题。 好的“防摇”措施将会大大提高机械的生产效率。过去广泛采用的机械式、液压式、电子式以及用司机“手动跟钩”方式，实现防摇，都有其局限性，

21、而且有的措施构造复杂，不但占用了RTGRMG(轮胎式集装箱龙门起重机轨道式集装箱龙门起重机的英文缩写)宝贵的结构空间，而且加大了维修保养工作量。 对于集装箱机械来说，这些传统的防摇方式还有一个共同的缺陷，那就是只能解决一个方向(大车或小车)的防摇问题，而实际上RTGRMG均需要两个方向防摇。为此，世界同行们纷纷都在研究和开发新的技术措施来实现两个方向防摇，以满足集装箱运输高效化对提高场桥装卸效率的要求。ZPMC研究了集装箱自动化码头已成功应用的防摇技术，并结合自己多年生产RTGRMG的经验，开发了一种全新的用于RTGRMG的双向防摇系统。主要特点： ZPMC最新防摇系统，适用于起升高度小于20

22、-23米的RTGRMG。它的特点是对起升悬吊系统进行了本质性改进：采用了所谓倒挂三角形的悬挂系统。为此，小车上的起升机构也需作相应改进，由单卷筒改为双卷筒，为了紧凑机构可以采用内置式驱动装置。 新系统提高了悬挂刚性，使RTGRMG具有极好的两个方向(大车和小车)抗摇摆能力。新系统具有如下特点：1实现了不只是小车运行方向有良好防摇功能，大车运行方向也要有良好防摇功能，特别有利大车吊箱行走。 2开发了具有良好刚性又可平移和旋转的吊具上架，这种上架通过油缸的作用，使吊具沿小车和大车两个方向平移和沿垂直轴旋转，既具有三个自由度，由于悬挂系统的刚性好，无论是平移还是旋转，均可以将反作用力传递到小车上去，

23、因而不会产生新的反向扭转和晃动。这也是一般悬挂系统无法做到了。 3除去常规的旋转5度以外，上架上的油缸装置可以使吊具沿大车和小车方向作位移(300-400毫米)，这对不移动大车和小车快速对箱是非常有利的。若再增加图象处理系统，可以实现装卸作业半自动化。 为了掌握RTGRMG新的防摇系统的效果和第一手资料，ZPMC在上海港洋泾码头对一台已改装有新的双向防摇系统的四过五的RMG进行了大量的试验和测量。用不熟练司机操作，在小车速度为70米分时，吊重箱靠近地面，制动小车，集装箱底面在第一次摇摆周期的摇晃度一般不超过25毫米在大车速度为60米分时，吊重箱靠近地面，制动大车，集装箱底面的摇晃度在第一次摇摆

24、周期即小于25毫米。这个数值是一般常规防摇手段根本无法达到的。 试验表明，由于第一次摇摆周期内(通常为第三周期内)，摇晃度即达到公认的对箱的要求，大大提高了劳动生产率。如果将箱子提高，它的效果会更好。新的防摇系统可以做到小车停吊具即停，大车停吊具即停，根本不发生摇晃。2.5 设计准则2.5.1 设计规范：在本设计中，按照买方文件7，采用AISC（美国钢结构协会）AWS（美国焊接协会）ASTM（美国材料和试验协会）CMAA（美国起重机制造协会）BSI（英国标准协会标准）DIN（德国工业标准）FEM（欧洲搬运工程协会）规范NEMA（国际电气制造者协会）ISO（国际标准）JIS（日本工业标准）OSH

25、A（职业和安全与健康管理局）SSPC（钢结构涂装标准）UL（布线标准）2.5.2起重机工作级别：2.4.2.1 定义：它是表征起重机和机构工作繁重程度的参数。确定因素：整机的工作级别：起重机的利用等级和载荷状态，及等寿命原则。 机构的工作级别：机构的利用等级和机构载荷状态，及等寿命原则在本设计中，买方文件7中明确提出了对起重机和机构的工作级别的要求。2.5.2.2 整机工作级别6：根据FEM规范，表T.2.1.2.4， 利用等级： U8载荷状态： Q3工作级别： A82.5.2.3 岸桥机构工作级别6：根据FEM规范，表T.2.1.3.4机构名称利用等级载 荷谱 等级工作级别电机工作级别主 起

26、 升 机 构LL+LLST8（50，000h）L3M8S5-60%主 起 升 机 构LS+LLT5（6300h）L2M5S5-25%主 起 升 机CBLS+CBRLT5（6300h）L2M5S5-25%小 车 机 构LL+LLST8（50，000h）L3M8S5-60%小 车 机 构LS+LLT5（6300h）L3M5S5-25%小 车 机 构CBLS+CBRLT5（6300h）L2M5S5-25%大车机构T6（12，500h）L2M5S2-2min俯仰机构T5（6300h）L2M5S2-20min图表 2岸桥机构工作级别注：表中的各个字母参数含义见计算载荷组合中的表格2.5.3 传动效率2.

27、5.3.1 减速器（直齿或斜齿）低温：96%-用于设计最大负载和加速情况下的电动机力矩高温：98%-用于正常工作机构、主起升制动器以及制动器的停车和制动状态的力矩计算。2.5.3.2 开式传动 96%-已经包含卷筒缠绕和联轴器的损失98%-用于制动器的停车和制动状态的力矩计算以上数值根据ANSI B30.272.5.4 计算载荷组合：根据标书中的买方规定7 （源于Liftech 所编技术规范15）2.4.4.1 稳定性工作状态的各载荷组合的系数列表工作状态负载种类ST1OST2OST3OST4OST5OST1SCST2SCDL静负载1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 TL小

28、车负载1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 CBLS前 大 梁系 统1.0 CBRL额 定负 载1.15 LS起 升系 统1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 LL起 升 负 载1.0 1.0 1.0 IMP冲 击 负 载LATT小 车 水 平 惯 性 力1.0 LATG大 车 水 平 惯 性 力1.5 1.5 WLO有 效 风 载1.5 1.0 1.0 1.0 1.5 STL堵 转 载 荷1.15 COLL碰 撞 载 荷1.15 图表 3稳定性计算各载荷组合系数（工作状态）注：ST1O：任何一条支腿都不能抬起 ST2O：任何一条支腿都不能抬起 ST3O：只允许一条支腿抬起

29、 ST4O：只允许一个支腿抬起ST5O：任何一条支腿都不能抬起非工作状态的载荷组合的系数列表非工作状态负载种类ST1SST2SST3SST4SDL静负载1.01.01.00.9TL小车负载1.01.01.00.9CBLS前大梁系统CBRL前大梁负载LS起升系统1.01.01.00.9LL起升负载IMP冲击LATT小 车 水 平 惯 性 力LATG大 车 水 平 惯 性力1.5WLO工 作 风 载1.5STL堵 转 载 荷COLL碰 撞 载 荷1.15WLS非 工 作风 载1.6图表 4稳定性计算各载荷组合系数（非工作状态）注：ST1S：任何一条支腿不能被抬起 ST2S：任何一条支腿不能被抬起

30、ST3S：允许一条支腿抬起ST4S：允许一条支腿抬起；当使用防风拉索时，可不考虑该状态。2.5.4.4 轮压工作状态及非工作状态的各载荷组合的系数列表工 作 状 态非 工作状态 载 荷 种 类WO1WO2WO3WO4WO5WO6WS1WS2DL 静 负 载1.41.4 1.41.01.01.05 1.05 1.05 TL小 车 负 载1.41.4 1.41.01.01.05 1.05 1.05 CBLS 前 大 梁 系 统1.4CBRL前 大 梁 负 载1.4LS起 升 系 统1.41.4 1.01.05 1.05 1.05LL起 升负 载1.71.7 1.01.05 STL堵 转负 载1.0

31、IMP冲 击 载 荷0.85 LATG小 车 水 平 惯 性 力 1.4WLO有 效 风 载1.3 1.31.0COLL碰 撞 载 荷1.0WLS非 工 作 风 载1.3EQO工 作 地 震 载 荷1.4EQS非 工作 地 震 载 荷1.43 岸桥的作业率 岸桥的作业率是以每小时装卸箱数（TEU）来计算的。由于实际生产率与司机的熟练程度及码头装卸工艺、码头条件船舶装载情况、船型等有很大关系。因此，我们所计算的是理论作业率。我们所计算的是单程操作模式。所谓单程操作模式是指，在一个工作循环中，半个循环是吊箱作业，半个循环是空吊具作业。它是比较普遍的一种作业方式。装船作业和卸船作业为反过程。装船或卸

32、船的一个流程就是一个循环。根据标书数据，其作业过程如下（下列各速度及加速度数值均由标书给出7）：公式： 加速运动v=v0+at s= v0t+0.5at2匀速运动 s=vt3.1 带载上升 90m/min=0+a*t1a1=0.8m/s2 a2=1.0m/ s2上升加速时间t1=1.88s路程s1=0+0.5*0.8*1.88*1.88 =1.4m上升减速时间t2=1.5s路程s2=1.1m匀速运动路程s12=37.5-1.4-1.1=35m时间t12=35/1.5=23.33s3.2 小车运行240m/min=0+a3*t3a3=0.8m/s2小车运行加速时间t3= 5s 路程s 3=0.5

33、*4/5*5*5=10m小车运行减速时间t4= 5s路程s 4=0.5*4/5*5*5=10m计算从船舶中心线到中转平台的距离大概为50m左右小车匀速运行时间t34=50-(10*2)/（240/60） =7.5s3.3 带载下降90m/min=0+a*ta4=0.8m/s2 a5=1.0m/ s2下降加速时间t5=1.88s路程s5=0+0.5*0.8*1.88*1.88 =1.4m下降减速时间t6=1.5s路程s6=1.1m匀速运动路程s56=37.5-1.4-1.1=35m时间t56=35/1.5=23.33s3.4 空载上升空载上升行程大约是带载上升行程减去一个箱子的高度,大概在2.4

34、38m180m/min=0+a*ta6=a7=1m/s2空载上升加速时间t6=3路程s6=0+0.5*0.8*3*3=3.6m空载上升减速时间t7=3路程s7=0+0.5*0.8*3*3=3.6m空载上升匀速路程s67=37.5-3.6-3.6-2.438=27.86m 空载上升匀速时间t67=27.86/3m/s=9.28s3.5 空载下降小车运行同空载上升时候一样空载下降同空载上升时候时间一样进行计算4.集装箱岸桥总体设计 4.1 各独立载荷引起的轮压 根据第二章所列载荷组合中的各项计算载荷，分别进行计算各载荷对各支腿产生的轮压。以便计算稳定性和轮压。 轮压和自重的关系：设轮压为W、每腿轮

35、数为n G=nW=n（W1+W2+W3+W4）1 在相同的轨距、基距、伸距、吊重和风在等设计的条件下岸桥的轮压不仅取决于自重还取决于重量分布即重心位置。根据第二章中客户给出的岸桥的基本参数和技术数据，参照以往相类似的岸桥机型，对起重机的各独立载荷进行初步估算，在实际计算设计中再对这些数据进行修改。新泽西马士基（2005.4）岸边集装箱起重机稳定性以及轮压计算（轨上起升高度37.5m），不考虑加高4m。计算简图见附录24.1.1 起重机整机（DL）整机重量及重心计算（以下数据均来自经验值，参见附录1）序号工作状态重量 G(t)XG(m)YG(m)高度ZG(m)1前大梁水平1529.5015.31

36、0.1635.752前大梁仰起 80O1529.5012.660.1638.803前大梁仰起 45O1529.5014.330.1637.89图表 5整机重量及重心4.1.2 小车(TL),吊具和吊具上架(LS)TL（小车自重）注意：小车自重偏心距为0.000 序号 序号名称重量G(t)XG(m)YG(m)高度ZG(m)1小车在前伸距90.0080.980.0043.002小车在后伸距90.00-23.000.0043.003小车在停机位置90.008.500.0043.00图表 6小车自重及重心4.1.8 工作风载：1工作所允许风速 VS=24.60m/s工作风压5 Q=0.613 VS 2

37、=370.7N/m2=37.82 kg/m2轮压计算式 WPX=风载*高度 /(轨距*2*车轮数*1000)WPY=风载*高度/(基距*16*1000) WPXO=风载*高度 /(轨距*2*车轮数*1000)WPYO=风载*高度/(基距*16*1000)列表如下：大梁状态风向风载荷kg高度m轮压t大梁水平垂直大车轨道5653731.08 WPX=3.60平行大车轨道5926937.59 WPY=10.11大梁仰起45度垂直大车轨道6388935.31 WPXO=4.63平行大车轨道5926940.20 WPYO=10.81图表 7工作风压引起风载4.1.9 非工作所允许风压9.1非工作风速 V

38、S=53.60m/s非工作风压5 Q=0.613 VS 2=1759.7N/m2 =179.56kg/m2轮压计算式 WSX=风载*高度 /(轨距*2*车轮数*1000)WSY=风载*高度/(基距+2.952)*16*1000列表如下：大梁状态风向风载荷kg高度m轮压t大梁水平垂直大车轨道30331036.25 WPX=22.55平行大车轨道28137441.50 WPY=43.70图表 8非工作风压引起的风载4.2 总轮压4.2.1 定义及假设4.2.1.1 定义：轮压是一个车轮对码头行走轨道的压力。分为工作状态轮压和非工作状态轮压。当不要求指出轮压分布值时，通常指4腿中最大的轮压值。4.2

39、.1.2假设：起重机的运行机构、支承结构、轨道和承放起重机的码头结构等等的设计都需要根据轮压和支点压力来进行设计。四支点起重机的轮压分布是个静不定问题，它与起重机的结构和道路的平整性和弹性性质都有很大的关系，要精确计算是十分困难的。因此，实用计算中常用一些简化假定，其中较为简便的是刚性车架假定。假定如下：a起重机支承结构（车架）是绝对刚体，其支点位于同一个平面内；b路面或轨道面理想平整；c支点下的基础变形与支点压力成正比。4.2.2 计算基于以上假定，再根据本章第一节所得的各载荷在各支腿引起的轮压，以及第二章所提供的各工况的安全设计系数列表，可进行以下计算：1允许轮压海侧WSP=108 x S

40、=108x1.4=151.2t陆侧LSP=108 x S=108x1.4=151.2tS=平均间距, 单位（米）, 在每一边的外侧2 独立负载引起的轮压负载在外伸距负载在后伸距载 荷种类LEG ALEG BLEG CLEG DLEG ALEG BLEG CLEG DDL 静负载48.68 47.35 49.11 46.04 48.68 47.35 49.11 46.04 TL小车负载14.94 14.94 -9.32 -9.32 -4.24 -4.24 9.87 9.87 CBLS 货物大梁系统1.16 1.16 -0.72 -0.72 -0.33 -0.33 0.77 0.77 CBRL额定

41、负载15.11 15.11 -9.42 -9.42 -4.29 -4.29 9.98 9.98 LS起升系统2.99 2.99 -1.86 -1.86 -0.85 -0.85 1.97 1.97 LL起升负载10.13 10.13 -6.32 -6.32 -2.88 -2.88 6.69 6.69 STL堵转负载25.44 25.44 -15.86 -15.86 -7.23 -7.23 16.80 16.80 IMP冲击载荷5.01 4.56 -3.12 -2.84 5.01 4.56 -3.12 -2.84 LATG小 车 水 平 惯 性 力7.20 -5.74 5.74 -7.20 5.7

42、4 -7.20 7.20 -5.74 WLO有效风载10.73 -8.31 8.31 -10.73 8.31 -10.73 10.73 -8.31 COLLY碰撞载荷16.71 -16.71 16.71 -16.71 16.71 -16.71 16.71 -16.71 WLS非工作风载49.18 -28.50 28.50 -49.18 28.50 -49.18 49.18 -28.50 EQO地震载荷29.15 -19.26 19.26 -29.15 19.26 -29.15 29.15 -19.26 EQS装载地震载荷26.90 -16.22 16.22 -26.90 16.22 -26.9

43、0 26.90 -16.22 图表 9独立负载引起的轮压4.3 稳定性4.3.1 定义港口起重机，无论在吊货工作时还是非工作时（遇到台风时）都应该保证不会翻倒。起重机的这一性能称为起重机的稳定性。稳定性是起重机的重要技术性能之一。4.3.2稳定性露天工作的集装箱岸桥，在沿轨道方向的风力和惯性力的作用下，如果起重机的自重不足或者轮距（基距）太小，就会有向轨道方向倾覆的可能性。在垂直轨道方向的风力和惯性力的作用下以及在伸臂极端位置处工作的小车自重和额定起重量的作用下，起重机有朝桥架伸臂一端倾覆的可能性。起重机的稳定性验算应在最不利于起重机稳定的载荷组合条件下进行，根据标书提供的力夫特克15所编写的

44、工况系数列表进行计算。 1 各载荷组合系数见第二章（第8页）2独立负载引起的轮压大梁水平小车位于外伸距小车位于后伸距负载种类LEG ALEG BLEG CLEG DLEG ALEG BLEG CLEG DDL静负载48.68 47.35 49.11 46.04 48.68 47.35 49.11 46.04 TL小车负载14.94 14.94 -9.32 -9.32 -4.24 -4.24 9.87 9.87 CBLS货物大梁系统1.16 1.16 -0.72 -0.72 -0.33 -0.33 0.77 0.77 CBRL额定负载15.11 15.11 -9.42 -9.42 -4.29 -

45、4.29 9.98 9.98 LS起升系统2.99 2.99 -1.86 -1.86 -0.85 -0.85 1.97 1.97 LL起升负载10.13 10.13 -6.32 -6.32 -2.88 -2.88 6.69 6.69 IMP冲击5.01 4.56 -3.12 -2.84 5.01 4.56 -3.12 -2.84 LATT小 车 水 平 惯 性 力5.01 4.56 -3.12 -2.84 5.01 4.56 -3.12 -2.84 LATG大 车 水 平 惯 性 力7.20 -5.74 5.74 -7.20 5.74 -7.20 7.20 -5.74 WLO有 效 风 载10

46、.73 -8.31 8.31 -10.73 8.31 -10.73 10.73 -8.31 STL堵 转载 荷25.44 25.44 -15.86 -15.86 -7.23 -7.23 16.80 16.80 COLL碰 撞 载 荷16.71 -16.71 16.71 -16.71 16.71 -16.71 16.71 -16.71 图表 10独立负载引起的轮压大梁仰起45度WPSC大梁仰起80度WPS负 载 种 类LEG ALEG BLEG CLEG DLEG ALEG BLEG CLEG DDL静 负 载45.62 44.28 52.18 49.11 40.37 39.04 57.43 54.35 TL小 车 负 载 1.57 1.57 4.06 4.06 1.57 1.57 4.06 4.06 CBLS货 物 大 梁 系 统CBRL额 定 负 载 LS起 升 系 统0.31 0.31 0.81 0.81 0.31 0.31 0.81 0.81 LL起 升 负 载IMP冲 击 LATT小 车 水 平 惯 性 力LATG大 车 水 平 惯 性 力6.08 -7.63 7.63 -