桥式抓斗卸船机课件

桥式抓斗卸船机

（卸船机）2011.10.18卸船机目录1.概述2.设计条件3.设计标准和规范4.桥式抓斗卸船机技术要求5.钢结构6.机构及一般机械零件7.供电及照明系统8.控制系统1.概述1.1卸船机种类Text1Text2桥式抓斗卸船机连续卸船机《港口起重运输机械设计手册》将抓斗卸船机归类于港口起重机，连续卸船机归类于港口连续装卸机械之中；连续卸船机有链斗卸船机、悬链式链斗卸船机、埋刮板卸船机、斗轮卸船机、气力卸船机、螺旋卸船机、双带式卸船机等。目前，我们的产品开发只是桥式抓斗卸船机（图1）。根据小车驱动方式不同，分成两种形式：绳索牵引小车式和自行小车式。图11.2.1绳索牵引小车式卸船机起升机构不设在小车上的抓斗卸船机：

通常小车有主小车和副小车系统组成。优点，小车构造简单，自身质量轻，运行速度较高，起制动平稳，广泛应用在大中型卸船机中。主副小车系统有效进行绳索补偿，实现抓斗的水平位移。其缠绕系统见图7。水平：抓斗在变幅过程中水平移动。起升机构设在小车上，称为半牵引式抓斗卸船机。小车运行的驱动方式是通过机器房中驱动卷筒上的钢丝绳牵引以实现小车的运行，小车的运行驱动装置不在小车上而是在机器房中。抓斗的起升机构有设在小车上和不在小车上两种情况。1.2.2

自行小车式抓斗卸船机

小车的驱动方式由安装在小车架上的电动机，经减速装置直接驱动小车的车轮以实现小车运行。起升和开闭机构均在小车上，又称载重小车式。2.设计条件2.1自然条件：

码头面设计高程、设计潮位（设计高水潮位、设计低水潮位、极端高水位、五十年一遇高潮位、极端低水位、五十年一遇低潮位）、设计风况、设计温度。2.2码头资料概况：卸货船型、码头面承载能力等（具体设计条件按照客户招标文件技术规格书要求进行）。2.3招标文件无明确规定的可以参考设计规范要求。3.设计标准和规范《F.E.M》欧洲搬运协会

ISO国际标准委员会《起重机设计规范》GB/T3811-2008《起重机械安全规程》GB6067.1-2010《起重机试验规范和程序》GB5905-86《桥式抓斗卸船机安全规程》GB/T18224-2008《桥式抓斗卸船机》GB/T审批稿（大起、北京起重运输机械设计研究院)《起重机设计手册》TZJ745-2008《港口起重运输机械设计手册》4.桥式抓斗卸船机技术要求吨/小时（t/h）400，500，600，800，1000，1250，1500，1800，2000，2250，2500，3000，3600，4000，4500，5000吨（t）10，12.5，16，20，25，32，40，45，50，56，63，71，80，904.1额定生产率

额定生产率优先采用值：4.2额定起重量

额定起重量优先采用值：4.3卸船机工作级别：4.4卸船机机构工作级别：标准GB3811-2008利用级别U8载荷状态Q4工作级别A8机构使用等级载荷状态机构工作级别起升、开闭T8L4M8小车运行T8L4M8大车运行T5L3M6前大梁俯仰T4L3M5司机室运行T4L3M54.6工作速度：4.7轨距、基距、轮距、外伸距、内伸距等其它技术参数均按技术规格书。机构工作速度起升、开闭（满载/空载）60~180/100~240(m/min)小车运行100~280(m/min)大车运行20~40(m/min)前大梁俯仰单程5~10(min)司机室运行20~25(m/min)5.钢结构卸船机钢结构设计寿命：

20~30年载荷特点：

连续、重载、交变工作特点：

循环作业、工作繁忙、冲击大卸船机钢结构件包括：机械及电气室底架、后拉杆、塔架、前拉杆、前大梁、门架、漏斗支架、斜撑杆、后大梁等，见图2。卸船机金属机构见图25.1一般要求结构件设计应合理，在工作及非工作状态下，均有足够的强度、刚度和稳定性。避免由于风和小车的过运行和抓斗的过提升等原因引起的不正常振动或变形，防止产生引起操作人员不舒服感觉的振动。受力明确，传力直接，尽量降低应力集中的影响。构件的外形设计便于维修、保养、除锈和涂漆。构件不积水，所有需要检查、维修的地方设置检查孔。设计制造上考虑工作环境对结构的腐蚀影响。5.2门架门架是卸船机的主要受力构件，应具有足够的强度和刚度，门架为钢板焊接成形的箱形结构。门架上部与卸船机主梁进行刚性连接，连接处的结构需特别加固，保证卸船机具有足够的刚度，以减少满载小车起、制动时卸船机的水平晃动。在门腿侧设有梯子、平台，以方便人员通向料斗、主梁、前大梁和门框顶端等处。门架5.3前大梁及后大梁前大梁和后大梁为焊接箱形梁，保证其具有足够的强度和刚度。前大梁和后大梁铰接处的轨道进行特殊处理，保证小车轨道、司机室轨道的接头平滑过度，减少当小车和司机室通过接头处时的冲击、噪音和振动。前大梁及后大梁5.4料斗装置料斗系统包括料斗，振动给料器，防料落水挡板及防尘除尘，破拱装置等。料斗的出口设置防风板，防风板根据整体布置时的条件尽可能高，以达良好的除尘效果。料斗设有完善的防尘洒水系统及防尘飞扬的装置（包括斗内反射挡板，斗上防尘罩）。料斗前沿有落料板，防止向码头面撒料、落料滑入船舱和甲板，进行再收集。料斗装置6.机构及一般机械零件6.1大车运行机构大车运行机构是实现卸船机沿轨道移动的机构。抓斗在作业时，桥架一般不移动，所以运行机构通常为非工作性机构。桥式抓斗卸船机的运行机构，与常规的轨道式起重机的运行机构相同。根据码头基础的承载能力和卸船机的腿压等参数，将运行机构设计成六轮组、八轮组、十轮组、十二轮组等。安装方式有立式和卧式两种。大车运行机构由电动机、制动器、减速器、车轮、轮轴、轴承箱、台车体、小平衡梁、中平衡梁、大平衡梁等组成，见图3。

一般情况缓冲器安装、清轨架等都包括在大车部分出图。大车运行机构图36.2起升、开闭机构抓斗的起升、开闭机构，由构造完全相同，但各自独立的起升、开闭机构组成。起升、开闭机构由电动机、联轴器、制动盘、制动器、减速器、支座、卷筒组等部件组成，见图4。高效桥式抓斗卸船机，起升机构运行速度满载为110m/min~140m/min，空斗下降为140m/min~180m/min，通过PLC控制系统，对抓斗的起升、开闭、小车运行进行控制。在开斗和闭斗过程中，支持绳支持抓斗和物料的质量；在抓斗上升和下降过程中，支持绳和开闭绳同步运行以实现速度平衡和力矩平衡。起升、开闭机构缠绕绳系，见图5。图4图56.3小车运行机构自行式小车运行机构由电动机通过传动装置直接驱动小车车轮。绳索牵引小车的运行机构由电动机、联轴器、制动器、减速器、支座、开关和卷筒等组成。牵引钢丝绳通过卷筒的正反转，牵引小车往复运动，见图6.小车运行的工作速度，通常为160m/min~240m/min，通过PLC对小车运行速度及加减速进行控制，实现高效作业。小车牵引缠绕绳系见图7.图6图76.4起升、开闭、小车运行三合一机构抓斗的起升、开闭和小车牵引三机构合而为一，称四卷筒机构。它设在机器房内，由可变频交流电动机、制动器、减速器、减速箱、联轴器、卷筒及安全装置组成，起升、开闭、小车牵引可单独或协同运行，具有良好的调速和启、制动功能，见图8。起升、开闭和小车牵引缠绕绳系见图9.图8图96.5前大梁俯仰机构为了便于大型作业船舶靠离码头，抓斗卸船机在非工作状态时应将前大梁仰起，在工作状态时前大梁处于水平位置。前大梁俯仰机构由电动机、联轴器、高速制动器、减速器、支座、卷筒组及低速制动器等部件组成，见图10。低速制动器：前大梁俯仰机构低速制动器是一种安全制动器。它与高速制动器协调作用。即为GB/T3811-2008，P61安全制动器。此安全制动器在机构失效或传动装置损坏导致物品超速下降，下降速度达到1.5倍额定速度之前自动作用。为保证主驱动系统系统发生故障时，也能将前大梁从工作状态的水平位置提到非工作状态的俯仰位置，通常在减速器的输入轴另一侧安装一应急驱动系统。驱动方式：多采用交流变频驱动。前大梁俯仰机构缠绕绳系，见图11。图10图116.6主小车和副小车主小车和副小车在前大梁和后大梁的轨道上往复运动，完成卸船循环作业。副小车是主小车运行速度的一半，副小车的功能是补偿钢丝绳，实现主副小车运行时抓斗的水平运动。主小车由车架结构、车轮组、滑轮组、水平导向滑轮组、托辊和绳接头等部件组成，见图12。副小车由车架结构、车轮组、滑轮组、水平导向滑轮组、托辊等部件组成，见图13。图12图136.7张紧装置高速运行的绳索小车，牵引钢丝绳保持设定张力是必要的。钢丝绳张紧装置通常采用液压张紧和重锤张紧两种。液压张紧装置，工作稳定、可靠，得到广泛应用。液压张紧装置，由机架、移动滑轮组、液压油缸、和泵站等组成，见图14。还有一种液压张紧装置用张紧绞车来实现张紧功能，见图7和图15。图14图156.8接料板收放机构接料板收放机构由电动机、联轴器、制动器、减速器、支座、开关和卷筒等组成，见图16。接料板收放机构缠绕绳系，见图17。图16图176.9抓斗抓斗是一种以抓放形式装卸散粒物料或长材的取物装置。根据颚板闭合和张开的驱动方式不同，抓斗可分为绳索式抓斗和动力式抓斗。绳索抓斗依靠钢丝绳闭合滑轮组产生闭合力达到抓取物料的目的，一般分为单索、双索和四索三种；动力式抓斗依靠外界的能源使抓斗颚板开闭。卸船机多用四索抓斗，见图18。图186.10控制和操作主要包括：高压控制系统；起升（支持及开闭）、小车、前大梁俯仰和大车运行控制系统。具体内容由电气工程师进行讲解。欢迎批评指正！欢迎批评指正谢谢！第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影响余隙容积Vc的影响进排气阀及流道阻力的影