桥式抓斗卸船机 （卸船机） 2011.10.18

卸船机

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 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 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。 Text 1 Text 2 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1

1.2.1 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。 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。 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。

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。

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.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/T 3811-2008 《起重机设计手册》TZJ 745-2008 《港口起重运输机械设计手册》

4.桥式抓斗卸船机技术要求 额定起重量优先采用值： 额定生产率优先采用值： 4.1 额定生产率 4.2 额定起重量 吨/小时 （t/h） 400，500，600，800，1000，1250，1500，1800，2000，2250，2500，3000，3600，4000，4500，5000 4.2 额定起重量 额定起重量优先采用值： 吨（t） 10，12.5，16，20，25，32，40，45，50，56，63，71，80，90

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 T8 L4 M8 小车运行 大车运行 T5 L3 M6 前大梁俯仰 T4 M5 司机室运行

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。 4.6 工作速度： 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) 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。

5.钢结构 卸船机钢结构设计寿命： 载荷特点： 工作特点： 卸船机钢结构件包括： 20~30年 连续、重载、交变 循环作业、工作繁忙、冲击大 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2

5.1 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 3

6.2 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 5

6.3 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 7

6.4 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 9

6.5 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 11

6.6 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 13

6.7 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 15

6.8 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 17

6.9 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18

6.10 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！