机械设计与制造-外文翻译

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1、11港口集装箱起重机的未来第一作者凯瑟琳莫里斯S.E.Liftech顾问公司第二作者西摩霍伊特C.E.Liftech顾问公司导言全球集装箱运输量大约以每年百分之八的速度持续增长，为了跟上这种增长，集装箱船是越来越大。现在的标准是拥有16集装箱对开4600标箱的后巴拿马型集装箱船舶。现在使用的新船拥有17集装箱对开和6000标箱。而拥有近7000标准箱的船舶预计于1998年投入使用。对于最大的船舶，为它们服务的终端的效率是尤为重要的。这是今天的终端运营商面临的挑战。前线终端是其集装箱装卸码头起重机。新的集装箱起重机必须将集装箱吊得比以

2、往任何时候都要更高，移动得也更远、更快，更准确。该篇文章就是着眼于重机设计者和码头运营商面临的一些问题的。新的起重机有四个主要的设计关注点：大小：起重机必须足够大，并具备必要的强度和刚度，从而为船舶提供服务，并为当今的先进机械和电子系统提供有效的平台。因为体积的关系，这些起重机的设计必须使它们能够承受更大的风力和惯性力。增加的体积增加了起重机的总负荷。速度：起重机必须足够快，以在更远的距离和更短的时间内处理更多的集装箱。标准的要求是每小时最少运作40次。耐用性：为了对得起花在自己身上的大量投资成本，起重机必须能够连续工作，没有停机时

3、间。今天的起重机的设计必须达到可以升降二百万个来回或更多，相当于在20年时间里每年升降100000个来回。一台设计和维护良好的起重机应该会持续更长的一段时间，并且不需要大修。车轮荷载和稳定性：起重机车轮荷载必须符合码头实力。起重机应能在风暴中保持稳定，从而避免使用那种安装繁琐并有可能干扰码头交通的铁斯。尺寸自第一台集装箱起重机于20世纪50年代末诞生后，集装箱起重机的大小已增加了一倍以上。由Paceco于1959年设计的拥有23.8米的外展的马特森集装箱起重机可将22.7吨的箱子升降到轨道外15.6米处。最新的集装箱起重机拥有56米

4、的外展，可将50.8吨的箱子升降到轨道外36米处。新的起重机的高度比之前任何的起重机都高，重量也都重——高75米，重1300吨。在许多地方，热带风暴风荷载条件控制了起重机腿和窗台梁的1111设计。需要额外的钢材，但它不是必须的操作条件。出于这个原因，用模型做风洞试验往往是值得的。合理进行的风洞试验可以确切地确定不同风速的力量以及找出潜在的由风导致的振动问题。没有风洞试验数据，设计人员必须依靠那些可根据它们的一般性质保守估计的风荷载的标准守则。科罗拉多州立大学为三菱商事的新超级起重机进行的风洞试验允许设计风荷载已得到证实，收集的数据也

5、可为未来起重机服务。吊臂长鉴于在船舶的起重机和速度提升方面所花的的成本，新起重机的设计应处理至少有一个排的集装箱，其中超出预期的最大的船只除外。即使额外的能力并不需要，但额外的外展可以改进生产，因为热潮过后小车将不必在放慢区工作。小车出于对结构、车轮荷载以及进行维护的考虑，一个起重机小车系统类型的选择具有重要意义。小车可以是靠绳子牵引的或是机械类型的。用绳子牵引的无轨小车系统，其小车驱动器、主提升机、臂起重机都设在机器内部的框架上。车和主提升机绳索从机器内部到达电车梁尾部，再通过小车，到达机臂的末梢。这种安排让小车浅且重量轻，从而实

6、现更大的提升高度和结构上较小的负荷。葫芦小车上的机械有小车和主提升机。由于大多数的机械都在小车上，所以机械内部的框架要小得多，仅包含臂起重机。无绳索小车是需要的，主提升机绳索短于由绳子牵引的小车。结构在结构设计上，重量是两种类型小车的主要区别。由绳索牵引的小车的重量不到机械小车的三分之一。最戏剧性的是，和由绳索牵引的小车相比，重机械小车对起重机造成的损伤程度要高出3到5倍。表2给出了一个例子说明这种影响。机械小车起重机的车轮负荷比绳牵引小车高出15％左右。小车的选择也将影响到臂的设计。一般来说，绳索牵引小车的起重机上需要使用双梯形梁

7、，因为它使绳牵引相对简单。用较少的绳索的机械电车一般使用长方形或梯形单梁臂.不管是在绳牵小车还是在机械小车上，一个设计合理的单梁臂起重机重量都比一个设计合理的双梁臂起重机小车起重机轻。对于双梁起重机，偏心凸轮负载升降机在其中一个梁上采用额外的竖向荷载，从而增加了重量。对于单梁臂起重机，同样的装备只导致扭转，一般不予控制。因此，较大的部分是不需要的。维修从服务的角度来看，机械小车的配置具有几个方面的优势。吊臂末梢1111均衡平台、陆转向滑轮、接触网手推车、绳索张紧、导流层和记耳光区块的维修是消除的。小车驱动绳索的消除和主提升机钢丝绳的

8、缩短降低了储存和更换钢丝绳的成本。由绳索导致的石油泄漏污染也减少到最低限度。在操作上，因为起重机绳索要短得多，加之没有伸展的小车拖绳，机械小车提供了更好的负荷控制。车轮荷载机械小车起重机的主要缺点是增加了机身重量和对码头的车轮负荷。有