面向生产率提高的多功能带斗门座起重机设计优化.pdf
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1、Port Operation2023.No.3(Serial No.270)面向生产率提高的多功能带斗门座起重机设计优化for Productivity Improvement李琳葛恩军2 月周宝梁强赵增林木林美羿鑫垒1青岛海西重机有限责任公司2舟山港综合保税区码头有限公司摘要:对多功能带斗门座起重机设计和操作中影响生产率的因素进行分析,根据散货码头的实际情况,对带斗门座起重机的外型尺寸、主参数、操作方式进行综合调整,在不增加制作成本和能耗的情况下,提升带斗门座起重机的生产率,提高码头转运效率和竞争力。关键词:散货;抓斗;门座起重机;生产率Design Optimization of Mult
2、ifunctional Portal Crane with HopperLi Lin(Ge Enjun?2Zhou Bao Liang QiangZhao ZenglinLin MeiYi Xinlei1Qingdao Haixi Heavy Machinery Co.,Ltd.2 Zhoushan Port Comprehensive Bonded Zone Wharf Co.,Ltd.Abstract:The factors affecting productivity in the design and operation of multifunctional portal crane
3、with hopperare studied,according to the actual situation of bulk cargo terminals,and the external dimensions,main parameters andoperation methods of portal crane with hopper are comprehensively adjusted,to increase the productivity of portal crane withhopper without increasing production costs and e
4、nergy consumption,and improve the efficiency and competitiveness ofterminal transfer.Key words:bulk cargo;grab bucket;portal crane;productivity1引言多功能带斗门座起重机(以下简称门机)可以高效的装卸散货,也可以装卸件杂货和集装箱。随着国内外各大港口吞吐量和物料种类的增加,多功能带斗门机的应用越来越广泛,对带斗门机的卸货生产率要求也越来越高。多功能带斗门机的基本构造和门座起重机相似,但在门架上装有料斗和输送系统 。多功能带斗门机为间歇式作业,需要各机构和
5、参数相互配合才能完成一个工作循环,其生产率取决于起重能力、各种机构的工作速度、加速度、各机构的联动性能、取卸料位置、物料品种等因素 2 。以下主要从多功能带斗门机的设计和操作方面入手,讨论如何提高其生产率。2设计方面2.1设计船型选择首先明确船型的型深、型宽、满载吃水、空载吃8水和码头前沿到海侧轨道的距离,然后明确设计最高水位和设计最低水位。若需要满足多个船型的装卸要求,需要明确装卸频率最高的船型,并针对该船型进行多功能带斗门机主参数的确定,兼顾其他船型的装卸。2.2料斗尺寸设计2.2.1确定料斗宽度抓斗以一定速度到达料斗上方时,因惯性会有晃动,因此抓斗开斗时距离料斗的边沿应不低于1.2m,以
6、防止开斗时洒料。在条件允许的情况下,料斗可以适当加大,给抓斗足够的晃动空间,方便司机开斗放料(见图1)。2.2.2确定料斗长度料斗的长度主要根据抓斗的大小和减速距离确定。在抓斗开始减速的点抓斗允许开斗,此时抓斗边沿与料斗边沿的间距不得低于1.2 m,以防止开斗时洒料;变幅减速停止后抓斗边沿距离料斗边沿不低于1.2 m(见图2)。该设计让抓斗在减速区内完成港口装卸2 0 2 3 年第3 期(总第2 7 0 期)2.3料斗位置设计1200L1200图1料斗宽度设计开斗位置最小幅度12001200图2 料斗长度设计原则开斗,最大限度的节约了时间,同时可以避免抓斗在料斗外自动进人减速区,导致进入料斗区
7、域内的变幅速度很低,司机为避免洒料而迟迟不敢开斗,使工作循环时间延长。若条件允许,料斗可进一步加大,给抓斗足够的晃动空间,方便司机果断地开斗放料。2.2.3斗壁倾角物料的流动性是分流料斗设计的主要依据 3 。根据物料的静安息角选择合适的料斗壁倾角,一般情况下斗壁的角度比静安息角大5 10,可保证物料自行的流动,不会发生积料现象(见图3)。为了更好地避免与船相撞,海侧斗壁角度适当加大。落料位置的料斗截面处增设格栅,防止大块物料堵住流通路径。如果条件限制了格栅以下料斗部分的尺寸,可以将格栅以上的斗壁角度变小,但要大于动安息角(物料的静安息角大于动安息角)。格栅以上部分角度变小之后,料斗口的尺寸加大
8、,可防止洒料对港口环境造成污染以及生产率的损失。图3 斗壁倾角设计料斗位置设计主要考虑船与料斗的相对位置以及料斗与码头输送设备的相对位置。料斗口和船舱口理论上可以有3 种相对位置。第一种,料斗口与船舱口高度相同;第二种,料斗口在船舱口的侧下方;第三种,料斗在船舱口上方,且从俯视的角度上有一定的重合。第一种位置,理论上生产率最高,但实际上整机需要移动,因此设有行走机构,料斗尺寸较大,需要足够的空间容纳料斗,实际情况往往不允许料斗口与船舱口等高。第二种位置会导致抓斗出船舱后还需要下降才能到达料斗口,出现了多余的工作流程,因此此种位置方案不可取。第三种位置方案,缩短了多功能带斗门机的变幅距离,增加了
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