1500吨/小时抓斗卸船机海、陆侧上横梁设计及三维建模开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

散货物料以水运最为经济便捷,近年来大宗散货煤炭、散粮、水泥等物料运输量的快速增长使得传统的多用途散货码头向各种专用码头发展。例如粮食专用码头针对粮食的物料特性与大宗散货运输转运要求与特点,建立专用装卸系统,相对传统多用途散货码头大大提高了装卸转运的效率、减少了货损、降低了物流费用,桥式抓斗卸船机作为散料货物装卸的主要设备,被广泛应用于我国各大港口码头[1]。由于全球海运散货量的增大,抓斗卸船机在港口的作用也越来越大。随着我国散货机械设备生产企业的快速发展,新时期港口大型散货机械设备市场得到了广阔的发展空间。科学技术的不断发展和散货种类及数量的增多使得未来港口货物装卸方面对桥式卸船机的性能及结构有了更高的要求,本文将对1500吨/小时抓斗卸船机海、陆侧上横梁等结构进行设计和优化,并使用三维建模加以分析,对抓斗卸船机结构设计的合理性有着重要的意义。

国内外发展现状

我国桥式抓斗卸船机的发展主要分为三个阶段,如下图所示

第一阶段

第二阶段

第三阶段

时间

1990年以前

1990——2000年

2000年以后

特点

小型卸船机和门机为主。大型卸船机主要靠进口。电气控制系统以及主要部件依赖国外公司。

国产卸船机向大型化发展,可以与进口设备同时竞争。

国内与国外的卸船机差距已经很小。而且性能已满足用户的需求,并开始向海外出口。

进入新时期,我国港口散货装卸机械在结构设计,设备制作安装,性能优化和售后服务等环节均有了较大程度的提高,我国当前的港口散货机械设备虽已发展到了一定层次,但是发展时间较短,机械设备的技术水平和功能还有待进一步创新,未来主要朝着大型化、节能环保、自动化方向发展。

1. 大型化 当前我国生产的抓斗卸船机最大装货能力达到 3500 t/h,最大卸货能力 4000 t/h。通过大量实践研究,国外的港口装卸系统水平不断提高,对于25万吨的散货运输船,在 24 小时内可以卸完。装船机的功能和效率不断提升,国产设备的装能力随之提升,可以达到 12 000 t/h 标准,20 000 t/h,相配套的设备生产能力逐渐朝着大型化方向发展。港口散货机械设备也逐渐朝着大型化方向发展,尤其以运输矿石等材料的运输船最为明显,经过港口中转,沿着河流向上,逐渐运输到内地港口。由于港口散货机械设备的大型化发展,矿产资源的专业设备卸载能力可以达到 1250 t/h 。散货机械设备能力的提升,对于机械设备的性能参数、几何参数和维护性能等提出了更高的要求。桥式抓斗卸船具有机动性强,维修作业工作量小,技术成熟可靠,工作时受波浪影响小的特点,逐渐成为了目前世界上应用最为广泛的散货卸船机械之一。

2.自动化 桥式抓斗卸船机有着不同的运行方式,通过对人工依赖程度的不同,可以将之分为手动、半自动、全自动三种。在当今智能化控制技术快速发展的情况下桥式抓斗卸船机也顺应时代发展的潮流,走上了自动化的道路。

目前阶段的抓斗卸船机以手动和半自动操作为主,具有进行路径控制,抓斗半自动路劲运行控制,防遥控制下动态甩斗卸料等功能。逐步减轻操作人员的劳动强度,提高卸船效率,并保证卸船机操作安全。相对于手动方式的卸船机操作半自动的卸船机操作过程则变得更加简单,对司机的技术要求不是很高,并且对于变频器的使用方面也发挥了一定的作用,这也是为何目前半自动桥式抓斗卸船机被众多港口作为对卸船机发展的方向之一的原因。但在实际的作业过程中半自动卸船系统的精准性与可靠性并不如预期的那么出众,在操作中其失误率也是很高的,这就需要司机能适应卸船机的系统,在关键衔接阶段进行操作,以达到用人工经验去补充系统不足之处的效果。

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