桥吊知识 集装箱运输的发展概况.doc

1、第一章 概述第一节 集装箱运输的发展概况一、什么是集装箱？ 集装箱（Container）是一种货物运输设备,便于使用机械装卸,可长期反复使用。也称作“货箱“ 或 “货柜“ 。 二、集装箱运输方式集装箱运输是一种先进的运输方式，它利用特制的箱体运送货物，周转快、货物损失少、运费低。集装箱化始于 1966 年，当时，美国海陆公司在北大西洋航线上开始使用改装的集装箱船 Fairland 号，从此，可以载运许多集装箱船取代了传统的班轮船舶。集装箱运输发展迅速，很快成为水路、陆路、空中运输的一种统一方式。集装箱运输和传统的运输方法相比有以下特点：1、最有效地提高件杂货的装卸效率。件杂货是国际贸易中进入集

2、装箱的主要货种，现代岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）平均每小时可以作业 3040 TEU（标箱） 。每个标箱以 11t 计，即每小时装卸 350400 t。过去装卸件货多采用门座起重机或船舶吊杆，由于件杂货堆码、出舱不便等原因，生产率低，如起重量为 10 t 的门座起重机每小时平均生产率只有 3035 t。采用集装箱运输后，件杂货的装卸效率奇迹般地提高了十几倍，甚至几十倍（多机作业） 。2、保证货物在运输过程中的安全，防止货物被盗，大幅度减少甚至消灭了货损货差。用传统方式装卸件杂货，出现 12的货损和货差是难免的，对于玻璃类易碎货物则高达10以上，而集装箱运输基本消灭了令运输企业极为头痛的货损

3、货差。现在玻璃器皿、建筑材料和各种瓶装饮料能够大量地在国际间运送，首先应归功于这种安全可靠的运输方式。件杂货在运输过程中如何防偷盗始终是运输企业面临的一大难题，而集装箱运输用“门锁铅封”的办法，从根本上解决了防止偷盗的问题。3、船舶装卸实现全天候作业。过去在件杂货码头，为减少货损，作业规程规定逢雨天必须关闭舱口、停止作业。在多雨季节，不少码头几乎有 13 的日历时间不能作业。为解决这个难题，不少专家出谋献策，但始终没有好办法。集装箱运输从根本上解决了这个问题，使件杂货装卸实现全天候作业。4、充分利用了堆存货场面积和空间，基本取消了仓库。过去件杂货到岸后必须进入仓库，即便放在货场，也需遮盖。集装

4、箱运输则利用原箱堆码在货场；它既可防雨，又可防盗。一般集装箱堆场可以堆码 45 个箱高，在少数国家和地区，其堆码高度高达 7 个箱高（国际集装箱的设计规定每箱承压为 9 个高） ，充分利用了堆场面积和空间。5、集装箱可重复使用。运输件杂货过程必须有包装。除去产品自身的外包装以外，作为一组货物必须有成组包装。采用金属钢质的集装箱，可以多次重复使用，大大降低了包装成本。除去船公司拥有货箱以外，国际上出现了箱子租赁业即租箱公司，为开展集装箱运输提供了方便。6、实现了门到门的运送货物。如何减少货物中间装卸环节，是提高货物运输效率、减少货损货差、降低成本的一大课题。过去国际货运由产到销的运输过程常需 8

5、10 个装卸环节（铁路货场、装车船码头、船运、入库存放，经公路或铁路运输、库场存放、进入用户工厂、仓库或实现商场售货） ，每个环节都要有装卸作业，需要机具和劳力，易产生货损货差，而集装箱运输由于货物始终装在特制的箱子内，由生产厂到用户，不必开箱倒载，实现了最高效率、最安全可靠的门到门运输。7、大大降低了运输成本。如上所述，不论从节省码头建设投资还是从提高装卸运输效率来看，集装箱运输都大幅度地降低了运输成本。例如，目前从上海到美国西岸每个标准箱的运费大约为 1000 美元，标准箱按 11t 货物计，每千克货物的越洋运费仅为 0.1 美元。低的越洋运输成本是促进国际贸易大发展、实现全球经济一体化的

6、重要前提。8、缩短了货物运输时间。集装箱运输是定点、定向、定船、定期的运输。在两港之间航线相对固定，船舶固定，到达和启程时间也固定。航运公司向世界公布各航线到达首尾港、中间港的船期和收货时间，因而可以准确预知货物启程和到达的时刻，从而最有效地计划货物的产销周期。现代集装箱船航速高达 2428 kn，高速集装箱班轮缩短了路途时间。如从上海到美国西岸的定期集装箱班轮，每航次只需 1214 天，而过去杂货船每航次约需1 个半月。由于缩短了货物的路途时间，所以大大提高了资金利用率，促进商品高速周转。三、集装箱码头 我国第一座集装箱码头，是 1974 年 6 月开始在天津新港兴建的，经过 7 年的建设，

7、第一个泊位于 1981 年 12 月正式交付使用。开展集装箱运输较早还有上海、广州、青岛等港口。上海是目前我国集装箱运输量最大的港口，2004 年的吞吐量达到了 1455.72 万 TEU。下图是 2004 年全国港口前 10 名的吞吐量：序 港名2004 年12 月(万 TEU )2004 年 1-12 月累计(万 TEU)同比增幅%1 上海 133.00 1455.72 29.002 深圳 121.38 1361.52 28.203 青岛 45.04 513.97 21.304 宁波 36.37 400.55 44.505 天津 31.90 381.40 26.506 广州 34.57 3

8、30.82 19.507 厦门 23.98 287.17 23.208 大连 23.87 221.12 32.409 中山 8.60 92.15 22.1010 福州 6.37 70.79 18.60第二节 集装箱装卸桥的发展概况我国集装箱装卸桥的制造开始于 1978 年，上海港机制造厂为天津港制造了我国的第一台装卸桥，该装卸桥的主要参数是：轨距：16 米 前伸距：35 米后伸距：8.5 米 起升高度：25 米起重量：30.5 吨该装卸桥可以装卸 800 箱以下的集装箱船只（第一代） 。20 世纪 90 年代初，世界上主要港口配备的装卸桥的起重量增加到 4045 吨，起升高度增加到 32 米，

9、可以接卸 2000TEU 以下的船只。如图：20 世纪 90 年代末，装卸桥的起重量增加到 50 吨，起升高度增加到 36 米，可以接卸5000TEU 以下的船只。如图：进入 21 世纪后，随着超巴拿马型集装箱船只的投入运营，超巴拿马型桥吊成为世界主要港口主要设备。超巴拿马桥吊的主要参数都发生了很大的变化。起重量增加倒65100 吨，前伸距增加到 6570 米，起升高度增加到 3845 米。随着集装箱船只班轮化，码头公司对装卸效率的要求越来越高，装卸桥制造厂商制造出了可以提高装卸效率的装卸桥。(1)双小车集装箱装卸桥：采用前后两个小车，前小车将集装箱卸到中转平台，后小车将集装箱吊装到集卡上。采

10、用这种装卸桥，使装卸效率可以提高很多。如图：(2)双吊具装卸桥：采用 2 个伸缩的中锁可移动的双箱吊具 ，可以同时装卸 4 个 20 尺和 2个 40 尺的集装箱，使装卸效率大为提高。如图：（3）双小车双吊具装卸桥：采用前后 2 个小车，2 个伸缩的中锁可移动的双箱吊具，理论上装卸效率可提高 70。如图：第二章 桥吊的主要参数岸桥的基本参数描述了岸桥的特征、能力和主要技术性能。基本参数主要包括几何尺寸、起重量、速度、控制与供电、防摇要求和生产率等。第一节 几 何 尺寸 参 数几何尺寸参数是表示岸桥作业范围、外形尺寸大小及限制空间的技术数据，主要有以下 8 个参数；外伸 R 0 轨上轨下起升高度

11、 H u /H d轨距 S 联系横梁下净空高度 C hp 后伸距 R b 门框内净宽 C wp 基距 B 岸桥（大车缓冲器端部之间）总宽 W b此外，还有门框下横梁上表面离地高度 h s、门框外档宽度 W p、前大梁宽度 Bb 或小车总宽 Bt；、梯形架顶点高度 H0、仰起后岸桥总高 Hs、前大梁前端点离海侧轨道中心线的水平面距离 L 0、后大梁尾端离陆侧轨道中心线的水平面距离 Lb、前大梁下表面离地高Hb、缓冲器安装高 Sb，岸桥与船干涉限制尺寸 Sf、S h、 ，以及岸桥与码头固定设施或流动设备干涉的限制尺寸 C1、 C2、C 3、C 4、C 5 等等。尺寸参数示意图如图 311 所示。一

12、、外伸距 R 0小车带载向着海侧运行到前终点位置时，吊具中心线离码头海侧轨道中心线之间的水平距离，称为外伸距，用 R 0 表示。图 312 为岸桥外伸距示意图。外伸距是表示岸桥可以装卸船舶大小的主要参数。它受到船宽（甲板上集装箱排数）和层高，船的横倾角 、船舶吃水、码头前沿（岸壁至海侧轨中心线之间）的距离 F码头防碰靠垫（也称护舷）的厚度 f 以及预留小车制动的安全距离等因素的影响。岸桥的外伸距除应考虑船宽外，还应考虑船倾斜的影响，因而它与装载的集装箱层高有关。 超巴拿马型岸桥的外伸距是以能装卸超巴拿马集装箱船（宽度 32.3 m 以上）为标志的。世界各国码头前沿距离 F 和碰靠垫厚度 f 各

13、不相同，F min2m ，F max7.5 m，f min0.6 m，f max2.0 m。超巴拿马型船宽从 14 排起至 22 排不等，因此，超巴拿马型岸桥的外伸距也各不相同。通常，码头前沿 F=3 m，碰靠垫 f1.5 m，14 排箱的船宽为 35m，甲板上 5 层箱横倾 3的增量约 1.5 m，R 031.5（351.25）1.5 ，R 040 m。目前最大外伸距达67.5 m。二、后伸距 R b 小车带载向着陆侧运行到后终点位置时，吊具中心线离码头陆侧轨道中心线之间的水平距离，称为后伸距，用 R b 表示（图 3l 1） 。后伸距是按搬运和存放集装箱船的舱盖板，以及特殊情况下作为接卸车

14、辆的一条通道或临时堆放集装箱的要求来确定的。舱盖板沿船宽方向可以分放置 1 块、2 块和 3 块舱盖板 3 种，如图(313a 、b）所示。 舱盖板沿船长方向的尺寸一般不超过 14 m，以便从起重机门框立柱间（净宽一般为1618 m）通过；沿船宽方向的尺寸为 1517.5 m，可堆放 67 列集装箱。由于是在其中点起吊，考虑到陆侧门框陆侧边应留有上机的斜梯和行走净空宽度 2.5m 左右（见图311）中尺寸 C4，因此最小的后伸距通常取 R bmin1422.510m 即可。考虑舱盖板宽度 17.5 m，取 R bmax=12m 足够。如果考虑后伸距下作为临时堆场，则后伸距需尽可能大，一般为 1

15、5.2427 m，甚至达到 38.5 m（只要轮压和堆场灯杆净空允许） 。 三、轨距 S 轨距是码头上海侧与陆侧两轨道中心线之间的水平距离。轨距越大，对起重机的稳定性越有利，轮压也可以降低。必须指出，在多数情况下，轨距大，起重机自重并不加大，因而并不增加造价。但加大了码头前沿区域的面积从而增加了投资。一般情况下，较大规模的专业化集装箱码头，宜发展大轨距，可以开辟多车道以提高装卸效率；中小码头，尤其是老码头，不宜盲目采用大轨距，而应经技术经济分析比较后确定。目前，世界各国或地区己经形成了一些岸桥轨距系列。中国大陆、日本主要有 16 m、26.05 m、 30 m 3 种。中国大陆的一些合资码头也

16、有 20 m、22 m、24.384 m（80 ft）3种。中国香港和英、美国家（如新加坡、澳大利亚、南非、欧洲大多数国家）主要有 50 ft（15.24 m） 、 80 ft（24.384 m） 、100ft（30.48。 ） 、35m4 种。南美部分国家及北非大多数国家。西班牙及葡萄牙有 15m、 18m、20 m、22 m、27 m、31m、35m 、37 m 等几种。目前轨距尚无国际标准，各国、各地区甚至各码头，轨距均不统一，由各国、各地区根据不同的要求自行确定。四、起升高度 H 1.定义起升高度 H 包括轨面以上起升高度 hu 和轨面以下起升高度 hd，轨上起升高度是指吊具被提升到最

17、高工作终点位置时，吊具转锁箱下平面离码头海侧轨顶面的垂直距离。轨下起升高度是指吊具被下降到正常终点位置时，吊具转锁箱下平面离海侧轨顶面的垂直距离，分别用符号 Hu 和 Hd 表示，如图 314 所示。需要注意的是。个别用户对轨上起升高度要求规定以吊具导板放下时导板下边缘至轨顶面的垂直距离为轨上起升高度。2.轨上起升高度 Hu 岸桥的轨上起升高度应满足在下列条件下能搬运最高层箱子到陆侧区域：对象船处于高水位（标高值 WH） ，轻载吃水 Dm，甲板上堆箱层数视不同船型为 47层（其中 9 ft6 in 超高箱层数最多取 3 层） ，船舶横倾到允许值（） ，并留安全过箱高度H （一般取 H =101

18、.5m ） 。用代数式表示如下：HuSH cH a（H 2.5）H n+ Hcv（m ）式中：S船的甲板至码头海侧轨面高度， S= DsD m(W F-WH)Ds 一一船舶的型深，m； Dm船舶轻载吃水（箱位上装满集装箱，甲板上堆有最高层的集装箱。据统计，满箱平均箱重约 10 t。不论单个集装箱的装载程度如何轻，船舶载重量按统计，一般情况下，可按至少为满载的 50来考虑） ，m ；D1船舶满载吃水(3000 TEU 以下的船，D 112m ；300010000 TEU 的超巴拿马船，D 114 m。 ） ，m；D2船舶空载（不计货物，燃料，压载水，淡水、船员、粮食等重量，仅计船舶本身的全部重量

19、）吃水，可查对象船资料。WF 一一码头海侧轨道顶面的标高（W F 随码头条件不同而不同） ，m；WH 一一码头前沿水域的高水位标高，m；Hn舱口高度，m； Hcv 一一舱盖板高度，m ；Hc舱盖板上集装箱的堆放总高度（Hc2.5n 1；2.9n 2，堆放高度为 Hc2.5 m（一层箱高） ， 其中：n 2 为甲板上 9 ft6 in 箱的层数，一般甲板上总层数为 5 层以内时，n 2 取 2 层；甲板上总层数为 6 层以上时，n 2 取 3。按实际对象船确定。n 1 为甲板上除 9 ft 6 in 箱以外标准箱的层数） ，m；H 一一船舶横倾到允许值（ ）时，最外侧箱子的升高量：H 1/2B

20、stg （m）式中：B s 一一船舶的型宽， m； Ha安全过箱高度，一般取 h 0.51.0m；H般应圆整到 0.5m 的整数倍，英制时为英尺的整数值。此外，还应校核当吊具伸开到最大值（45 ft） ，在吊具横倾、导板放下时吊具导板下缘可否通过顶层箱。应该指出，轨上起升高度越大，岸桥适应能力越强。但均应以满足对象船在经常条件下能正常作业为准，而不能盲目认为轨上起升高度越高越好。因为不适当地增大轨上起升高度，不仅增加了起重机的整机高度和重心高度，降低了稳定性，增加了轮压，而且高度增加了，不利于司机对箱而影响作业效率。因此，必须合理确定轨上起升高度。3.轨下起升高度 Hd 岸桥的轨下起升高度受码

21、头标高、潮差、码头前沿水深、对象船的装载特性等诸多因素的影响，一般在 1215 m 之间。此值取富裕一些对设计制造影响不大，只需要适当增加卷筒容绳量。H d 可按下述估算方法：即估算码头轨顶平面到港池底高度，减去船底距港池底安全距离 0.5lm，再减去船底至舱底的高度（一般为 2m） ，再减去一个最大箱高。设港池底到轨面高度为 y 则 Hdy（0.51）一 22.5（m）五、联系横梁下的净空高度海陆侧门框联系横梁下平面与码头面的距离称为联系横梁下的净空高度。联系横梁下的净空高度是为了使岸桥门框之间可以通过流动搬运设备，如火车、集卡，特别是跨运车等。 一般说来，不通过跨运车而用集卡装一层箱或火车

22、运输时，横梁净空的理论尺寸只需6m，如双层箱需 9m；若使用跨运车，横梁净空高视不同堆高而异，而堆三个箱高的跨运车净空高则需 15 m。过去跨运车因可以提高岸桥作业效率曾风靡一时，但因需较大的堆场，自身构造复杂，视野差，故障率高等原因，不能适应超巴拿马船型高效装卸的要求，逐渐为集装箱轮胎龙门起重机（场桥）和集卡方式取代。我国各港口码头很少采用跨运车方式作业。六、门框的净空宽度 CwpO 进入司机室平台以下的海（陆）侧门框左右门框内侧之间的水平距离，称为门腿之间的净宽，记为 CwpO 门框净宽主要是为保证船舶的舱盖板和超长集装箱通过门腿之间。舱盖板的长度一般不超过 14 m，45 ft 集装箱的

23、使用已很普遍，长度也不超过 14 m，再考虑两侧安全空间各留 lm 后，普通岸桥内净宽 16 m，可以满足装卸一般集装箱的需要。但是，由于 48 ft、53 ft 超长箱也已投入使用（53 ft 箱长度为 16.154 m） ，因而新一代超巴拿马型岸桥门框内净宽需增大到 18 m。对于吊具来说，不论是 48 ft 还是 53 ft 集装箱，均在 45 ft位置有角配件，故用 45 ft 吊具进行作业。45 ft 吊具在以下三种状态的外形尺寸为：第一种，吊具伸至 45 ft 位置，导板不工作状态（向上翻）外形尺寸13 750（长）2 440（宽） （mm ）第二种，吊具伸至 45 ft 位置，导

24、板工作状态（向下翻） 外形尺寸14 100（长）2800（宽） （mm ）第三种，吊具伸至 45 ft 位置，导板处于水平伸展状态 外形尺寸 14 950（长）3 640（宽） （mm ）由此可见：吊具最大长度为 14.95 m 时仍小于 53 ft 箱长度，故门框内净宽一般定为 18 m，目前，这个宽度有足够的适用性。七、基距 B 门框下横梁上与左右两侧大车行走机构大平衡梁支点之间的中心距离，称为岸桥基距，用符号 B 来表示，如图 315 所示。基距越小，岸桥在侧向风力或对角方向风力作用下的轮压越大，侧向稳定性也越差。因此，只要岸桥总宽 W b 允许，基距 B应尽可能布置得大一些，行走支点越

25、靠近门框立柱中心越好。 侧向稳定性计算时，如果起重机侧向倾转点不是基距处的铰点，而是另设有抗倾复支承块，计算侧向稳定性时可用倾复支承的位置尺寸（图 315） ，即 B1（B 十B2）/2八、岸桥总宽 Wb 岸桥总宽是指岸桥同一侧行走轨道上的左右两组行走台车外侧缓冲器端部之间，在自由状态下的距离，用 Wb 表示。为了多台岸桥同时作业，W b 值应尽量小，一般取为2627 m，这时 2 台起重机就能中间隔着一个 40 ft 箱位而同时作业（图 3l6） 。例如，每条支腿采用 8 轮台车，只要合理布置（如取 12m 轮距） ，W b 可以减小到 26 m。某些码头的承重能力不能满足要求，需要增加车轮

26、数，如将 8 轮增至 10 轮或 12 轮，这时起重机总宽度可以达到 30 m，两台起重机中间要隔 2 个 40 ft 箱位同时作业。九、门框下横梁上表面离地高度 Hs 为了提高装卸速度，吊具带着集装箱经过门框上横梁上表面的起升高度越低越好。因此，门框下横梁上平面离地高度 Hs（图 311）有一定的限制，一般要求 5 m 以下。这对 2 000 TEU 以下的小型集装箱船的作业有意义，而对超巴拿马型以上船的作业意义不大。因为在一般码头的水文条件和码头标高情况下，超巴拿马船在装卸甲板以下的集装箱时，船舶干舷高出码头一般均在 6m 以上。十、门框外档宽度 Wp门框外档宽度 Wp 是指门腿左右立柱截

27、面外侧翼缘表面之间的水平距离，主要由门框两立柱内档净空尺寸、大车总宽度，以及两台岸桥紧靠在一起时相互之间不能产生干涉为前提来决定。此外，如用叉装方式作整机运输时，还应考虑门框总宽能被叉装船的两个前叉所包容，见图 317 中 A 向视图。它是整机运输所需的尺寸参数。当用叉装船叉装运输时，叉装船的叉臂叉在左右门腿外侧临时安装的发运用支腿上。岸桥的整机重量通过门框外侧的该对支腿支承在船的一对叉臂上，如图 317 所示。荷兰叉装船的叉臂内开档 Bf 只有 20.7 m。十一、前大梁宽度 Bb 或小车总宽 Bt 的限制由于集装箱船的船桥雷达天线桅杆和前桅杆等上层建筑与邻近的 20 ft 集装箱之间的净空

28、（图 318 中的尺寸 A1 和 A2）有一定限制，一般 A1、A 2 不小于 5 ft（1.524 m） ，最小 4 ft（ 1.22 m） 。为了装卸最近上层建筑的 20 ft 集装箱，岸桥的宽度中心必须移动到该排 20 ft 箱的中心线。该中心线离上层建筑的限制距离为：20 ft 集装箱长度之半A 1；（或 A2） 4.553 m。因此，前大梁的总宽或小车总宽不能超过24.559.lm。为留有余量，一般前大梁或小车的总宽应控制在 8.9m 以内。前大梁如果装设钢丝绳防碰装置，考虑到钢丝绳防碰作用距离为 1.5m，则前大梁的两侧的防护钢丝之间总宽至少达到 11m。当装卸与上层建筑邻近的 2

29、0 ft 箱，防碰钢丝绳碰到船上上层建筑时拉动限位开关。由于钢丝绳与大梁间仍有 1.5m 的空间，因此一般不会对上层建筑造成损坏，但这时操作应十分谨慎。如果使用非机械式的前大梁防碰装置，如用红外线或雷达，在起重机前大梁中心距船上层建筑 11m 时就会自动停止，这时可以暂时按旁路按钮解除碰撞限位保护，慢速移动大车到该排 20 ft 箱位进行作业。完成后移到其他作业箱位，恢复前大梁碰撞限位保护。虽然在集装箱岸桥上装设了防碰装置，但为了安全起见，起重机在靠近船的上层建筑进行作业时，司机应谨慎和慢速移动大车来防止前大梁与船舶上层建筑的碰撞。十二、梯形架顶点高度 H 和仰起后岸桥总高 HS （1）岸桥在

30、作业状态的总高，是指前大梁放平时梯形架的最高点离开海侧轨道顶面的垂直距离 Ho，它是岸桥整机在作业状态下的总高度，如图 311 所示。（2）岸桥仰起后的总高 HS 是指岸桥在非工作状态下前大梁处于仰起挂钩位置，前大梁的最高端点至海侧轨道顶面的垂直距离，如图 3l1 所示。（3）决定梯形架顶点高 Ho 和仰起后岸桥总高 HS 的主要因素，是所处的码头上方有航空障碍高度限制。根据具体的高度限制值，在选择和设计岸桥前大梁型式时要考虑以下几点：（1） 工作情况且无高度限制（125 m 以上时被认为无高度限制）时，可设计成全仰式普通前大梁（一般为 80仰角） 。（2）高度有一定限制时，可设计成鹅颈式折臂

31、前大梁（图 233） ，或设计成小仰角前大梁（图 319） ，根据具体情况决定。（3）高度限制很严（一般小于 50 m）时，可设计成水平伸缩式前大梁的低架型岸桥，如图 2-3-2 所示。整机运输时，如果水路通道上方设有高架过江电缆或过江大桥，则要考虑其允许通过高度。 第二节 速 度 参 数一、起升（下降）速度 集装箱吊具提升或下降的线速度称为起升或下降速度。1 额定起升（下降）速度它是指吊具吊着额定起重量（通常称满载）的吊具，在起升卷筒牵引下集装箱的提升或下降的线速度，称为额定起升（下降）速度。2.空吊具起升（下降）速度 它是指空吊具在起重卷筒牵引下，吊具的起升或下降的线速度，称为空吊具起升（

32、下降）速度。通常它是以额定速度作为基速，按照恒功率控制的原则及电机的极限转速等条件决定。起升（下降）加减速度和加减速时间按以下方法确定：(1)一般取值范围。起升（下降）加减速度目前尚无国际标准，一般公认的最大控制值不超过 1.2m/s2，较合理的取值范围为 0.50.8m/s 2。额定起升速度高时取大值，速度低时取小值，加减速时间的取值范围一般为满载 1.252.0s。空吊具为 2.54.0s。(2)加速度符号设定。设满载起升加速度为 aLHA，满载起升减速度为 aLHD，满载下降加速度为 aLDA，满载下降减速为 aLDD，空吊具上升加速度为 aSHA，空吊具上升减速度为aSHD，空吊具下降

33、加速度为 aSDA，空吊具下降减速度为 aSDD 。(3)升（降） 、满载（空吊具）加减速度相等时，为简化起见，一般可取上升加（减）速度与下降加（减）速度相等，满载加（减）速度与空吊具加（减）速度相等，即 aLHA=aLHD=aLDA=aLDD=aSHA=aSHD=aSDA=aSDD(4)升（降） 、满载（空吊具）的加（减）速度不相等时，为了充分利用电动机功率，按升（降） 、满（空）载吊具的加（减）速各阶段的瞬时最大功率尽量接近的原则，各阶段加（减）速度和加（减）速时间取不同值，以减少上升（下降）的运动时间，提高效率。合理的取值原则如下：满载起升加速度 aLHA满载起升减速度 aLHD；满载下

34、降加速度 aLDA满载下降减速度 aLDD；空吊具起升加速度 aSHA空吊具起升减速度 aSHD；空吊具下降加速度 aSDA空吊具下降减速度 aSDD。按上述原则，对于额定起升（下降）速度为 60 mmin，空吊具上升（下降）速度为 150 mmin 的岸桥起升机构来说，一个较合理的加（减）速时间（注意加（减）速时间与加（减）速度成反比）的取值如表321 所示。上例是针对充分利用电动机功率为目的设定的加速度值，但不同的电控系统能设定不同加速度的区段数量是不同的。如 GE 公司的电控系统中可以达到表 32l 中的值，而有的电控系统就可能有困难。二、小车额定运行速度 小车在规定的作业工况下，带着额

35、定起升载荷逆风运行时的最高稳定线速度，称为小车额定运行速度。 1 满载和空载时的小车运行速度 通常，小车运行的调速方式是基速下的调压调速，只与给定电压有关，而与额定值以下的负载大小无关。特别是从机构角度看，垂直载荷引起的滚动摩擦阻力矩与风阻力矩和水平惯性力矩相比，占很少一部分。因此，起重小车带载与不带载运行速度是基本相同的。2.不同风压下的小车运行连度小车额定运行速度所依据的风压，是根据买方文件或规范中的规定值确定。在这个设定风压以下，不管有风无风，不管风压大小，小车运行速度不变。若超过这个风压，小车运行速度将减慢。这是超风速工况，小车电机处于过载状态，不可长时间工作。3.小车运行加（减）速时

36、间的限制 小车运行速度有不断提高的趋势。从合理利用小车驱动电机功率角度看，小车运行加（减）速时间越长越有利于减小起（制）动惯性功率。从操作角度看，加（减）速时间太短，会造成起（制）动太猛烈，吊具会产生较大的摆动和容易引起司机疲劳。但如果加（减）速时间太长，则影响作业效率。因此，应合理选取小车运行加（减）速度。对集装箱岸桥小车运行速度为中高速的起重机，FEM 规范根据小车运行额定速度，对其加（减）速度值和加（减）速时间的规定如表 322 所示。一般情况，小车运行加（减）速度的取值范围为 0.50.7m/s 2，最大不超过 0.8 m/s2。高速取高值，低速取低值，使加（减）速时间控制在 57s

37、以内，最大不超过 8.0s，不小于 4.5s 。 20a) 小车运行速度对装卸作业生产率的影响 装卸作业循环的时间，主要包括垂直运动的升（降）时间和小车水平运行时间。由于超巴拿马岸桥的前伸距均大于 40 m，现已达到 67.5 m，而实际作业时平均起升高度大多不足 20 m，故提高小车运行速度对减少作业循环时间、提高生产率效果明显。b) 目前岸桥不同型式的小车的运行速度目前牵引式小车的运行速度目前已达到 250m/min。如果能有效解决因小车运行速度提高而产生的不利影响，根据目前大伸距超巴拿马型岸桥生产率和工作循环，牵引式小车速度根据需要可提高到 300m/min 以上。ZPMC 已向上海港外

38、高桥集装箱码头公司提供300350m/min 的高速岸桥。目前载重小车的运行速度设计值目前己达到 240m/min。在实际作业时，由于小车质量大、惯性大，起（制）动时加速度大使司机感觉不舒服，故载重式小车的运行速度实际控制在 210m/min 以下。三、大车运行速度 岸桥整机在规定的作业工况下，小车带着额定起升载荷，起重机逆风水平运行的最高稳定线速度称为大车运行速度。1 满载和空载的大车运行速度 由于大车运行机构是非工作性机构，故大车运行速度一般为 4550mmin，个别用户要求达 60mmin。与小车运行类似，大车运行功率主要是克服风阻力和起制动惯性阻力（由岸桥整机重量引起的滚动摩擦阻力只占

39、大车运行总阻力的 2530，而起升载荷引起的大车运行阻力只占大车运行总阻力的 1.52，所占比们非常小。 ）因此，大车运行速度在满载和空载时是同一个速度。 2 不同风速时的大车运行速度风阻力是大车移动需克服的主要阻力。在通常作业工况下，规定岸桥大车在 50%工作风速下，能在规定的加速时间内达到额定运行速度；在 100工作风速下能达到 70的额定速度；在 110超工作风速下大车能迎风移动到锚定位置，而移动速度和加速度无要求。这时电机处于短时过载状。运行距离长时可分段运行。3.大车加（减）速时间的限制 大车加（减）速的惯性阻力是大车运行起动时消耗功率的主要部分。由于大车运行为非工作性机构，使用不频

40、繁，起（制）动频次就更少，由起（制）动引起的惯性阻力主要靠大车运行的电机过载能力加以克服。从减少电机功率角度看，大车运行的起（制）动时间越长越好；从操作角度看，较大的起制动加（减）速度会使大车运行驱动的机械传动件遭受猛烈冲击，整机将产生大幅振动，容易造成机械的损坏，也使操作人员感觉不适。大车运行加速度不宜大，起动时间一般推荐为 610s，最快不得小于 5s。FEM 规范给出如下值：当大车运行速度为 60 mmin 时，加（减）速度值0.15 ms 2，加（减）时间6.7 s：当运行速度为 45 mmin 时，加（减）速度0.12 ms 2，加（减）速时间6.25s。4.地面操作的大车运行速度和

41、慢速控制 大车运行可由司机在司机室内操作，也可在行走台车的地面操作站上操作。在地面操作站上操作时，随着大车移动，操作者要走动，为确保操作者的安全，应有慢速档。因此，地面操作站上一般有快慢档开关供操作者选择。快档可以接近全速，慢档约为全速的1/3。需要将岸桥移到锚定位置时，为使岸桥上的锚定插销或插板准确地对准码头面上的锚定孔，防风系固杆对准码头面上的防风系固座，大车移动控制应设点动（寸动）功能。21四、前大梁俯仰时间 前大梁的俯仰时间，是指前大梁从水平位置运动到仰起的挂钩位置的时间，或者从仰起的挂钩位置运动到水平位置所需的时间（min） 。确切地说，前大梁俯仰速度应用前大梁俯仰单程时间来表示，一

42、般取 56.5min。五、应急机构速度为了保证安全生产，当码头高压断电或出现紧急情况时，可将岸电临时转换到交流控制的应急拖动系统的驱动机构作业，使得吊具前大梁和吊具（连同负荷）运行小车回到安全工作位置。该驱动机构称为应急机构。因为应急机构是为应急设置的非工作性机构，其速度可以低一些。俯仰时间一般为单程 45 min 左右，最慢不宜超过 60 min。主起升机构和小车应急机构也可参照俯仰机构的应急机构功率来确定其速度。六、吊具倾转的角度范围和速度吊具倾转是吊具左右倾、前后倾和平面回转的总称。前后倾（或称横倾）的角度范围理论上一般不超过上5 ，左右倾（或称纵倾）不超过 3。全倾转行程要求在 103

43、0 s 内完成。具体要求如下：(1)吊具左右倾（纵倾）是为适应船舶纵倾角（一般允许值为1.5而设的。一般取吊具左右倾角范围为3，速度约为 0.2s，03之间取 15 s；33之间取 30 s。 (2)吊具前后倾是为适应船舶横倾角（一般允许值为 3）而设的。一般取吊具前后倾角度为5，速度为 0.661.0/s ，05之间 57.5 s：55之间1015 s （仅吊具时） 。 (3)吊具平面回转是为适应集装箱拖车和船舶停泊位置与起重机大车轨道不平行而设的，一般取吊具平面回转角为5。专用集装箱船停泊时，船舶的纵轴线与大车轨道的平行度一般为上2.5，且易保证平行度：对装载集装箱和件杂货的混装船，平行度

44、较差，船舶与大车轨道平行度有时可能超过5，但吊具回转5的能力能满足绝大多数情况下的作业。（4）吊具上述倾转动作的角度范围，一般是在空吊具状态下测量的。在带载倾斜时，由于载荷重心低于吊具平面，因对悬吊顶点的“回位”作用，前后倾转数值有些偏差。第三节 电 气 参 数一、供电电源的形式，电压和频率 1.电源型式 电源有柴油发电机供电，高压交流电供电两种类型。2.电压 （1）用柴油发电机组供电时，电压通常为 440V480V；超大功率时，少数用 575 V。（2）用高压交流电供电时，由于各国电制不同，差别很大。常见的有3.3kV、4.16kV、6kV、6.3kV、10kV 、11kV 、12kV、13

45、.2kV、15kV 等。中国、中国台湾、中国香港和日本、新加坡等，大多用 3.3 kV、6 kV、10 kV；北美地区（美国和加拿大）通常为 4.16 kV、12 kV；南美常用 11 kV 或 13.2 kV；欧洲常用 6 kV、10 kV、15 kV。3.频率 交流电，不管是高压交流电还是发电机组，只有 50 HZ 和 60 HZ 两种。二、设备总功率和装机容置1 设备总功率设备总功率是指岸桥所有电气设备额定功率的总和，是表示岸桥所装备的用电设备额22定总容量的值，是静态值，一般小于装机容量。2 装机容量 装机容量是指岸桥上同时使用的用电设备瞬时（起制动）消耗的最大功率，是动态值的极限。装

46、机容量值用来确定变压器容量或柴油发电机组容量的大小，是码头输配电设计施工的重要参数。三、码头面作业区域的照度 1.范围和定义 码头面上岸桥作业区域，是指沿岸桥纵向中心线宽为 12 m，长为海侧门框内侧至后伸距的矩形区域。码头面作业区域的照度，一般是以上述区域中任一点的最小照度值作为该区域的照度值的；也可以该作业区域中的平均照度和均匀度两项指标来表示。通常平均照度值高于最小照度值。 2.照度值要求FEM 规范规定，码头面工作区域照明的最小照度为 30 lx，但由于各个国家和地区要求不同，因此各个码头公司都提出更高的要求。如美国奥克兰港和巴西桑托斯（SANTOS）港要求 100 Ix，美国塔科码港

47、、荷兰鹿特丹港要求 200 Ix，美国迈阿密港要求 250 Ix，海陆香港码头和美国 APC 洛杉矾码头、海陆阿曼码头要求 300 Ix。阿姆斯特丹港要求 430 Ix，不莱梅港等德国港口最近要求 200 Ix，中国码头只要求 50100Ix。从上面的例子可以看出，各个码头的照度要求各不相同，且都超出 FEM 规范的规定，有竟相提高照度要求的趋势，有的甚至超过了体育运动场馆的照明标准。从作业本身看也不需这么亮，应根据不同港口的要求确定，一般选用 200 Ix 就足够了。23第三章 桥吊电控系统说明第一节 高压供电系统一、电源及电压等级装卸桥由三相交流电源供电，供电电压根据码头的供电要求，一般在

48、 3.3KV-16KV；通过一个主要动力变压器(功率在 800KVA4500KVA 之间)，供起升、大车、俯仰、小车驱动电源用；另有一个辅助变压器(功率在 100KVA300KVA之间)供辅助机构、控制和照明用。频率 50HZ 或 60HZ。青岛港装卸桥的电压等级和类别:主电源: 三相 10 千伏，交流，50HZ；起升/大车、俯仰/小车驱动器电源: 525 伏,交流；辅助动力电源: 380/220 伏，交流，三相，50HZ；控制电源: 220 伏，交流，单相,50HZ；24 伏,直流；维修照明电源: 380/220 伏，交流，50HZ。二、供电方式:1、码头接线箱提供 n 千伏电源，通过机上电缆卷筒接至机器房内的高压进线柜并由变压器配电柜供电给变压器。码头供电设施装卸桥高压电缆卷筒装卸桥高压配电柜主要变压器辅助变压器各机构驱动装置控制系统、照明、辅助系统242、急岸电电源(380V,50Hz)，通过海侧门腿上的应急电源箱接到电气房内低压柜，供机构应急运行和 PLC、照明、维修用电。3、小车及吊具上的驱动与控制电源及通讯电缆，均经过电缆悬挂装置由电气25房接至司机室吊具柜内，后大梁电缆槽、机房底部电缆槽与电气房底部相通。4、吊具电缆采用