摘 要

直至今日，鉴于无动力集装箱起吊设备所具备的便捷互换挂钩、低价位、使用便利和结构简便等优势，各类大型货场的门式起重机都配置该起吊设备，使集装箱装卸更为简便。在集装箱运输不断发展的当今，作业场所对于具有高效率、可伸缩操作以及方便经过门吊支腿的便捷起吊设备尤为需求。伸缩式起吊设备虽具有较大自重，但鉴于它长短调节方便, 操作灵活, 通用性强, 生产效率高,因而使用广泛。

本文研究伸缩式吊具在集装箱中的应用，重点对其金属结构中的伸缩梁进行研究，完成了伸缩梁结构的设计计算。最后使用pro建模软件完成主梁三维模型的建立，并用ansys分析软件完成主梁强度刚度的校核。

关键词：集装箱；集装箱吊具；伸缩式集装箱吊具；伸缩梁

Abstract

For a long time, non-powered container spreader due to its simple structure, easy to use, low price, fast uncoupling swaps and other characteristics, widely deployed on a large common yard gantry cranes for loading and unloading containers. With the development of container transport, a work site in urgent need of high efficiency, retractable alignment for easy hanging leg through the door of the new container spreader. Telescopic spreader although larger self, because it is easy to adjust the length, flexible operation, versatility, high production efficiency, and therefore widely used.

In this paper, telescopic container spreader applications, focusing on study its metal telescopic beam structure, completed the design calculations telescopic beam structure. Finally, using modeling software to complete the establishment of the main pro Liangsan Wei model and analysis software to complete the main beam intensity stiffness check with ansys.

Key Words：Container；Container spreader；Telescopic container spreader；Telescopic beam

第1章 概论 1

1.1 集装箱吊具研究的意义 1

1.2 液压驱动伸缩式集装箱吊具组成 2

1.3 伸缩梁在液压驱动伸缩式集装箱吊具中的作用 4

第2章 利用pro-e5.0建立伸缩梁结构模型 4

2.1 伸缩梁的结构形状和主要尺寸的确定 4

2.2 绘制伸缩梁结构的零件 6

2.3 装配零件 8

第3章 载荷计算 8

3.1 危险工况的确定 8

3.2 吊具工作时的动载荷计算 8

3.3 吊具工作时的偏载计算 10

3.1 伸缩梁受力计算 14

第4章 Ansys14.0软件分析 16

4.1 导入创建几何体 16

4.2 划分网格 17

4.3 施加载荷和约束 19

4.4 结果后处理与分析 22

第5章 结论 24

第6章 经济性分析......................................................................................................................24

参考文献 25

致谢 26

第1章 概论

1.1 集装箱吊具研究意义

直至今日，鉴于无动力集装箱吊所具备的便捷互换挂钩、低价位、使用便利和结构简便等优势，各类大型货场的门式起重机都配置该起吊设备，使集装箱装卸更为简便。但在当下集装箱装卸工作持续增长的同时，该类吊具所存在的不足也逐渐现象。其一，无动力集装箱起吊设备具有较高的起吊高度，但多数货场由于场地问题，因此需要更多的层数堆积，而常用门吊无法满足其所需的起吊高度，因此不能有效运用。再者，因为常见吊具并不具备伸缩机制，所以无法便捷经过门吊支腿以及无法完成准确对位，集装箱装卸效率不高。在集装箱运输不断发展的当今，作业场所对于具有高效率、可伸缩操作以及方便经过门吊支腿的便捷起吊设备尤为需求。集装箱吊具在伸缩机制控制下可自由改变所使用长度，对各类集装箱起吊工作均能良好适应。吊具长度通常调节空间在20到40英尺之内，可对20及40英尺的标准集装箱尺寸进行自由变动起吊。伸缩式起吊设备虽具有较大自重，但鉴于它可自由调节长度，操作简易，适用性较强以及高效生产等优点已在当今广泛应用。其余各国在吊具上已进行过大量研究，并取得诸多先进改进措施。诸如从时间角度出发，集装箱吊具的双吊式可有效缩短工时。而就Bmmma企业所推出的双吊式吊具就有智能型、轻型BS-T6型等多种类型，而该类吊具又在货物装卸期间重心更改以及圆弧化的吊具框架转角等方面做出优良改造，使该类吊具在当下集装箱运输领域的应用更为广阔。

起吊设备的减摇装置是当前吊具精准定位的一项重要研究内容，它一开始是司机的辅助操作装置，可将一位普通司机在协助下像一位老司机同样熟练操作。有实验表明，倘若小车无减摇装置，一旦车速超过3m/s，那么在其停止制动之后，集装箱及吊具最大摆幅可至2米以上，并需历时30s以上方可停止。在大型岸边集装箱起吊装置逐渐普及的环境下，该类辅助装置就极为重要，当下操作娴熟的司机也尤其需要，使岸边集装箱起吊装置具有更高工作效率。科尼起重企业认真研究了美国两家港口以及欧洲三家港口，就其中装置所有流程进行研究，并对起升、小车及吊具工作情形进行着重研究。

当前，中国也将减摇装置增加在吊具功能之上，并在吊具转向、制动、电气以及液压系统等多项功能领域也做出优良改进。我国也在20多年的技术研发之下，使集装箱吊具迈入成熟生产行列。与国外装置技术相比，我国在装置各部分、电器以及液压系统设计方面所达水平也相差无几。

存在问题：（1）企业的设计水平低；（2）生产集装箱吊具的企业规模小；（3）产品可靠性差、故障率偏高；（4）技术服务不到位，水平不高。

随着我国制造业和物流业的迅猛发展,门式起重机在港口、码头、货场起着不可替代的作用。本论文所设计的机构是门式起重机的集装箱龙门起重机吊具伸缩机构.本设计合理分配外形尺寸，目的在于设计出满足现实是生产生活需要的结构紧凑、传动平稳、整体运行良好的吊具伸缩机构。