摘 要

轮胎式集装箱门式起重机（RTG）是集装箱码头堆放作业的专用机械。 它是以轮胎支承的方式运行，使用柴油发动机来给起重机提供动力，完成集装箱在堆场上的装卸、堆放操作作业。 该类型起重机系统的优点是：堆场建设的固定成本相对较低，堆场可以进行有效的利用，设备运行相对简单，设备维护、管理技术相对成熟。行走轨道的自动控制可由自动控制装置来实现，接上计算机系统后，可以实现自动化堆场作业。

轮胎式集装箱门式起重机主要用于沿海港口集装箱堆场的堆放作业。除广泛使用在港口外，还可以用于集装箱装卸列车、汽车和堆垛作业。由于自动化技术的不断发展和成熟，轮胎门式起重机将会实现无人控制，可以自动完成集装箱的堆放、装卸和搬运，这样就大大地提高了生产、工作效率。随着集装箱运输的不断发展，港口吞吐量也呈现几何式增长，再加上新码头的不断新建使用和旧码头的技术改造利用，因此对大型、高效、先进的起重设备需求将会逐年增加。

本起重机的金属结构是在现有轮胎式集装箱门式起重机产品模型设计的基础上进行设计，设计内容主要是金属结构，包括主梁，支腿和下横梁结构设计。

关键词：轮胎式、门式起重机、集装箱、金属结构

Abstract

Rubber tired gantry crane (RTG) is a special machinery for container terminal stacking operation. It runs in the way of tire support, output power with diesel engine, complete loading and unloading of container in yard, stacking operation. The advantages of this crane system are: the fixed cost of yard construction is really low, the yard can be used effectively, the equipment operation is really simple, the equipment maintenance, and the management technology is so mature.The automatic control device can realize the automatic control of the walking track, connect with the computer system, and facilitate the automation of the yard operation.

Rubber tired gantry crane is mainly used for stacking operation of container yard in coastal port. In addition to being widely used in ports, it can also be used for container handling trains, cars and stacking operations. Due to the continuous development and maturity of automation technology, the rubber tired gantry crane will realize unmanned control, can automatically complete the container stacking, loading and unloading and handling, which greatly improves the production and work efficiency. With the further development of container transportation business, port throughput also shows geometric growth, plus the continuous new use of new terminals and the technical transformation and utilization of old terminals, so the demand for large, efficient and advanced lifting equipment will increase year by year.

The crane is designed on the basis of the existing tire container gantry crane product model design, the design content is mainly metal structure, including the main beam, leg and lower beam structure design.

Key Words: Tired, gantry crane, container, metal structure

目 录

第1章 绪论 1

第2章 金属结构总体设计 3

2.1 设计参数 3

2.2 主梁设计 4

2.3 支腿设计 6

2.4 下横梁设计 10

第3章 起重机整机稳定性计算 12

3.1空载起重机沿运行方向起、制动时的载重稳定性验算 12

3.2 满载起重机（跨中）时垂直于行驶车道的载重稳定性验算 15

第4章 主梁计算 17

4.1 载荷计算 17

4.2 主梁内力计算 19

4.3 强度计算 21

4.3.1小车在主梁跨中位置的强度计算 21

4.3.2小车在主梁极限位置处主梁端部截面的强度计算 24

4.4 主梁稳定性计算 25

第5章 支腿计算 28

5.1 载荷计算 28

5.2 支腿内力计算 29

5.3 支腿强度计算 33

5.3.1 支腿上端截面应力验算 33

5.3.2 支腿下端截面应力验算 34

5.3.3 支腿中心长度处截面的应力验算 35

5.4 支腿稳定性计算 36

第6章 下横梁计算 38

6.1 下横梁强度计算 38

6.2 下横梁稳定性计算 39

第7章 刚度计算 40

第8章 经济环保性分析 42

第9章 总结 43

参考文献 44

致谢 46

第1章 绪论

目前根据在全球百大集装箱港口中，中国共有27个港口城市上榜，而在前十位中，共有7个中国港口，且上海港仍然位于全球第一位。在世界范围内，这百大港口在2018年共完成6.16亿TEU集装箱吞吐量，增幅4.8%。得益于国内外的市场需求增长，我国的港口物流行业发展十分迅速，同时也提高了港口对大型起重机械的需求量。

本说明书所设计的一种起重机全称轮胎式集装箱门式起重机（RTG），又叫场桥，除了专门供在大型专业化集装箱堆场上进行集装箱的装卸、堆垛使用的重型机械之外，还可以在其他货场上进行集装箱装卸、搬运，完成生产作业。起重机采用柴油发动机供电，采用数字式变频技术进行调速，有两个自由度，因此在集装箱堆场上可以做两个方向的移动。装配有伸缩功能的集装箱吊具，可以起吊20英尺、40英尺的标准集装箱。为了减少吊具摇摆带来的影响，在起重机上装配有机械减摇装置；为了方便起重吊具对箱，需要在起重小车上装备小角度回转装置；为了能够实现作业场地的转换，可以设计转向机构，使起重机能够作90度的转弯。