随着全球经济的飞速发展，人们对物质的需求量也越来越大，尤其是煤炭、木材、矿石、粮食等与人们生活密切相关的资源，这些资源称为散货。散货在港口、码头货物吞吐总量中占据着很大的比例，通过将散料输送控制系统引入到港口、码头的散料输送控制系统中用来对散料输送体系形成合理化、规范化、高效化的控制，从而有效提高散料输送系统的输送效率^[1]。而这些散货的运输大部分是通过船舶来运输的，与之相对应的就需要港口码头装卸设备来进行散货的装船卸船。

目前，各个散货码头所使用的卸船机主要有间歇式作业的卸船机以及连续式作业的卸船机。其中桥式抓斗卸船机以其适应性强、运营成本低、安全稳定性高、自动化程度高、维修保养方便等优点而广泛使用于港口码头上进行散货卸船^[2]。桥式抓斗卸船机通过抓斗将船舱内存放的的散料( 比如矿石、煤炭、焦炭、粮食等) 抓取后移动到卸船机的料斗上方，打开抓斗将物料卸至料斗内，通过落料系统及卸船机下方的皮带机系统将物料传送至相应堆场^[3]。桥式抓斗卸船机的主要构成可分为: 金属结构、起升机构、小车牵引机构、俯仰机构、大车行走机构、润滑系统、落料回收装置、臂架挂钩、电气与控制系统设备、安全防护装置、抓斗、电梯等^[4]。每一项都是卸船机的重要组成，比如金属结构，金属结构的寿命也是设备的最终, 而金属结构的设计、工艺、制造对整机十分重要的。结构的设计不但要满足强度、刚度、稳定性, 同时还要满足抗疲劳的要求等等^[5]。

本次设计的对象是2500t/h抓斗卸船机起升机构设计及零件三维建模，起升机构主要包括钢丝绳卷绕系统、驱动装置、安全保护装置和取物装置等。其中，钢丝绳卷绕系统又包括卷筒、钢丝绳、滑轮或滑轮组；驱动装置中包括电动机、减速器、制动器和联轴器等；安全保护装置中包括超负荷限制器、起升高度限位器等^[6]。零件设计采用SolidWorks进行三维建模，SolidWorks是一款基于Windows开发的三维CAD系统，SolidWorks提供了非常实用的、基于特征的实体建模功能。通过拉伸、旋转、薄壁特征、抽壳、特征阵列以及打孔等操作来实现产品的建模设计^[7]。

桥式抓斗卸船机在我国的发展已经经历了几十年的历程，我国码头最开始90年代以前是以门式起重机和小型的卸船机为主，而一些不多的大型卸船机则完全依赖于进口，主要部件、控制系统及核心技术掌握在外国公司手里。之后随着科技的不断发展，人们慢慢探索，国内的卸船机技术逐渐提高，1990年至2000年我国将卸船机的生产制造逐步推向大型化、巨型化，性能也更加强大^[8]。现今，我国已经能够完全自主研发、制造、调试出属于我们自己的卸船机，与国外的技术相差无几甚至更胜一筹。比如2017年9月国内首家自主研发的埋刮板卸船机正式面世，再次填补国内空白，打破国外品牌多年的市场垄断。我国自己的卸船机也远销海外了，而我国也成为了卸船机的最大生产国和使用国了。其中桥式抓斗卸船机以其独特的优点，成为了目前世界上使用最为广泛的散货卸船设备之一。

近年来，人们不断追求降低散货运输成本，以及大型散货运输船舶的出现，都对大型抓斗卸船机的发展起到了促进作用。抓斗卸船机正朝着大型、高效、易维护、高可靠性方向发展。现代卸船机的技术创新大都围绕着小车数量、钢丝绳缠绕方式、驱动方式的变革等方向发展^[9]。在国外，卸船机的发展依旧很靠前，使用也依旧很广泛。尤其是在日本及欧洲，卸船机的市场一直在持续发展。一些国外公司例如：芬兰的科尼、日本的住友、美国的马尼托瓦克等等依旧是卸船机制造商中的佼佼者，不断地研发出一些新型产品，使卸船机逐步实现智能化、自动化，设计出更符合当前市场的设备。

2. 研究的基本内容与方案

进行2500吨/小时抓斗卸船机起升机构设计、计算并绘制总图，对主要零件进行分析计算、绘图并三维建模。主要技术参数有：额定生产率2500吨/小时；前伸距48m，后伸距24m；起升速度 满载160m/min，空载200m/min；起升高度 轨上29m，轨下33m；大车行走速度45m/min，小车行走速度240m/min；俯仰时间0-80度lt;7min；大车轨距26m，小车轨距4.5m；大车基距18m。

（1）查阅相关文献，认识并分析抓斗卸船机的工作原理和特性以及抓斗卸船机的起升机构的作用和运作特点，相关外文专业资料的查阅及翻译；

（2）根据资料及所学知识完成总体设计的分析计算，根据计算结果绘制总图；

（3）分析研究机构零部件，进行机构设计计算，根据计算结果绘制机构图并完成主要零件的三维建模。

2.2设计的目标