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第一篇 港口起重机设计总论 1

第一章 概论 1

第一节 港口起重机械的类别 1

第二节 港口起重机的基本参数 1

第三节 港口起重机的设计原则 7

第二章 港口起重机的工作级别 14

第一节 起重机的工作级别及确定方法 14

第二节 起重机金属结构的工作级别及确定方法 15

第三节 起重机机构的工作级别及确定方法 16

第三章 港口起重机的载荷计算 18

第一节 起升载荷FQ 18

第二节 自重载荷FG 19

第三节 惯性载荷和物品偏摆水平载荷 19

第四节 运行偏斜时的水平侧向力Ft 20

第五节 风载荷及冰雪载荷 21

第六节 其他载荷 25

第四章 材料 29

第一节 起重运输机械常用的金属材料 29

第二节 金属结构连接件材料 40

第三节 起重运输机械常用的非金属材料 41

第五章 港口起重机的总体计算 52

第一节 港口起重机生产率（设计）计算 52

第二节 港口起重机工作速度的合理选择 53

第三节 起重机的轮压计算 55

第四节 轮胎起重机支腿压力的计算 60

第五节 起重机的抗倾覆稳定性计算 64

第六节 港口起重机总体设计中的有关问题 77

第六章 港口起重运输机械的招标采购 95

第一节 港口起重运输机械的采购方式 95

第二节 国际竞争性招标采购的基本程序 96

第三节 招标文件的编制 98

第四节 评标 106

第五节 合同谈判、签订与执行 110

第六节 做好港口设备招标采购工作的要素 111

参考文献 113

第二篇 港口起重机的类型和构造 114

第一章 轻小型起重设备 114

第一节 千斤顶和滑车 114

第二节 起重葫芦 117

第二章 桥式起重机 124

第一节 单梁桥式起重机 124

第二节 通用双梁桥式起重机 126

第三章 门式起重机和装卸桥 134

第一节 门式起重机的类型 134

第二节 门式起重机的主要参数 137

第三节 门式起重机的构造和选型 141

第四节 装卸桥 144

第四章 港口轮胎起重机 146

第一节 港口轮胎起重机的特点、分类和组成 146

第二节 内燃轮胎起重机 150

第三节 电动轮胎起重机 153

第四节 液压轮胎起重机 158

第五章 港口门座起重机 160

第一节 港口门座起重机的构造、基本参数和分类 160

第二节 带斗门座起重机 168

第三节 多用途门座起重机 176

第六章 浮式起重机 184

第一节 分类及特点 184

第二节 回转式浮式起重机 186

第三节 非回转浮式起重机 189

第七章 港口集装箱起重机 190

第一节 岸边集装箱起重机 191

第二节 轮胎式集装箱门式起重机 208

第三节 轨道式集装箱门式起重机 223

第四节 高架集装箱轮胎起重机 234

第八章 桥式抓斗卸船机 240

第一节 形式和主要参数 240

第二节 金属结构 245

第三节 工作机构 248

第四节 控制和操作 254

第九章 其他类型起重机 255

第一节 固定式臂架起重机和低门座起重机 255

第二节 台架起重机 266

第三篇 港口起重机零部件 271

第一章 起重机专用零部件 271

第一节 钢丝绳及绳具 271

第二节 起重链及链轮 290

第三节 滑轮 294

第四节 卷筒组 305

第五节 联轴器 318

第六节 制动器 328

第七节 车轮组及轨道 343

第八节 缓冲器 349

第二章 起重机传动零部件 355

第一节 渐开线圆柱齿轮传动 355

第二节 蜗杆传动 373

第三节 螺杆传动 384

第四节 销齿传动 391

第五节 轴和轴的支承与连接 396

第六节 减速器 402

第三章 取物装置 420

第一节 吊钩组 420

第二节 抓斗 429

第三节 集装箱吊具 447

第四节 专用吊具 460

第四章 安全保护与其他辅助装置 464

第一节 防风及锚定装置 464

第二节 限位器与安全开关 472

第三节 起重量与起重力矩限制器 473

第四节 润滑装置 477

第五节 喷水除尘装置 483

参考文献 486

第四篇 港口起重机机构 487

第一章 机构的设计计算总则 487

第一节 机构设计计算原则 487

第二节 机构零件的计算载荷 494

第三节 机构零件的强度计算 499

第四节 轴的临界转速校核 504

第五节 机构传动装置和传动部件的效率 505

第二章 起升机构 506

第一节 起升机构的组成和特点 506

第二节 起升机构的驱动装置 508

第三节 起升钢丝绳卷绕系统的设计 510

第四节 起升机构的计算 519

第三章 回转机构 523

第一节 回转机构的组成和特点 523

第二节 回转支承的构造 523

第三节 回转支承的设计计算 529

第四节 回转驱动装置的传动型式 534

第五节 回转驱动装置的设计计算 536

第六节 极限转矩联轴器计算的极限转矩 540

第四章 运行机构 542

第一节 运行机构的类别与特点 542

第二节 有轨运行机构 543

第三节 无轨运行机构 565

第五章 变幅机构 595

第一节 变幅机构的类别和特点 595

第二节 非平衡式变幅机构的设计 595

第三节 平衡式变幅机构的设计 599

第四节 变幅机构的驱动型式 619

第五节 变幅机构的计算 630

第六章 辅助机构 638

第一节 门座起重机抓斗稳定器 638

第二节 岸边集装箱起重机的吊具倾转装置 640

第三节 岸边集装箱起重机的托缆装置 645

第四节 集装箱吊具减摇装置 648

第五节 轮胎起重机的操纵装置 652

参考文献 663

第五篇 港口起重机的金属结构 665

第一章 设计基本内容和要求 665

第一节 设计基本内容 665

第二节 设计基本要求 665

第二章 载荷分类和载荷组合 666

第一节 载荷分类 666

第二节 载荷的计算组合 666

第三章 设计方法和设计准则 667

第一节 承载能力设计计算方法 667

第二节 强度设计准则 668

第三节 稳定性设计准则 676

第四节 刚性设计准则 681

第四章 金属结构的连接 684

第一节 焊接连接 684

第二节 普通螺栓连接 696

第三节 高强度螺栓连接 706

第四节 销轴连接 708

第五章 轴心受力构件 710

第一节 轴心受力构件的构造形式及基本设计原则 710

第二节 轴心受拉构件的设计计算 711

第三节 实腹式轴心受压构件的稳定性 713

第四节 实腹式轴心受压构件的截面设计 721

第五节 格构式轴心受压构件的稳定性 722

第六节 格构式轴心受压构件的截面设计 723

第七节 缀材和横隔的设计 725

第八节 变截面轴心受压构件 727

第六章 受扭构件 732

第一节 一般概念 732

第二节 开口薄壁构件的自由扭转 733

第三节 闭口薄壁构件的自由扭转 734

第四节 开口薄壁构件的约束扭转 735

第五节 闭口薄壁构件的约束扭转 742

第七章 梁——实腹式受弯构件 748

第一节 梁的种类和截面形式 748

第二节 型钢梁的设计 749

第三节 组合梁的设计 753

第八章 拉弯和压弯构件 778

第一节 拉弯构件的设计计算 778

第二节 实腹式压弯构件的整体稳定性 779

第三节 实腹式压弯构件的局部稳定性 787

第四节 实腹式压弯构件的截面设计 789

第五节 格构式压弯构件的设计计算 791

第六节 框架柱的计算长度 794

第九章 桁架——格构式受弯构件 795

第一节 桁架的外形和腹杆体系 795

第二节 桁架的主要参数选择 796

第三节 桁架杆件的内力计算 797

第四节 桁架杆件的计算长度 799

第五节 桁架杆件的截面设计 801

第六节 桁架节点的设计 803

第七节 弦杆的拼接 810

第八节 桁架静态刚性验算 813

第九节 桁架的上拱 814

第十章 提高港口装卸机械金属结构疲劳寿命的措施 814

第一节 结构设计的改进措施 814

第二节 焊接接头型式改进和焊接质量的保证 825

第三节 提高疲劳强度的工艺措施 828

第十一章 桥架型港口起重机金属结构 830

第一节 结构型式及主要参数 830

第二节 作业工况和载荷组合 835

第三节 小车架结构设计 838

第四节 桥架结构的设计 843

第五节 支腿和门框结构设计 869

第十二章 臂架回转型港口起重机金属结构 876

第一节 结构型式及主要参数 876

第二节 作业工况和载荷组合 890

第三节 臂架结构设计 894

第四节 人字架和上转柱设计 906

第五节 转台结构和下转柱设计 909

第六节 门架与车架结构设计 913

第十三章 起重机机器房和司机室及其他 924

第一节 机器房 924

第二节 司机室 926

第三节 扶梯、栏杆及踏步 928

第四节 金属结构的涂装 932

参考文献 934

第六篇 现代设计方法在港口起重运输机械中的应用第一章 计算机辅助设计 937

第一节 计算机辅助设计概述 937

第二节 计算机辅助绘图 943

第三节 机械分析计算中的CAD技术 950

第四节 工程数据库与CAD应用 953

第五节 专家系统及应用 955

第六节 软件工程与CAD系统开发 957

第七节 港口机械CAD实用系统 959

第二章 优化设计 963

第一节 优化设计概论 963

第二节 优化设计方法及其评价 970

第三节 港口起重机中的优化设计应用实例 972

第三章 结构有限元分析 983

第一节 有限单元法简介 983

第二节 有限元法的前后处理 985

第三节 结构有限元分析程序简介 986

第四节 港口起重机结构有限元分析应用实例 988

第四章 概率设计 996

第一节 可靠性与概率设计 996

第二节 起重机零构件应力分布 1002

第三节 静强度概率设计 1006

第四节 疲劳强度概率设计 1008

第五节 强度概率尺寸设计 1011

第五章 人机工程设计 1014

第一节 人机工程设计的基本内容和原则 1014

第二节 视觉显示装置的人机设计 1016

第三节 听觉显示装置的人机设计 1019

第四节 操纵装置的人机设计 1020

第五节 照明、振动、噪声和色彩 1028

参考文献 1033

第七篇 港口运输机械概论 1034

第一章 港口运输机械分类 1034

第二章 港口运输机械特点 1034

第一节 概述 1034

第二节 港口连续输送机械的特点 1035

第三节 港口连续装卸机械的特点 1035

第三章 物料性能 1037

第一节 物料的分类 1037

第二节 件货性能 1037

第三节 散粒物料的物理性能 1037

第四节 散粒物料的分类 1043

第四章 港口运输机械的主要参数和工作制度 1044

第一节 性能参数 1044

第二节 载荷与质量参数 1045

第三节 尺寸参数 1045

第四节 港口运输机械的工作制度 1046

参考文献 1046

第八篇 港口连续输送机械 1047

第一章 带式输送机 1047

第一节 概述 1047

第二节 主要部件的选用 1048

第三节 设计计算 1054

第二章 气垫带式输送机 1070

第一节 概述 1070

第二节 气室结构 1072

第三节 设计计算 1073

第四节 输送带过渡成形设计 1079

第五节 气膜厚度调节和安全保护装置 1080

第六节 典型气垫带式输送机性能参数表 1081

第三章 埋刮板输送机 1083

第一节 概述 1083

第二节 主要部件及选择 1088

第三节 设计计算 1092

第四节 埋刮板输送机选型 1095

第四章 斗式提升机 1099

第一节 概述 1099

第二节 斗式提升机主要部件 1101

第三节 斗式提升机的装料和卸料 1103

第四节 斗式提升机计算 1105

第五节 斗式提升机预防粉尘爆炸的措施 1111

第五章 螺旋输送机 1113

第一节 概述 1113

第二节 水平螺旋输送机 1114

第三节 垂直螺旋输送机 1121

参考文献 1125

第九篇 港口连续装卸机械 1127

第一章 移动式散料连续搬运设备设计规范 1127

第一节 概述 1127

第二节 结构设计规范 1127

第二章 链斗卸船机 1135

第一节 概述 1135

第二节 主要工作机构 1136

第三节 操作控制及主要安全保护装置 1142

第四节 总体及主要技术参数的确定 1145

第五节 典型链斗卸船机的性能参数表 1149

第三章 悬链式链斗卸船机 1153

第一节 概述 1153

第二节 主要工作机构和构件 1155

第三节 总体及主要技术参数的确定和功率计算 1163

第四节 安全保护装置 1172

第五节 典型悬链式链斗卸船机性能参数表 1173

第四章 埋刮板卸船机 1174

第一节 概述 1174

第二节 垂直臂埋刮板输送机的主要部件及选择 1179

第三节 主要技术参数的选择和计算 1183

第四节 典型埋刮板卸船机主要性能参数表 1191

第五章 斗轮卸船机 1192

第一节 概述 1192

第二节 作业工艺和工作速度 1194

第三节 斗轮机构 1197

第四节 提升机 1204

第五节 典型斗轮卸船机性能参数 1215

第六章 气力卸船机 1216

第一节 概述 1216

第二节 悬浮速度和压力损失 1217

第三节 气吸系统主要部件 1223

第四节 气吸系统的设计计算 1237

第五节 典型气力卸船机性能参数 1239

第六节 内河低能耗吸粮机 1244

第七章 螺旋卸船机 1245

第一节 概述 1245

第二节 螺旋卸船机的工作机构 1248

第三节 螺旋卸船机的主要设计计算 1252

第四节 螺旋卸船机的操作、控制与安全保护装置 1260

第五节 典型螺旋卸船机主要性能参数 1261

第八章 双带式卸船机 1263

第一节 概述 1263

第二节 双带输送系统 1265

第三节 取料装置 1268

第四节 典型双带式卸船机简介 1270

第九章 装船机 1271

第一节 散货装船机 1271

第二节 袋货装船机 1283

第十章 散货堆场的堆取料机械 1290

第一节 堆料机 1290

第二节 取料机 1294

第三节 斗轮堆取料机 1298

第十一章 链斗卸车机和螺旋卸车机 1302

第一节 链斗卸车机 1302

第二节 螺旋卸车机 1312

第十二章 翻车机 1317

第一节 概述 1317

第二节 主要组成部分和结构型式 1318

第三节 翻车机的辅助设备 1320

参考文献 1326

第十篇 港口连续输送机械辅助装置 1328

第一章 除铁装置 1328

第一节 概述 1328

第二节 悬挂式电磁除铁器 1328

第三节 滚筒式电磁除铁器 1332

第二章 胶带撕裂保护装置 1334

第一节 概述 1334

第二节 槽形感知器 1335

第三节 条形感知器 1335

第四节 ZL系列撕裂保护装置性能参数 1336

第三章 存仓 1337

第一节 概述 1337

第二节 存仓计算 1338

第三节 成拱、防拱及破拱 1340

第四章 存仓卸料器 1342

第一节 概述 1342

第二节 典型存仓卸料器 1342

第五章 给料机 1344

第一节 概述 1344

第二节 典型给料机 1345

第六章 闸门 1349

第一节 闸门的作用和分类 1349

第二节 典型闸门 1349

第三节 闸门的主要技术参数 1351

第七章 计量装置 1352

第一节 概述 1352

第二节 典型计量装置 1352

第八章 存仓和溜槽料位检测装置 1356

第一节 音叉料位发讯器 1356

第二节 电容料位控制器 1358

第三节 吊挂式料位检测装置 1359

第四节 门式料位检测装置 1360

第五节 接地和漏电型料位检测装置 1361

参考文献 1362

第十一篇 港口装卸搬运车辆 1363

概论 1363

第一章 牵引车和挂车 1365

第一节 概述 1365

第二节 港口牵引车 1366

第三节 港口全挂车 1371

第二章 装载机 1375

第一节 概述 1375

第二节 装载机主要部件 1376

第三节 装载机主要性能参数与选型 1381

第三章 叉车 1387

第一节 概述 1387

第二节 通用型叉车的主要组成部分及装置 1389

第三节 通用叉车的工作性能、主要技术参数及选用 1400

第四节 集装箱叉车 1408

第五节 典型叉车主要性能参数表 1413

第四章 集装箱正面吊运机 1423

第一节 概述 1423

第二节 主要技术参数的确定 1424

第三节 计算载荷及载荷组合 1427

第四节 总体稳定性 1427

第五节 主要部件结构设计与选型 1429

第六节 典型集装箱正面吊运机性能参数表 1442

第五章 集装箱跨运车 1444

第一节 概述 1444

第二节 主要装置及系统 1445

第三节 主要技术参数的确定及选择 1449

第四节 典型集装箱跨运车主要技术参数表 1451

第六章 集装箱搬运车组 1454

第一节 概述 1454

第二节 集装箱牵引车 1457

第三节 集装箱半挂车 1462

第四节 集装箱自装自卸车组 1467

第五节 集装箱滚上滚下车组 1472

第六节 集装箱码头搬运车组 1475

第七节 集装箱牵引车和全挂车车组 1476

第七章 清舱机械 1477

第一节 概述 1477

第二节 推耙机 1478

第三节 其他清舱机械 1484

参考文献 1489

第十二篇 港口起重运输机械电气设备和控制第一章 港口起重运输机械电气传动 1490

第一节 概述 1490

第二节 港口机械机构传动的力学参数与机械特性 1490

第三节 传动机构转矩与飞轮矩的折算 1491

第四节 电动机轴上动转矩的计算 1491

第五节 起重机机构传动操作频度表 1492

第六节 电动机的容量计算 1493

第七节 电动机选择 1495

第八节 港口起重运输机械常用电动机性能表 1498

第二章 调速方案及控制系统的确定 1513

第一节 调速方案 1513

第二节 控制系统 1515

第三节 特殊控制环节 1515

第四节 控制系统的保护环节 1518

第五节 驱动控制系统的故障诊断 1520

第六节 操作方式确定 1521

第七节 典型港口机械传动系统单线图 1523

第三章 电器设备的选择 1533

第一节 概述 1533

第二节 接触器的选择 1533

第三节 继电器的选择 1535

第四节 熔断器的选择 1536

第五节 行程开关的选择 1538

第六节 主令控制器的选择 1539

第七节 可编程序控制器（PLC）的选型 1540

第八节 脉冲编码器的选择 1543

第九节 测速发电机的选择 1545

第十节 仪用互感器的选择 1545

第十一节 特殊环境下使用的电器件选择 1545

第十二节 港口起重运输机械常用电器、开关技术性能表 1545

第四章 电阻器的计算与选择 1566

第一节 电阻器的计算 1566

第二节 电阻器的选择 1573

第三节 频敏变阻器的选择 1574

第四节 常用电阻器性能表 1574

第五节 频敏变阻器参数表 1575

第五章 供电系统及装置 1578

第一节 网络电压等级的确定 1578

第二节 负荷计算与开关选择 1578

第三节 电力变压器计算与选择 1581

第四节 系统电压降校核 1581

第五节 电缆卷筒与中心集电器的选择 1582

第六节 拖令装置 1586

第七节 避雷装置及接地 1588

第六章 电线电缆选择 1589

第一节 电线电缆型号的确定 1589

第二节 电线电缆截面积计算 1590

第三节 滑触线的计算与选择 1593

第四节 导线载流量的修正 1594

第五节 导线穿管敷设的管径选择 1596

第六节 常用电线电缆性能表 1596

第七节 布线工艺材料表 1600

第七章 照明、通信及采暖通风 1605

第一节 港口机械照度表 1605

第二节 常用典型灯具性能表 1605

第三节 采暖与通风 1609

第四节 通信设备 1610

参考文献 1610

第十三篇 港口起重运输机械的液压传动第一章 港口起重运输机械液压系统的组成和特点 1611

第一节 液压系统的组成 1611

第二节 起重运输机械液压系统的特点 1612

第二章 港口起重运输机械常用液压系统的类型和选择 1613

第一节 液压系统类型 1613

第二节 液压系统型式的选择 1616

第三章 液压系统的控制 1621

第一节 液—液控制 1621

第二节 电—液控制 1622

第四章 液压系统设计 1623

第一节 遵循的有关标准 1623

第二节 系统工作压力的确定 1624

第三节 系统流量的确定 1633

第四节 液压系统的功率 1635

第五节 管路设计及布置 1636

第六节 系统发热及散热冷却计算 1638

第七节 系统安全保护措施 1640

第八节 油箱及辅助装置的设计及选择 1644

第五章 液压元件的选择 1647

第一节 液压泵的选择 1647

第二节 液压马达的选择 1651

第三节 液压缸的选择 1653

第四节 控制阀的选择 1656

第六章 起重运输机械常用液压油 1661

第一节 液压油类型和性能 1661

第二节 液压油的选择 1662

第七章 起重运输机械液压系统实例 1668

第一节 高塔柱起重机液压变幅系统 1668

第二节 全液压浮式起重机液压系统 1669

第三节 多用途门座起重机液压变幅及回转系统 1673

第四节 斗轮式矿石卸船机液压系统 1675

参考文献 1677