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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FQ18

第二节 自重载荷FG19

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Ft20

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