（完稿）船舶起重机设计（CAD全套）

它应满足的基本技术要求如下。

能以额定的起重速度起升额定负荷。

能依操作者的要求方便灵敏地起落重物。

能依据起吊重轻重空钩或重物着地等不同情况，在较广的范围内调节运行速度。

无论在起重或落重的过程，都能根据需要随时停止并握持重重，即能可靠地制动。

.船舶起重机主要性能及参数船舶起重机的主要性能参数是起重机工作性能指标，也是设计的依据，主要包括起重量工作幅度起重力矩起升高度工作速度回转速度等。

.额定起重量船舶起重机额定起重量是在各种工况下安全作业所容许起吊重量的最大质量值，包括取物装置重量。

.工作幅度在额定起重量下，起重机回转中心的轴线距吊钩中心的距离。

工作幅度决定起重机的工作范围。

.起重力矩起重机的工作幅度与相应起重量的乘积为起重力矩，它是综合起重量与幅度两个因数的参数，能比较全面和确切地反映起重机的起重能力。

.起升高度吊钩起升到最高位置时，钩口中心到支撑地面的距离。

在标定起重机性能参数时，通常以额定起升高度表示。

额定起升高度是指满载时吊钩上升到最高极限位置时从钩口中心至支撑地面的跟离。

对于船舶起重机，起升高度随幅度的减小而增加。

.工作速度船舶起重机的工作速度主要指起升回转变幅的速度。

起升速度指吊钩平稳运动时，起吊物品的垂直位移速度回转速度指起重机转台每分钟转数变幅速度指变幅时，幅度从最大最小变到最小最大所用的时间。

.自重指起重机处于工作状态时起重机本身的全部质量，它是评价起重机的综合指标，反映了起重机设计制造和材料的技术水平。

回转机构采用液压马达驱动回转支承实现。

大国，必须使我国成为船舶配套设备制造大国。

船舶起重机运输起着非常重要的作用。

世界造船业发展经验表明，要发展造船业，就必须同时建设作为船舶配套设备，提高了船舶重物装卸效率，缩短了船舶停滞时间，加快了重物流通，促进了国际贸易和经济发展。

.船舶起重机研究背景及意义发展海上运输对于加强国民经济建设具有重大的现实意义。

特别是近年来由于对外贸易的迅速发展，远洋重船载着大量物资往来于世界各国的港口，成为国际间进行物资交流的主要工具。

加入后，我国与世界各国的经济贸易显著加强。

国家对外进出口额逐年增加，其中占外贸运输总量的外贸海运量以每年的幅度增加。

由此而带来的港口货运吞吐量也大幅度增长，全国港口年吞吐量达亿吨以上，港口泊位多个，其中万吨以上的泊位多个。

为了适应货运量的激增和船舶大型化对装卸速度的迫切需要，各种起重机正向高效大型化的方向发展。

这些都导致起重机的尺寸不断增大，载荷和自身重量不断增加。

为了适应形势发展的需要，不断壮大远洋运输船队，增加船舶数量是十分必要的，但同时应该十分注意提高装卸重效率，以便充分发挥船舶的运输能力和提高经济效益。

船舶的营运周期分为两个部分水上航行时间和港口码头停泊时间。

提高运输能力和经济效益的重要环节之是缩短营运周期。

因此，不仅需要提高船舶的性能和航速，以减少航行时间还必须尽可能缩短停港时间。

对于杂重船来说，停港时间主要取决于装卸重的速度，因而运转良好效能高的重物装卸设备，对于减少停港时间起着重要的作用。

现在航运界和造船部门都非常重视提高装卸重的效率。

为了提高重物装卸效率，各种不同类型的船舶采用不同的具体装卸方式。

例如煤船矿砂船及装运谷物等散装重物的船舶般均有专门的码头和设施，如利用输送带装卸，但有时它也需要在开阔水面进行过驳，因而这类船舶上还必须装设各种类型的船舶起重机。

干重船目前运输中的大多数重物仍是成箱成袋成捆的包装重物，这些重物般由干重船运输。

因此要求干重船装设各种形式的起重机，以便进行装卸重工作。

虽然目前港口装卸设备大大削弱了船舶自带起重机的重要性，但为了在缺少港口装卸设备的条件下完成重物装卸及开阔水面过驳的需要，煤船矿砂船装运谷物的散装重物的船舶以及干重船均装备各种类型的起重机，其它类型的船舶出于起吊食品备件软管其他物品及起吊人员的需要也会选装定起吊能力和适当工作幅度的起重机。

船舶起重机的性能对提高重物装卸效率，缩短船舶滞港时间，加快重物流通，促进国际贸易和经济发展都具有非常重要的意义。

近年来航运市场持续升温，对船舶的需求量大增，中国造船业抓住机遇，不断扩大国际造船市场的占有份额。

按国际权威机构的统计，在造船完工量承接新船定单和手持造船定单这三大造船指标上我国年在国际造船市场上的份额分别占到。

虽然国内造船产量不断增加，但国产设备装船量却在降低，大部分造船所选用的设备为国外进口。

辽宁省做为造船大省目前有船舶配套企业多家，为省内造船企业的配套率不到，国内配套率在以下出口几乎为零。

从世界范围来看，韩国造船业中是本国设备制造厂商为之配套。

日本船舶设备配套率更高达，而我国却不足。

船舶甲板机械更是被国外品牌所垄断，例如起重机大多采用德国和利渤海尔日本法国瑞典赫格隆的产品。

世界造船业的发展经验表明，要发展造船业，就必须同时建设与之相适应的船舶配套业。

要想把我国建设成为世界第造船大国，必须使我国成为船舶配套设备制造大国。

发展船舶配套业，能够进步提高我国造船业的整体国际竞争力。

我国“船舶科技跨越工程制造推进计划”实施中，船舶起重机作为重要的甲板设备，在国内己经具有定的生产基础，如果加快对已有引进技术的消化吸收和创新，加大自主研发投入，尽快形成自己的品牌，将极大推进和带动船舶配套业的发展。

第章船舶起重机结构及性能特点.船舶起重机简介船舶起重机根据所采用的能源和驱动方式，可分为蒸汽起重机电动起重机和液压起重机。

蒸汽起重机最早应用在船舶上。

它具有良好的调速性能，启动力矩大，工作可靠但效率低。

近年来随着蒸汽动力被内燃机动力取代，蒸汽能源大大减少，因此蒸汽驱动的甲板机械已被淘汰。

电动起重机具有运转平稳操作简便易于实现遥控等优点。

但是，电器元件对湿度很敏感接触式继电元件经常发生跳火花引起烧损元件等故障复杂的电器线路需要专门的人员进行维护保养和经常排除故障才能保证它处于良好的工作状态。

液压起重机是六十年代开始发展起来的。

它具有良好的无级调速特性工作平稳，换向冲击小操作轻便工作可靠使用寿命长相同输出功率条件下，它比其它类型的起重机重量轻体积小。

随着液压技术的发展，液压元件质量的提高，以及先进的电液比例控制液压元件的出现，液压起重机的优越性日益明显，目前在船舶上获得广泛应用。

有关部门对最近几年新建造船舶采用的起重设备驱动方式统计情况为电力驱动占，液压驱动占，其他驱动占。

又据有关资料表明在回转式起重机的生产中，目前电动起重机和液压起重机的产量不相上下，但是液压起重机显示出上升趋势。

本设计的船舶起重机采用液压起重机，其大体结构如下图所示图船舶起重机结构图.液压船舶起重机的特点与吊杆式起重机相比，船舶起重机占用甲板面积小，操作灵活，可“回转能为前后舱工作，能准确地把重物吊放到指定地点，装卸效率高，并能迅速投入工作。

但它结构复杂，管理要求高，价格比吊杆式起重机贵得多。

般认为船经常到港而起重重量超过时，采用船舶起重机是合适的。

液压船舶起重机是种循环的间歇动作的短程搬运物料的机械。

个工作循环包括上料运送卸料及回到原位的过程，即取物装置从取物地点由起升机构把物料提起，由运行回转变幅机构把物料移位，然后在指定地点下放，接着进行相反动作，使取物装置回到原位，以便进行下次的工作循环。

在两个工作循环之间般有短暂的停歇。

起重工作时，各机构经常处于启动制动以及正向反向等相互交替的运动状态中。

船舶起重机应工作可靠效率高维护和使用容易，还应能防水防潮和适应航区气候条件。

它应满足的基本技术要求如下。

能以额定的起重速度起升额定负荷。

能依操作者的要求方便灵敏地起落重物。

能依据起吊重轻重空钩或重物着地等不同情况，在较广的范围内调节运行速度。

无论在起重或落重的过程，都能根据需要随时停止并握持重重，即能可靠地制动。

.船舶起重机主要性能及参数船舶起重机的主要性能参数是起重机工作性能指标，也是设计的依据，主要包括起重量工作幅度起重力矩起升高度工作速度回转速度等。

.额定起重量船舶起重机额定起重量是在各种工况下安全作业所容许起吊重量的最大质量值，包括取物装置重量。

.工作幅度在额定起重量下，起重机回转中心的轴线距吊钩中心的距离。

工作幅度决定起重机的工作范围。

.起重力矩起重机的工作幅度与相应起重量的乘积为起重力矩，它是综合起重量与幅度两个因数的参数，能比较全面和确切地反映起重机的起重能力。

.起升高度吊钩起升到最高位置时，钩口中心到支撑地面的距离。

在标定起重机性能参数时，通常以额定起升高度表示。

额定起升高度是指满载时吊钩上升到最高极限位置时从钩口中心至支撑地面的跟离。

对于船舶起重机，起升高度随幅度的减小而增加。

.工作速度船舶起重机的工作速度主要指起升回转变幅的速度。

起升速度指吊钩平稳运动时，起吊物品的垂直位移速度回转速度指起重机转台每分钟转数变幅速度指变幅时，幅度从最大最小变到最小最大所用的时间。

.自重指起重机处于工作状态时起重机本身的全部质量，它是评价起重机的综合指标，反映了起重机设计制造和材料的技术水平。

本设计的主要参数确定如下，最大额定起重量吨，吊臂长米，最大回转速度.，回转范围度无限位回转.液压船舶起重机液压系统的组成及工作原理船舶起重机起升机构液压系统负荷的特点是主要工作负荷是重力负荷。

无论是在重物升起降下或停在半空时，重力负荷始终单方向存在。

故执行元件的两根主油管工作中始终不变地分别承受高压和低压，以产生方向不变的液压力或扭矩与重力相抗衡。

于是，起重机构液压系统具有以下特点只有侧油路要求限压值较高，另侧限压值较低。

必须能限制放下重物时的速度，以防重物在重力作用下快速坠落。

重物停在空中时应能可靠地锁紧，以防其在重力作用下向下滑落。

若重力负荷变动范围较大，则需要采取功率限制措施。

回转机构液压系统负荷的特点是主要工作负荷是回转或行走引起的始终与运动方向相反的阻力负荷和起停时的惯性负荷。

因此执行元件两侧的油路都可能承受高压停止时负荷消失只有在风大或船倾斜时才会有额外的负荷。

惯性力与质量和加速度成正比，方向与加速度相反。

船舶起重机运动部件质量较大时，起停时的惯性负荷较大。

这种系统的特点是两侧油路限压值都同样较高。

设在固定平面上的船舶起重机般无须限速措施，但若考虑船舶可能倾斜，则双侧油路都需有限速措施。

停止指令给出后尽量不用机械制动，以免因惯性力大而摩损太快停后只有在有必要时如风大倾斜才采用机械制动。

负荷变化不会太大，般无须专门的功率限制措施。

第章船舶起重机吊臂选型与计算吊臂是船用起重机的重要组成部分，是起重机的主要承载构件，起重机通过吊臂直接吊载，实现大的作业高度与幅度。

它承受着起重机的各种外载荷，耗钢量大。

随着起重量的不断增大，其吊臂的重量也不断的增大。

因而吊臂结构设计的优劣，将直接影啊整机的性能，如整机重量整机重心高度和整机稳定性等，所以以要在保证吊臂安全工作的条件下尽量减轻吊臂的重量，这对提高整机质量和经济性具有很大的现实意义。

因此对船用起重机吊臂进行合理的结构设计及力学分析是非常必要的，为了减轻自重，降低制造成本，提高整机性能，吊臂采用箱形截面吊臂，吊臂材料选择。

吊臂受力分析如下图图船舶起重机吊臂受力分析图吊重包括起吊重物重量以及吊具的重量。

图中，吊臂外载荷外载荷作用下吊臂的支承反力下面计算吊臂受力情况，式.•••，式.••，式.••由.式可知••