1、太原科技大学本科毕业设计（论 文）集装箱自装卸运输车起重装置设计Design of working device of Self-loading container Trailers学 院（系）： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及自动化（工程机械）班 级： 机自 121205 班 学 生 姓 名： 赵 建 学 号： 201212030528 指 导 教 师： 要志斌 2016 年 6 月 9 日太原科技大学本科毕业设计（论文）摘 要近年来，我国经济飞速发展，各行各业都在蓬勃地成长，物流运输业也在不断发展中。消费者对于物流的要求日益增多，集装箱“门到门”的运输模式逐渐得到大家认可和推崇。但
2、是目前国内集装箱运输业仍处于低效率、高耗能的局面。虽然我国也曾大力发展集装箱运输辅助行业，例如大型叉车，正面吊，起重机等，在中远途集装箱运输业内有了一定效果，但在短途运输领域，大型装卸设备带来的高额成本和相对漫长的装卸时间仍旧是集装箱短途运输业发展的拦路虎。这样就慢慢衍生出了一种新的集装箱转运方案集装箱自装卸系统。以此为基础的集装箱自装卸运输车凭借其灵活快捷的特点，占据了越来越多的市场份额。本文首先介绍了集装箱自装卸运输车工作装置的基本结构与工作原理。起重装置有单侧平行式、单侧交叉式和双侧等形式，支撑装置有交错式一级伸缩支腿、交错式二级伸缩支腿和大跨距支腿等形式。工况有自装卸作业、堆垛作业和车
3、对车作业等。其次，简单阐释了单侧滑移式集装箱自装卸运输车起重装置的设计方法，并研究了不同结构形式的起重装置对整车装卸性能的影响。单侧滑移式集装箱自装卸运输车起重装置通常包括基座、上臂、下臂、支腿、起重吊链五大部分，以液压缸为动力输出，对集装箱进行各种装卸作业。文章以某单侧滑移式集装箱自装卸运输车为例，介绍了其起重装置的设计方法。同时作为集装箱自装卸运输车的核心子系统，不同起重性能要求的集装箱自装卸运输车，需要配置不同布置形式的起重装置。本文也对这种对应性做了初步研究，得到阶段性的研究成果，为系列车型的设计和后续的研究工作提供了一定参考和基础。最后，总结和归纳了全文叙述内容，提出了可以继续深入研
4、究的部分并对下一步的研究进行了展望。关键字： 集装箱；运输车；工作装置；铰点太原科技大学本科毕业设计（论文）IAbstractIn recent years, the rapid development of economy of our country, all walks of life in the vigorous growth, logistics and transport industry also in the continuous development. Consumers for logistics requirements increasing, the contain
5、er door to door transport model has been recognized and respected. But at present domestic container transportation industry is still in low efficiency, high energy consumption situation. Although our country have vigorously the development of container transport auxiliary industry, such as large fo
6、rklift, front crane, crane, in the long haul container shipping industry have certain effect, but in the field of short distance transportation, loading and unloading of large equipment to bring the high cost and relatively long time for loading and unloading is still short of container transport Th
7、e stumbling block of the development of industry. This will slowly derived from the a new container transport scheme - container self loading and unloading system. Taking the opportunity of containers based self loading and unloading transport vehicle with its flexible and efficient characteristics,
8、 occupy the more and more market share.This paper firstly introduces the basic structure and working principle of the container self loading and unloading transport vehicle, the lifting device has a single side parallel, one side cross and bilateral and other forms, Staggered type two stage telescop
9、ic legs and large span leg form. Conditions have self loading and unloading, stacking and car to vehicle operation and so on.Secondly, briefly explains the unilateral sliding from container loading and unloading transport vehicle lifting device design method, and study the different structure form o
10、f lifting device of vehicle handling performance of unilateral sliding from container loading and unloading transport vehicle lifting device usually comprises a base, the upper arm, lower arm, leg, lifting chain five parts to the hydraulic cylinder as the power output of the container for loading an
11、d unloading operations. In this paper, a unilateral sliding type container transportation, loading and unloading car as an example, introduces the hoisting device design method. At the same time as a container transportation, loading and unloading car core subsystem, different lifting performance re
12、quirements of the container loading and unloading transport vehicle, need Configuration of different arrangements of the lifting device. 太原科技大学本科毕业设计（论文）IIThis paper also made a preliminary study of this correspondence, to get the results of the stage, for the design of a series of models and follow
13、-up research work to provide a certain reference and foundation.In the end, the paper summarizes and summarizes the content of the full text, and puts forward some further research and prospects for the further research.keyword：Container; transport vehicle; working device;hinge point太原科技大学本科毕业设计（论文）
14、III太原科技大学毕业设计（论文）任务书学院（直属系）： 机械工程学院 时间：2016 年 3 月 7 日学 生 姓 名（班级、学号）赵建 指 导 教 师 要志斌设计（论文）题目 集装箱自装卸运输车起重装置设计主要研究内容1、起重机工作装置机构类型的选择分析；2、侧面吊起重装置铰点确定及结构设计；3、起重机工作装置结构设计；4、主要零部件的强度分析计算；5、绘制起重装置装配图、主要零部件零件图及各工况特征示意图；6、完成设计说明书；7、翻译 3000 字以上的相关外文文献研究方法1、 参考国内外机型，进行起重机工作装置机构类型选择2、 利用图解法与试凑法进行工作机构尺寸参数设计3、 参照国内外
15、机型，考虑自身设计要求，进行起重机工作结构设计4、 选定受力最大位置，进行起重机工作装置主要部件强度计算主要技术指标(或研究目标)最大起重量:37000kg；支腿最大跨度 3200mm；最远作业幅度 4000mm；最大外廓高度 2490mm；最大外廓宽度：2500mm；最大外廓厚度 1020mm；液压系统最大压力 28MPa，自重 7000kg（参考徐工 MQH37A 侧面起重机机）主要参考文献1、刘喆君. 集装箱自装卸半挂运输车总体设计及整车性能分析 D. 吉林大学，2014. 2、成凯，高健，程磊. 集装箱自装卸运输车工作装置铰点位置对油缸载荷影响J. 中国工程机械学报，2014，12(4
16、): 313-319.3、袁福昌. 集装箱搬运机械 M.技术标准出版社，1981.6.说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系） 。太原科技大学本科毕业设计（论文）IV太原科技大学本科毕业设计（论文）目 录摘 要 .IAbstract.II太原科技大学毕业设计（论文）任务书 .第 1 章 绪论 .11.1 课题来源及背景.11.2 集装箱自装卸运输车工作装置总体介绍.11.2.1 集装箱自装卸运输车工作装置形式.11.2.2 集装箱自装卸运输车的不同工况.51.3 集装箱自装卸运输车的发展历程.71.3.1 国外集装箱自装卸运输车的发展历程.71.3.2 国内集装箱
17、自装卸运输车的发展历史与现状.81.4 本文研究的主要内容.9第 2 章 集装箱自装卸运输车总体设计 .102.1 单侧侧面吊的基本结构和工作原理.102.2 单侧滑移式侧面吊技术参数.122.2.1 基本参数 .122.2.2 作业范围参数 .13第 3 章 侧面吊起重装置铰点确定及结构设计 .163.1 侧面吊起重臂架装置参数分析.163.1.1 几何及力学关系 .173.1.2 约束条件 .183.1.3 用试凑法确定结果 .183.1.4 支腿参数确定 .203.2 液压缸参数设计.213.3 侧面吊臂架结构设计.233.3.1 吊装机构 .243.3.2 支撑机构 .263.3.3
18、支座总成 .273.3.4 吊链总成 .28第 4 章 主要零部件的强度分析计算 .294.1 上臂载荷分析及强度校核.294.2 下臂载荷分析及强度校核.314.3 支腿臂架的强度分析及校核.34第 5 章 总结与展望 .36太原科技大学本科毕业设计（论文）I5.1 全文总结.365.2 展望.36参 考 文 献 .38致 谢 .40太原科技大学本科毕业设计（论文）0第 1 章 绪 论1.1 课题来源及背景最近几年，我国经济发展迅速，道路交通运输行业与其他所有行业一样，呈现出迅猛发展的势头，其中集装箱运输量正在急速增加。根据往年交通部发布的资料，可以统计出我国港口集装箱吞吐量的相关数据：20
19、12 年，全国港口完成集装箱吞吐量 1.77 亿 TEU（标准箱） ，比上年增长 8.43%1; 在 2013 年，全国港口集装箱吞吐量达到了 2 亿 TEU。这巨量的港口集装箱货物中，40%将通过公路集装箱的运输方式发往全国。由此可知，国家集装箱公路运输行业将会被港口贸易带动起来，取得蓬勃发展。虽然近年来，我国公路集装箱运输行业有了长足的发展和进步，但中短途运输状况却不尽如人意。主要的原因是公路集装箱的装卸方式还不够先进，绝大多数集装箱运输车辆本身不具备自装卸能力，大都依靠其他机械辅助装卸，而且很多情况下，现场并不具备机械装卸能力，往往还要人工辅助装卸。可以看出，目前公路集装箱的运转效率非常
20、低，而且装卸费用也会非常高，这些都是制约这个行业发展的不利因素。前段时间集装箱运输辅助行业得到过一定发展，比如港口起重机，大型叉车等，这些大型设备在集装箱中远途运输中有很不错的效果，但是在短途运输中，效率的提升已经不能弥补大型辅助装卸设备带来的运输成本的提高了。在节奏不断加快的今天，高效率公路集装箱运输的要求催生出了最新型的运输工具集装箱自装卸运输车。 这项重大的技术革新，起源于欧洲，随后由于其高效的装卸效率、低廉的运营成本、强大的安全保障等种种优点，飞速发展，现已被世界许多国家接受采用。此技术迅速改善了世界集装箱运输行业的发展状况，也指出了我国解决集装箱中短途运输业的发展方向。虽然多年来，专
21、用运输车的开发和有效使用，一直是我国汽车发展的软肋，但行业面临的巨大难题也在催动着自装卸系统在国内生根发芽。1.2 集装箱自装卸运输车工作装置总体介绍 1.2.1 集装箱自装卸运输车工作装置形式 太原科技大学本科毕业设计（论文）1依据车辆对集装箱的作业方式的不同，有以下几种模式的集装箱自装卸运输车：全吊装模式、半吊装半拖动的模式、全拖动模式 2。其中全吊装模式，是集装箱的转运过程，全部是以吊装的方式来完成的。按照这种模式进行设计的产品非常多，是最常见的一种（图 1.1） 。全吊装式集装箱自装卸运输车的结构特点是：将一部折臂式起重机安装在半挂车“工”字梁或二类汽车底盘大梁的前后两端作为起重装置，
22、在装卸过程中需要用起重用短环链链接集装箱与起重装置，此短环链一端铰接在起重装置上吊臂的臂头，另一端安插在集装箱下角件的长圆孔内。在整个装卸过程中，往往要求卸车完成后（或起吊前）具有很大质量的集装箱距离车辆侧边缘 300mm 以上，作业幅度非常大，这样很强的侧向稳定性对此种类型运输车就非常重要，因此斜伸式或大跨距的侧向支撑装置就是除了起重用折臂式起重机外车辆两端的必备配置。综上，这种类型的集装箱自装卸运输车的工作装置按照其各自功用可分为两部分：起重装置与支撑装置。从结构上看，起重装置与支撑装置都有多种形式，下面分别介绍。图 1.1 全吊装模式（1）五铰点式 此类型的起重装置在目前的市面上见到的机会并不多，属于早期产品。图1.2 为一种五铰点式的一种类型产品：
