集装箱桥吊防摇控制措施研究

集装箱阻尼防摇系统的设计与研究的开题报告
一、选题背景
随着现代经济的发展，全球贸易繁荣，海上集装箱运输逐渐成为最主要的贸易方式之一。

然而，实际的海上运输条件十分恶劣，波浪、风力等外界因素会对船舶以及装载的集装箱造成极大的影响，使其产生较大的倾摇振动。

这种情况下，若海上交通事故发生，就会造成集装箱的倾倒、损坏甚至失踪，给企业和社会带来极大的损失，严重影响船运业的发展。

为了解决海上运输过程中集装箱的安全问题，许多研究者提出了各种防摇系统的方案，但当前的集装箱阻尼防摇系统仍然存在许多问题，如系统结构过于复杂，安装调试困难等。

因此，如何研究并设计一种简单有效的集装箱阻尼防摇系统的成为当前急需解决的问题。

二、研究目的
本项目旨在研究和设计一种可靠的防摇系统，使得在海上运输集装箱时，能够有效防止集装箱产生较大的倾摇振动，从而保障集装箱的安全。

三、研究方法
本项目将使用计算机模拟和实验的方法进行研究。

首先，通过数学模型和计算机模拟，分析防摇系统中集装箱的振动特性，确定系统的设计方案。

然后，进行实验验证，确定系统的稳定性和防震效果，不断改进和完善系统设计方案，最终得出效果最优的防摇系统。

四、预期成果
本项目预期可得出一种简单有效的集装箱阻尼防摇系统设计方案，该方案能够有效防止集装箱在海上运输过程中的倾摇振动，并能提升集装箱的安全性，减少意外事故的发生，有望在实践中得到广泛应用。

五、研究意义
本项目的设计方案对海上集装箱运输的安全问题做出了有益的探索，有助于推动防摇系统的更新优化，提高海上运输集装箱的安全水平，为
海事行业的发展做出贡献。

港口集装箱起重机吊具减摇装置分析摘要：分析港口集装箱起重机吊具摇动产生原因。

现有港口集装箱起重机的各种形式减摇装置。

关键词：港口集装箱起重机；吊具减摇装置；单摆模型；1、前言随着集装箱船舶日益大型化，对港口的岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）和轮胎式集装箱龙门起重机（以下简称轮胎吊），轨道式集装箱龙门起重机（以下简称轨道吊）的装卸效率要求越来越高。

港口集装箱起重机的装卸效率受很多因素的影响，吊具的摆动是关键因素之一。

吊具的摆动增加了对箱的难度，延长了司机的作业时间，降低了司机操作的舒适性。

同时，吊具的摆动增加了撞箱的风险，不利于码头的安全生产。

为了使吊具在很短的时间内恢复静止或摆幅减小到允许的范围内，需要加装吊具减摇装置。

以下主要探讨现有的港口起重机的各种减摇装置。

2、吊具摇动成因港口集装箱起重机的吊具是通过钢丝绳和小车连接的。

当进行作业时，小车运行机构驱动小车运行，吊具通过钢丝绳获得加速力同小车一起运行。

小车停止，吊具发生摆动，此时，停止的小车可以看做固定点，悬垂钢丝绳近似成柔性绳，吊具简化成质点，那么吊具的摆动可以简化成单摆模型。

由此可以看出，吊具的摆动是不可避免的。

3、几种常见的减摇装置3.1通过起升钢丝绳交叉缠绕严格意义上来说，这不属于减摇装置。

它只是利用起升钢丝绳的交叉缠绕，增大钢丝绳和水平面间的夹角，增加钢丝绳在摇摆过程中的调整张力和阻摇的能力。

这种方式的弊端十分明显，首先，减摇效果差，吊具在不同的高度及载荷下，减摇效果差异很大。

其次，增加了钢丝绳的弯折次数，影响钢丝绳的寿命。

3.2八绳防摇系统起升卷筒为八组绳槽卷筒，钢丝绳通过改向滑轮分别到吊具上架的四个固定点。

钢丝绳在吊具和小车间形成四个独立的三角形，利用三角形的稳定性原理，实现吊具的摇摆控制。

八绳防摇的另一个显著特点：用钢丝绳的固定点取代吊具上架上的滑轮，这样就消除了滑轮在钢丝绳上的滚动现象，从而减弱吊具的摇摆。

因具有以上的特点，并且在吊具的前后左右四个面上钢丝绳都形成了三角形结构，因此，在小车方向和大车方向上，防摇效果都很显著。

随着大型集装箱船的持续增多，有更多的码头选择应用大型集装箱起重机，以满足更大高度的作业要求。

根据集装箱起重机作业的特征分析，随着高度的不断增加，吊具摆动的问题会更加严重。

一般吊具出现前后方向的晃动时，司机可以通过控制小车将其趋于稳定。

但是，对于顺逆时针的旋转扭动，司机无计可施。

尤其是随着自动化水平的提高，很多码头集装箱装卸均是自动化作业，对于吊具的摆动没有有效的应对方法。

为解决此问题，需要有专业的技术作为支持，通过设计改造消除吊具的摇晃与扭动，从而满足码头集装箱装卸作业要求。

1　影响集装箱起重机吊具摇动因素分析吊具摇动是集装箱起重机作业过程中的常见问题，对作业效率、安全以及操作舒适性等影响严重。

想要在规定时间内完成所有装卸任务，必须采取措施消除吊具摇动的隐患。

结合集装箱起重机结构特征分析，利用钢丝绳连接吊具与小车。

现场装卸作业时，由小车运动机构驱动小车产生动作，相应的通过钢丝绳吊具也会保持一定的加速力动作。

这种情况下虽然小车停止，但是小车会继续动作产生摇动。

以停止动作的小车为中心进行分析，将连接小车与吊具的悬垂钢丝绳看作柔性绳子，以吊具为质点，吊具的摇动可以简单看做单摆模型，因此判断无法完全避免集装箱起重机吊具的摇动。

实际装卸作业中需要由司机操作来控制吊具，尽量消除吊具摇动带来的不利影响，顺利完成集装箱的定位装卸。

在此情况下想要实现高效率作业，需要解决吊具摇晃摆动的问题。

在自动化或半自动化起重机设计中，防摇技术与防扭技术不可或缺，对实现码头集装箱装卸高效率、高安全作业具有重要作用。

2　集装箱起重机吊具常见减摇装置2.1　起升钢丝绳交叉缠绕为减轻集装箱起重机吊具的摇动问题，常见的方法是采用起升钢丝绳交叉缠绕的方式。

此种方法不在减摇装置范围内，本质在于通过增大钢丝绳与水平面的夹角来有效调节进入摇动状态下钢丝绳的张力与阻摇。

虽然此种方法有一定的减摇效果，但是有效性较差，尤其是在吊具高度与荷载状态不同的情况下，起到的减摇效果差异大。

起重机防摇技术研究一、前言吊具的摇摆问题，一直是令起重行业设计和调试人员头痛的一个问题。

起重机在装卸货物时，由于其速度的变化以及外界干扰因素的影响，使吊具前后、左右的来回摆动，在影响生产效率的同时造成一定的安全隐患，最终造成严重的经济损失。

因此，研究一套起重机的吊具防摇系统，实现稳定吊具、平稳操作成为起重机制造商和研究机构一直关注的问题。

一个好的防摇系统能起良好的减摇效果，大大提高了劳动生产率。

近年来, 考虑到现代起重机增加吊重防摇控制系统的必要性，对防摇控制方法的理论研究较多,但这些理论方法只要以理论研究和仿真为主导，与实际可行的物理实现还存在一定距离，很多方面的应用还不是很理想。

二、机械式防摇技术机械式防摇技术通过在小车架下安装防摇装置，包括减摇钢丝绳、卷筒和力矩限制器传动链及带单向轴承的卷筒和制动器，通过机械手段消耗摆动的能量以实现最终消除摇摆的目的，从而提高起重机的工作效率。

要控制吊具的摇摆，首先就必须采用合理的钢丝绳缠绕方式，使车架上起升滑轮与吊具上牵引滑轮在同一平面内偏离成一定角度;利用单向轴承控制卷筒的旋转方向，通过实现放绳方向与传动轴相互锁合，保证卷筒只能向钢丝绳收绳方向旋转;在其重机作业过程中，通过对力矩限制器加以持续通电，始终给减摇钢丝绳一个张力，将其卷起，避免减摇钢丝绳的处于松散状态。

当出现吊具摇摆情况时，通过设定弹簧力来调整制动器给减摇钢丝绳的张力，从而保证在不同情况下阻止吊具的摇摆，起到减摇效果。

吊具在下降过程中，制动器打开，单向轴承的内外圈相互锁住，由于吊具重力使每个力矩限制器受到一个反向力，该力就作为减摇钢丝绳张紧力对减摇产生一定作用;当吊具上升时，减摇钢丝绳上少了吊具自重而引起的张紧力，此时减摇钢丝绳被力矩限制器带动卷筒不断卷起，一定程度上减少了吊具的摇摆;另外，单向轴承的内外相互分离，旋转力没有作用在轴上，轴处于制动状态，制动器由于被锁住而不起作用，因此制动器就会对吊具摇摆产生一定的阻尼作用;当吊具停止升降时，单向轴承的内外圈相互离合，轴处于制动状态，制动器被锁住，从而减少吊具的摇摆。

集装箱门式起重机减摇模型及其控制方法解析摘要：集装箱门式起重机在使用过程无法控制摇晃幅度，若摇晃幅度过大必然会限制集装箱门式起重机的使用效率，还可能增加使用过程的安全风险。

为从根本上解决这一问题，应以减摇模型为基础，通过模型构建确定控制方法，以此为起重机正常使用予以保障。

本文先行阐明集装箱门式起重机概述，继而提出减摇模型以及控制方法，以供参考。

关键词：门式起重机；减摇模型；控制方法前言：集装箱门式起重机在装卸领域属于核心设施之一，广泛应用于港口装卸、物流运输、国防安全等大型建设项目。

集装箱门吊传统的卷绕方式无法抑制集装箱在起重机双向运动过程中的摆动，为了提高集装箱门式起重机的装卸效率，需要结合防摆模型制定摆动控制措施，快速防止集装箱摆动，提高集装箱装卸效率。

一、集装箱门式起重机集装箱门式起重机主要用于各种堆场，其效率以TEU/h衡量，工作循环包括集装箱吊装工作循环的一半和空吊工作循环的一半。

在工作循环中，集装箱吊具在A点着箱，吊具旋锁旋转90度完成闭锁，从A点上升到B点，然后小车移动到C点，然后在集装箱堆场从C点下降到D点，然后随着集装箱行进到D点落箱后解锁，而后，空吊具按照原路线返回A点，这样就完成一个工作循环。

由于D的位置不同，循环距离不同，需要的时间也不同。

理论计算根据一系列集装箱的平均装载或卸载时间来衡量循环时间，称为平均循环时间[1]。

通常情况下，循环的平均运行时间不应超过90s，包括循环中对齐和锁定集装箱的时间，如下图所示：图1：场桥工作循环示意图二、集装箱门式起重机减摇模型1.模型结构模型主要结构涵盖大车行走机构、吊具旋转机构、起升机构、小车行走机构和电气控制系统。

吊具旋转机构包括吊具旋转（水平旋转）和吊具左右倾斜（立体旋转），集装箱门式起重机电气控制系统中包括吊具载荷重量控制单元。

载荷重量控制模块用于确定所吊集装箱的重量。

吊具旋转主控单元是根据载荷重量控制单元进行的测试结果，确定吊装集装箱的重心位置。

集装箱桥吊防摇控制措施研究发表时间：2019-06-10T16:12:58.220Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：滕友昌1 郑波2 [导读] 多年来，岸桥为港口物流行业当中提供了不少的便利，人们用它来在岸边对船舶的众多集装箱进行着日复一日的装卸操作作业。

上海振华重工（集团）股份有限公司 201913 摘要：随着现代工业的不断发展，工业的生产规模也随之不断扩大，在机械应用当中，自动化程度也不断的提升，故此，在搬运成本费用上也水涨船高。

在物料搬运当中，起重运输技术是其中重要的组成部分。

而由于地球的百分之73都是被海洋所覆盖，故此，水上运输占有着重要组成部分。

而其中的岸边桥式集装箱起重机（又称为岸桥）在港口物流当中占有举足轻重的地位，所以，如何加以提高其作业效率，则是厂家和工业当中最为关注的焦点[1]。

关键词：现代工业；起重运输技术；岸桥引言：多年来，岸桥为港口物流行业当中提供了不少的便利，人们用它来在岸边对船舶的众多集装箱进行着日复一日的装卸操作作业。

但是在岸桥起重机升降与加减速当中，吊具最容易出现摇摆作用，据调查，每一天岸桥师傅的工作时间当中，30%时间都是用来通过自然减摇等待摇晃的时间，这样无形中给岸桥师傅们带来不必要的劳动时间浪费。

因此，在提高岸桥起重效率和减摇的措施当中，许多起重机制作产家最为头痛。

一、常见的防摇技术措施（一）传统机械防摇技术它的作用原理是在小车架安装一个防摇装置，其装置有减摇钢丝绳、力矩限制器传动链与卷筒、带单向轴的卷筒与制动器，用传统机械手段将摆动能量消耗殆尽从而实现减摇效果，加以提升作业效率。

机械防摇当中，采用的是钢丝绳缠绕方式，让吊具上牵引滑轮与车架起升滑轮形成一定的角度，再用单向轴承来控制卷筒的旋转方向，这样可以让传动轴与放绳方向相互缩合起来，可以让卷筒只能向钢丝绳收绳的方向旋转，并且在其起重操作当中，使用力矩限制器持续对减摇钢丝绳增加一定的张力，可以有效避免钢丝绳的松散状况。