高崇金

（珠海三一港口机械有限公司，广东珠海 519000）

0 引言

在能源、电力、冶金、港口等行业，特别是一些大宗散料集散中心的高速、稳定、集效、滚动式发展中，大型港口散料装船机发挥着重要作用。本文分析的装船机是三一海洋重工1 600 t/h 移动回转式粮食装船机。该装船机为目前国内最大吨位粮食装船机。相对其他装船机，具有整机重量轻、生产率高和载荷大等特点。俯仰机构作为装船机的核心部件，安全方面尤其重要。本文通过建立装船机俯仰机构计算简图，得到俯仰钢丝绳最大拉力，又根据其载荷条件，对上部金属结构通过有限元HyperMesh 软件建立三维模型，对关键部件L 架结构进行分析。并将计算结果用于指导设计，为相关领域提供设计依据和参考。

1 装船机装卸工艺流程及金属结构组成

1.1 装卸工艺流程和主机参数

装船机装船工艺流程如下：仓储区→码头皮带机→转运站→码头皮带机→装船机尾车皮带机→中继皮带机→臂架皮带机→伸缩溜管→船舱。

表1 粮食装船机主要参数

1.2 上部金属结构组成

上部金属结构统称为回转支撑以上部分，它实现了上部回转、臂架俯仰和安全挂钩等动作。包括伸缩溜管、臂架、臂架皮带机和L 架等结构及部件，如图1。

图1 上部钢结构各部件分布图

2 力学模型建立

分析简化后的装船机模型，其中主臂和溜筒，L 架、司机室、除尘系统和机器房等之间相对位置固定，在进行运动分析时作为整体，取其质心位置进行力学分析。臂架系统各部分质心位置如图2 所示，以臂架铰点O 为坐标原点，各质心点坐标为：