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1. 研究目的与意义（文献综述）
轮胎式集装箱门式起重机(rtg)是集装箱码头堆场的主要装卸设备,其特点是生产效率高,作业活动范围广,堆场利用率高，在我国各大港口集装箱堆场的装卸生产中得到了广泛应用，市场占有率超过90%，但是，近年来随着国际油价的上涨，使以柴油作为动力能源的传统rtg装卸成本大幅上涨, 柴油发电机组的噪声和排出的废气也严重污染着码头和周围的环境，为了响应国家节能减排的号召，节约能源已成为新时期港口企业提升竞争能力的重要手段，节能减排已深入到港口建设、技术改造及生产建设的各个环节及生活的各个方面。rtg“油改电”技术减少了排放降低了噪音因此得到了大力推广，其目的在于通过改变rtg的能源供应方式（利用低能耗、低排放的电力替代高能耗、高排放的柴油），实现港口集装箱装卸生产的节能减排，从而促进绿色港口建设。
国内外的研究机构对rtg的相关研究主要集中在油改电后的设计优化，例如，谢明聪针对 rtg“油改电”在实际应用中存在的不足，从部件配置选择、设计上进一步应用节能技术优化设计。他指出传统rtg整流单元存在的不足，传统的rtg采用柴油机发电机组进行供电，系统采用一个二极管不可控整流的整流单元，它无法将由势能或动能转换成电能回馈到电网，电能浪费大，配置igbt整流/回馈单元用于回收机械能，进一步提高能源利用效率。
rtg油改电后为了适应不断提高的装卸效率，需要减小设备自重，但ertg在原rtg基础上, 再增加一套市电供电装置，主要有机载变压器，电缆卷筒驱动控制柜，电缆卷筒，卷筒驱动电机和支持支架和维修平台，整机重量增加约3.5t , 会增加轮胎磨损和电能驱动。因此在设计时小车驱动机构可以采用分别驱动代替集中驱动，三合一独立驱动相对集中驱动结构省去中间传动轴，同时相应减少集中驱动相匹配的走道、检修平台和电机底座，进一步减低机构重量，总计减轻约1.5吨重量，降低设备的运行能耗；减摇系统采用电子减摇装置，由于机械式吊具减摇在小车架下方增加一层减摇平台，在保证同样起升高度的情况下和兼顾机械减摇系统的维护方便，必须要增加rtg 的立柱高度，加上减摇系统本身的重量，整机的重量将增加约 6 吨。相对于机械减摇系统而言，电子减摇装置的重量可以忽略不计。整机重量减少，可以降低相关轴承、轮胎等零部件的使用载荷，提高零部件使用寿命，减低设备运行的能耗。
与柴油rtg起重机相比，电气化轮胎龙门起重机(rtg)有望减少气体排放，节约能源，但它将增加电能需求，因此f.m.m.alasali，stephen.haben等人建立了模型通过电力负荷预测来了解电力需求，从模型上得到的数据表明，从柴油转向电气化rtg起重机将导致港口变电站的峰值需求和功耗的增加，港口可能需要升级电力基础设施，以满足这种需求的增长，负荷预测是估计未来因需求不一致而可能发生的任何财务或技术风险的重要工具，准确的预测是解决能源管理系统问题的有效解决方案，如负荷脱落、高峰需求和电力基础设施发展。
目前ertg主要采用三种供电方式：电缆线卷供电方式、低架滑触线方式和高架滑触线方式，这些供电方式在rtg转场作业时仍然需要利用柴油发电机，灵活性受到限制，随着电磁学、电力电子技术和现代控制技术的发展，孙冰，武杰文等人提出了无线发电并对此进行样机实验研究，他们拟用wpt供电系统取代rtg原有线供电系统，选择具有恒压输出特性且自由度更高的lcc-s谐振电路作为系统拓扑，以满足rtg充电机恒压输入的需求。采用具有一定抗偏移能力的ddq线圈机构，并在考虑rtg高度变化的情况下进行参数设计，输出电压波动在20%以内，实现系统恒压输出，实验结果系统具有一定抗偏移恒压输出能力，实验设计有效可行，这为后续大功率无线供电提供了实验基础。
rtg“油改电”后存在一些不足，失去了原有的作业灵活性，转场作业需要利用柴油发电机，一定程度上增加了设备的投资和维护的费用，转场需要人工插拔电源，增加人工成本的同时存在安全隐患，因此采用何种更简易的方法和途径来解决“油改电”rtg的转场 问题仍是今后研究的课题。从理论上讲, 为了弥补“油改电”rtg不能灵活转场的问题, 增加堆场rtg的数量是较好的途径, 尤其对采用高、低架滑触线 rtg工艺的码头，但增添设备无疑会增加码头的营运成本, 因此, 必须结合码头自身的实际情况进行综合分析和评判。
可以预见，在未来十年或不久的将来，我国的港口装卸设备将要面临一场自动化乃至智能化的升级改造或更新换代的革命，对设计使用寿命均在 20 年以上的大型港机设备而言，在设备定制、设计制造、原有设备改造等的实践过程中， 不应片面追求设备投资的低成本，应当充分考虑投产后的使用成本和设备的使用能效，以安全、实用、可靠、经济、先进的原则，合理选择配置具有高效节能的机构或部件，进一步优化设计合理减重，使得设备从设计制造和后续技术改造上满足安全可靠、经济实用、技术先进又节能高效的要求。
2. 研究的基本内容与方案
1)收集国内外有关轮胎式集装箱门式起重机的信息，认真阅读相关文献，做好阅读笔记，了解rtg的发展过程和研究现状，为后续设计打下理论基础，对设计方法有初步认识。
2)在广泛阅读相关专业文献和基础知识的前提下，撰写开题报告。
3)通过起重机设计手册技术规格要求初步选择基本参数。
3. 研究计划与安排
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第一周：轮胎式场桥的专业知识的学习，搜集相关外文文献。
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第二周：确定要翻译的外文文献，安装cero相关软件。
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第三周：初步学习相关软件，完成外文文献翻译。
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[1]. 提高“油改电”后电rtg的利用率， 吴民利 王伟 忻建宁 周坚勇 《港口科技》 2011
[2]. 港口rtg无线供电技术研究， 孙冰 武杰文 高洪光 李雪莉 朱宸彦 《电源学报》2019
[3]. 轮胎式集装箱龙门起重机的节能改造， 丛培状 胡战生 《节能监制》2012
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