港口设备驱动装置：减速机、电动机、制动器与联轴器

海港是驱动设备同时承受三大恶劣因素叠加作用的环境：盐雾和100%湿度加速轴承与绕组的腐蚀；高达35 m/s的阵风可能导致起重机沿轨道失控滑移；24/7全天候装卸作业不留出长时间维护的窗口。STS岸边集装箱起重机每90秒起吊一个65吨集装箱，RTG在不停班的情况下倒运堆场箱区，装船机以6 000 t/h的速度装运煤炭——通用工业系列在这里根本无法胜任。本应用要求采用具备防腐涂层的海工级驱动装置、由风速仪自动控制的防风夹轨器，以及具有下降能量再生制动回馈功能的起重变频器。

行业典型工况

STS岸边集装箱起重机主起升——含吊具载荷达65 t，起升高度30–50 m，空载速度60–90 m/min
STS起重机小车（trolley）行走及RTG/RMG门式起重机大车行走——精确定位、循环中长时间的起制动
装船机与卸船机（ship loaders/unloaders）的臂架与回转驱动——补偿船舶摇摆，臂架皮带机线1 500–6 000 t/h
带铰接臂的港口变幅起重机（level luffing）变幅与起升驱动——变幅10–35 m时保持吊钩高度恒定
码头散货（粮食、煤炭、铁精矿、化肥）转运皮带机系统——长皮带、带载重载起动
Reach Stacker正面吊与港口堆高机——臂架伸缩液压驱动、行走柴电驱动
码头区系泊与拖曳绞车——钢丝绳张力下长时间保持扭矩
非工作时段起重机防风保护——夹轨器、由风速仪信号自动触发的防风制动器

减速机

港口驱动装置采用三大系列减速机：用于岸桥主起升与大车行走的重载起重系列、用于小车及辅助机构的工业减速电机、以及用于散货转运系统的专用皮带机机组。决定性的判据是海工级配置：按ISO 12944的C5-M箱体防腐涂层、不锈钢紧固件与通气塞、海水侵入时具备防乳化保护的合成润滑油。港口起重机的工作系数不低于1.6，STS主起升则为2.0，以计入集装箱倒运时的冲击载荷。

配小车与吊具的STS岸边集装箱起重机 — STS crane: 65 t main hoist, trolley and gantry travel with regenerative braking energy recovery.

STS岸边集装箱起重机主起升

重型两级与三级平行轴圆柱齿轮减速机，输出级采用人字齿（双斜齿）传动。在800–1 500 kW驱动功率下输出扭矩250–600 kN·m。CGC ZSY/JST功率分流系列十分适用——在相同额定功率下减小机组外形尺寸，并确保各齿轮副间的载荷均匀分配。海工涂层箱体、强制循环润滑、独立基础的风冷油冷却器。

— 传动比20–63

— 输出扭矩250–600 kN·m

— 工作系数≥ 2.0

— C5-M防腐涂层（ISO 12944）

— 强制润滑，10 µm过滤精度

— Pt100轴承温度监测

大车与小车行走驱动

Boneng斜齿-锥齿K系列或平行轴F系列减速电机——直接紧凑安装于台车上，无需外置电机。STS起重机每个车轮均配独立减速电机，以避免风载下的轨道打滑。小车精确定位要求经带编码器的变频器驱动，并采用输出轴间隙小的减速机。

— K系列（90°锥齿）或F系列（平行轴）

— 传动比25–125

— 输出轴间隙≤ 6角分

— 可在轴端加装编码器

— 海工级IP66

— 承受径向载荷的加强型轴承

装船机臂架与回转驱动

装船机与抓斗卸船机的回转平台配大传动比行星减速机。臂架变幅（luffing）驱动为圆柱齿轮减速机+制动轮与补偿液压缸的组合。散货转运1 500–6 000 t/h时的S1长期工作制要求对箱体进行热校核并强制油冷。

— 传动比100–315

— 输出扭矩达1 MN·m（平台回转）

— 工作系数≥ 1.8

— 采用海水闭式回路的油冷却器

— 双套润滑系统

码头系统皮带机驱动

用于粮食、煤炭和矿石转运皮带的通用减速电机。长皮带机（300–1 200 m）每条皮带设多个驱动站并均匀分配扭矩。满载重载起动要求SF ≥ 1.5并进行热工况校核。倾斜段必须配逆止器，以防断电时皮带反向溜车。

— K系列或R系列（同轴）

— 工作系数≥ 1.5

— 可加装逆止器选项

— IP66防尘防潮

— 可双机并联并实现扭矩均衡

RTG与RMG码头起重机驱动

集装箱码头的轮胎式RTG与轨道式RMG起重机在大车每个车轮及小车上均配减速电机。大车行走要求经闭环变频器对所有车轮驱动进行精确同步控制——否则大车会在不平整路面上发生跑偏。Boneng HB系列专为集装箱码头工况下的长期工作制而设计。

— 每个车轮独立驱动

— 经CAN总线或PROFIBUS同步

— C5-M海工级配置

— 兼容变频器

— 绕组内PTC热保护

电动机与变频器

STS岸桥与装船机的主驱动为低压及中压（380、660、1 000 V）下功率200–1 500 kW的异步电动机，配强制冷却并必须采用海工级绕组绝缘。港口所有主驱动均经起重变频器运行，并将集装箱下降的能量再生回馈电网——这可使码头耗电量降低20–30%，并消除制动电阻的发热。对电机有特定要求：用于频繁起动的加强型H级绝缘、满足S4–S6工作制的热裕度、变频供电时防止感应轴电流损坏轴承。

轮胎式RTG码头起重机 — Container-terminal RTG cranes: individual gear-motors on every gantry wheel.

STS主起升电机

功率600–1 500 kW的异步电动机，采用IC81W强制水冷或风冷。集装箱转运的循环图要求每小时多达35个工作循环，起动扭矩为额定值的1.8倍。Wolong WD3000电机十分适用，配4 096 ppr编码器并具备S4工作制的热裕度。绕组浸渍防潮漆，每相及两侧端盖均必须配Pt100热电阻。

— 功率600–1 500 kW，电压660/1 000 V

— 绝缘等级H，NEMA MG1 Part 31（变频兼容）

— 编码器分辨率≥ 4 096 ppr

— 联轴器端绝缘轴承

— 强制冷却，IP55

— S4工作制热裕度——每小时40个循环

行走与小车电机

功率30–110 kW、后端盖内置制动器的异步电动机。用于大车每个车轮及小车绞车。海工级配置是必须的——电机露天布置，直接受盐雾侵蚀。Wolong YE3/YBX3系列提供IP66配不锈钢紧固件的款式。

— 防护等级IP66，海工级

— 内置直流制动器

— 箱体防腐涂层

— 绕组内PTC热保护

— 兼容变频器

起重变频器

用于主起升与行走的带有源前端（active front end，AFE）的再生变频器。可将集装箱下降能量的高达95%回馈电网，这在经济上至关重要——一个班次内每隔一次下降为满载集装箱、另一次为返程空吊具，两种情况下制动能量均可被利用。INVT GD350-Crane与Inovance MD500-Crane系列具备针对STS、RTG和装船机的认证软件模块及现成的控制宏。

— AFE再生模块（能量回馈电网）

— 认证的起重宏（STS、RTG、ship loader）

— 四象限控制

— 兼容编码器

— 电网电压暂降穿越（ride-through 200 ms）

码头区皮带机电机

功率75–315 kW的S1长期工作制。在散货转运扬尘与含盐潮湿环境下运行。IP66配置并对轴承座加设防尘保护。倾斜皮带机需配制动电机或外置电磁制动器以防反向溜车。

— IP66，轴承附加保护

— 100%负载下S1长期工作制

— 防腐涂层

— 可经软起动器或变频器起动

— F级绝缘并保留B级温升余量

制动系统与防风保护

港口起重机的制动安全由两套独立系统构成。第一套是主起升与小车绞车卷筒上由电力液压推动器驱动的工作制动器。第二套是防风保护：在停机期间于高达35 m/s阵风下将起重机固定在轨道上的夹轨制动器。没有第二套系统，港口无法投入运行——这是港口设施安全规程与FEM标准的要求。此外，主起升绞车还配弹簧合闸的应急制动器，在断电时于0.15–0.2 s内动作。

带皮带臂架的装船机 — Coal-berth ship loader: 4,000 t/h boom conveyor, slewing and luffing drives.

STS主起升盘式制动器

主起升绞车卷筒上的Huawu YPZ2/YWZ5系列电力液压盘式制动器。采用双制动方案：工作制动器（油压打开、弹簧合闸）+应急制动器（带独立液压站）。断电时两套制动器在0.15 s内自动合闸——确保集装箱在起升的任意位置被保持。海工级配置，配防腐涂层及不锈钢油缸活塞杆。

— 制动扭矩裕度为额定值的1.75–2.0

— 断电时动作时间≤ 0.2 s

— 双制动方案（工作+应急）

— 海工级配置，防盐雾

— 制动衬片磨损监测

JINGU CWZ防风夹轨器

CWZ夹轨制动器安装于STS起重机大车及RTG/RMG门式起重机上。当风速超过设定值时由风速仪信号自动动作（通常20 m/s——转入非工作模式，28 m/s——强制夹紧）。电网断电时夹轨器由自带UPS供电合闸。在高达35 m/s阵风下以1.5安全系数保持起重机。这是港口的关键系统——若无此系统，起重机可能被阵风沿轨道吹走并损毁。

— 可在高达35 m/s风速下保持

— 由风速仪信号触发（20/28 m/s设定值）

— UPS备用供电4小时

— FEM/CE认证

— 海工级、不锈钢

— 维修用气动解锁

ZHONGHAI SB海工级防风制动器

SB闸瓦式防风制动器，加大压紧力并配陶瓷衬片。用于装船机、抓斗卸船机及露天码头门座起重机。全密封壳体配防盐蚀保护，紧固件镀锌。动作时间0.5–1.5 s，足以满足非工作时段的风暴保护。

— 在高达35 m/s风速下的保持力

— 配陶瓷衬片的闸瓦

— 紧固件镀锌Zn 12 µm

— IP66，海工级

— 兼容港口控制系统

倾斜码头皮带机制动器

用于倾斜段煤炭、粮食和化肥转运皮带机的TKT/TKK闸瓦式制动器，配电力液压推动器。停机时保持皮带并防止其在货物重量下反向溜车。长皮带机采用组合方案：低速轴主制动器+高速轴逆止器以提供额外保护。

— 电力液压推动器Ed-50–Ed-301

— 闸瓦与弹簧海工级配置

— 可手动松闸

— 制动衬片磨损监测

— 兼容轴上逆止器

联轴器、供电与电缆系统

除经典联轴器外，港口驱动装置还要求向运动部件——STS小车、RMG桥架、装船机回转平台——传输能量与信号的专用部件。这包括用于长码头的滑触线母线及主起升电缆卷筒，后者在50–80 m行程内缠绕小车供电电缆。没有它们，集装箱码头的整个理念便无从实现。港口驱动中的联轴器包括：主起升驱动上的鼓形齿式联轴器、皮带机上的弹性销柱联轴器、散货转运长皮带机上的液力偶合器，以及中小功率绞车上的制动轮组合式联轴器。

风暴防护用防风夹轨器 — The CWZ rail clamp holds the crane on its rails under winds up to 35 m/s during downtime.

STS主起升与装船机齿式联轴器

Yongjing GIICL/Longxuan WGZ鼓形双齿圈齿式联轴器，将扭矩由电机经减速机传至绞车卷筒。鼓形齿可在高达1°的角向偏移下工作，这对STS起升卷筒的长跨距很重要。海工级配置，防止盐分潮气冲走润滑脂——配迷宫密封及保养周期6个月的稠润滑脂。

— 扭矩100–600 kN·m

— 角向偏移补偿达1°

— 海工级配置，不锈钢紧固件

— 迷宫密封

— G6.3动平衡

LONGXUAN绞车制动轮联轴器

用于行走、回转及辅助驱动绞车的带集成制动轮的组合式联轴器。在起重机机架的狭小空间内节省空间并简化维护——制动器与联轴器作为单一组件拆装。扭矩5–125 kN·m，聚氨酯弹性销柱在起动时缓冲冲击载荷。

— 扭矩5–125 kN·m

— 集成制动轮

— 聚氨酯弹性元件

— 海工级配置

— 弹性元件使用寿命≥ 30 000 h

JIAOHUA码头皮带机液力偶合器

YOX/COX液力偶合器为满载煤炭或粮食的长码头皮带机提供软起动。额定2–3%的滑差在皮带卡阻时保护电机免于过载。设定值145–160 °C的易熔塞在过热时将油排出并自动停机。在多机驱动皮带机上，液力偶合器还可均衡各驱动间的扭矩分配。

— 额定滑差2–4%

— 易熔塞145–160 °C

— 壳体海工级配置

— 每小时4–6次起动的热裕度

— 可选安全阀

ANNENG滑触线母线与电缆卷筒

STS起重机小车及RMG桥架的供电经沿跨度布置的滑触线母线或经电动卷绕的电缆卷筒供给。主起升电缆卷筒缠绕80–120 m截面4×95 mm²的动力电缆，经弹簧或电动驱动保持恒定张力。接触式滑触线在小车行走时可传输高达1 000 A的电流。Anneng系列专为港口工况设计——IP66、海工级、防盐蚀。

— 电缆卷筒供电功率达1 500 kW

— 卷绕长度50–120 m

— 动力电缆截面达4×120 mm²

— 海工级IP66

— 兼容小车变频控制系统