2025年港口機(jī)械試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.現(xiàn)代港口門座式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通常采用哪種傳動(dòng)形式？A.開式齒輪傳動(dòng)B.行星齒輪減速器+小齒輪嚙合大齒圈C.蝸輪蝸桿傳動(dòng)D.液力耦合器直接驅(qū)動(dòng)答案：B（現(xiàn)代門座起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)多采用行星齒輪減速器配合小齒輪與固定大齒圈嚙合的閉式傳動(dòng)，傳動(dòng)效率高且結(jié)構(gòu)緊湊）2.岸邊集裝箱起重機(jī)（岸橋）的外伸距是指：A.海側(cè)軌道中心線至吊具鉛垂線的最大水平距離B.陸側(cè)軌道中心線至吊具鉛垂線的最大水平距離C.前后大梁鉸接點(diǎn)至海側(cè)端點(diǎn)的水平距離D.司機(jī)室操作平臺(tái)至海側(cè)軌道的水平距離答案：A（外伸距是岸橋最重要的參數(shù)之一，決定其能覆蓋的最大船舶艙位，通常定義為海側(cè)軌道中心線到吊具鉛垂線的最大水平距離）3.港口帶式輸送機(jī)的槽形托輥組中，中間托輥與兩側(cè)托輥的夾角通常為：A.15°-20°B.25°-30°C.35°-45°D.50°-60°答案：C（槽形托輥組通過兩側(cè)托輥向上傾斜形成槽角，常用35°或45°，槽角越大物料輸送穩(wěn)定性越好但阻力略增）4.斗輪堆取料機(jī)的斗輪機(jī)構(gòu)中，斗齒的安裝角度對(duì)取料效率影響顯著，其與斗輪旋轉(zhuǎn)方向的夾角一般設(shè)計(jì)為：A.10°-15°B.20°-30°C.35°-45°D.50°-60°答案：B（斗齒安裝角度需兼顧切入物料的順暢性和拋料效果，20°-30°為經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化值，可降低能耗并減少齒尖磨損）5.港口起重機(jī)鋼絲繩的安全系數(shù)計(jì)算時(shí)，對(duì)于經(jīng)常吊運(yùn)集裝箱的岸橋，其安全系數(shù)應(yīng)不小于：A.4B.5C.6D.8答案：D（集裝箱吊運(yùn)屬重級(jí)工作制，鋼絲繩安全系數(shù)需滿足《港口機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T14782-2022要求，一般取8-10）6.港口機(jī)械電氣控制系統(tǒng)中，PLC的輸入模塊主要處理：A.接觸器線圈信號(hào)B.傳感器開關(guān)量信號(hào)C.變頻器頻率信號(hào)D.電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)答案：B（PLC輸入模塊接收來自限位開關(guān)、接近傳感器等的開關(guān)量信號(hào)，作為邏輯控制的依據(jù)）7.港口輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)（RTG）的“油改電”改造中，采用滑觸線供電時(shí)，集電器與滑觸線的接觸壓力應(yīng)控制在：A.5-10NB.20-30NC.40-50ND.60-80N答案：C（接觸壓力過小易跳火，過大增加磨損，40-50N為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推薦值，確保穩(wěn)定供電）8.門座起重機(jī)的臂架系統(tǒng)中，象鼻梁（副臂）的主要作用是：A.增加起升高度B.擴(kuò)大作業(yè)幅度C.平衡臂架重量D.提高抗風(fēng)能力答案：B（象鼻梁通過變幅機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)，可在主臂幅度基礎(chǔ)上進(jìn)一步延伸，擴(kuò)大水平作業(yè)范圍）9.港口帶式輸送機(jī)的拉緊裝置中，重錘式拉緊適用于：A.短距離、小張力輸送機(jī)B.長(zhǎng)距離、大張力輸送機(jī)C.頻繁啟動(dòng)的輸送機(jī)D.空間受限的輸送機(jī)答案：B（重錘式拉緊利用重力自動(dòng)補(bǔ)償輸送帶伸長(zhǎng)，適合長(zhǎng)距離、張力穩(wěn)定的大型輸送機(jī)）10.岸橋的防風(fēng)裝置中，夾輪器的夾緊力應(yīng)至少為：A.起重機(jī)自重的10%B.最大工作風(fēng)載的1.5倍C.非工作狀態(tài)最大風(fēng)載的2倍D.行走輪輪壓的30%答案：C（根據(jù)《港口機(jī)械防風(fēng)安全規(guī)程》，夾輪器夾緊力需滿足非工作狀態(tài)下抵御55m/s強(qiáng)風(fēng)的要求，通常取最大風(fēng)載的2倍）11.港口斗輪堆取料機(jī)的懸臂皮帶機(jī)與斗輪的驅(qū)動(dòng)順序應(yīng)為：A.先啟動(dòng)斗輪，再啟動(dòng)懸臂皮帶機(jī)B.同時(shí)啟動(dòng)C.先啟動(dòng)懸臂皮帶機(jī)，再啟動(dòng)斗輪D.無固定順序答案：C（需先確保物料輸送通道暢通，避免斗輪取料后皮帶機(jī)未啟動(dòng)導(dǎo)致堵料）12.港口起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)中，雙制動(dòng)器的設(shè)置要求是：A.高速軸和低速軸各設(shè)一個(gè)B.僅高速軸設(shè)兩個(gè)C.僅低速軸設(shè)兩個(gè)D.視起重量決定答案：A（高速軸制動(dòng)器用于緊急制動(dòng)，低速軸制動(dòng)器用于靜態(tài)鎖定，雙制動(dòng)器提高安全冗余）13.港口機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)的疲勞壽命主要取決于：A.材料強(qiáng)度B.焊接質(zhì)量C.應(yīng)力循環(huán)次數(shù)D.防腐處理答案：C（根據(jù)Miner線性累積損傷理論，結(jié)構(gòu)疲勞破壞主要由交變應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)決定）14.港口輪胎式起重機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，全輪轉(zhuǎn)向模式適用于：A.直線行駛B.狹窄場(chǎng)地調(diào)頭C.長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)移D.堆垛作業(yè)答案：B（全輪轉(zhuǎn)向可減小轉(zhuǎn)彎半徑，適合在集裝箱堆場(chǎng)等狹窄區(qū)域靈活調(diào)頭）15.港口帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)滾筒包膠的主要目的是：A.增加美觀度B.提高摩擦系數(shù)C.降低噪音D.減少磨損答案：B（包膠（常用橡膠或陶瓷）可顯著提高滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，防止打滑）16.岸橋的前大梁俯仰機(jī)構(gòu)中，采用液壓缸驅(qū)動(dòng)時(shí)，液壓缸的行程需滿足前大梁從水平位置仰起至：A.30°B.45°C.60°D.75°答案：D（前大梁仰起角度需超過船舶桅桿高度，通常設(shè)計(jì)為75°-80°以滿足靠離泊需求）17.港口機(jī)械的潤(rùn)滑管理中，齒輪箱潤(rùn)滑油的粘度等級(jí)應(yīng)根據(jù)：A.環(huán)境溫度B.齒輪模數(shù)C.傳動(dòng)比D.電機(jī)功率答案：A（潤(rùn)滑油粘度需適應(yīng)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度，高溫環(huán)境選高粘度油，低溫選低粘度油）18.港口門座起重機(jī)的起升高度是指：A.軌面至吊具最高位置的垂直距離B.軌面至臂架頂端的垂直距離C.地面至吊具最高位置的垂直距離D.碼頭面至船舶甲板的垂直距離答案：A（起升高度定義為軌道面（或碼頭面）到吊具能到達(dá)的最高位置的垂直距離，決定裝卸船舶的最大艙深）19.港口斗輪堆取料機(jī)的取料能力主要由：A.斗輪轉(zhuǎn)速B.懸臂長(zhǎng)度C.斗容和轉(zhuǎn)速D.皮帶機(jī)帶寬答案：C（取料能力Q=K×V×n×ρ，其中V為斗容，n為轉(zhuǎn)速，ρ為物料密度，K為填充系數(shù)）20.港口機(jī)械的防風(fēng)錨定裝置中，錨定坑的深度應(yīng)不小于：A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m答案：B（錨定銷需插入足夠深度以抵抗風(fēng)載，《港口機(jī)械安全規(guī)程》規(guī)定錨定坑深度不小于1.0m）二、判斷題（每題1分，共10分）1.港口門座起重機(jī)的工作級(jí)別由起重量和使用頻率共同決定。（√）（工作級(jí)別A1-A8，綜合考慮載荷狀態(tài)（Q1-Q4）和利用等級(jí)（U0-U9））2.帶式輸送機(jī)的輸送帶跑偏時(shí)，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整尾部滾筒。（×）（應(yīng)先調(diào)整承載段托輥，再調(diào)整頭尾滾筒，最后檢查張緊裝置）3.岸橋的減搖系統(tǒng)可通過控制起升和小車運(yùn)行的速度曲線來減小吊具擺動(dòng)。（√）（現(xiàn)代岸橋采用電子減搖或機(jī)械減搖裝置，通過速度同步控制抑制擺動(dòng)）4.斗輪堆取料機(jī)的堆料作業(yè)中，懸臂應(yīng)從高到低逐層堆料。（×）（堆料時(shí)應(yīng)采用“分層遞進(jìn)”方式，從低到高逐層堆，避免物料滑坡）5.港口起重機(jī)的鋼絲繩出現(xiàn)斷絲時(shí)，只要斷絲數(shù)未超過一個(gè)捻距內(nèi)的允許值即可繼續(xù)使用。（×）（還需檢查斷絲分布是否集中，若集中在局部10倍直徑范圍內(nèi)，應(yīng)提前報(bào)廢）6.輪胎式起重機(jī)的支腿在作業(yè)時(shí)必須完全伸出并支墊牢固，嚴(yán)禁半邊支腿作業(yè)。（√）（半邊支腿會(huì)導(dǎo)致重心偏移，引發(fā)傾翻事故）7.港口機(jī)械的電氣設(shè)備接地電阻應(yīng)不大于4Ω。（√）（《港口電氣設(shè)備安裝規(guī)范》要求保護(hù)接地電阻≤4Ω，防雷接地≤10Ω）8.帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算中，主要包括運(yùn)行阻力、提升高度和加速阻力。（√）（總功率P=（F×v）/(1000×η)，F(xiàn)為總運(yùn)行阻力，包括摩擦、提升、慣性等阻力）9.門座起重機(jī)的回轉(zhuǎn)半徑是指旋轉(zhuǎn)中心到吊具鉛垂線的水平距離。（√）（回轉(zhuǎn)半徑與幅度概念一致，是決定作業(yè)范圍的關(guān)鍵參數(shù)）10.港口機(jī)械的防風(fēng)防滑裝置在非工作狀態(tài)下必須全部投入使用。（√）（臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣時(shí)，需同時(shí)使用夾輪器、錨定裝置和防風(fēng)拉索）三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述岸橋（岸邊集裝箱起重機(jī)）的四大工作機(jī)構(gòu)及其功能。答：岸橋的四大工作機(jī)構(gòu)包括：（1）起升機(jī)構(gòu)：通過鋼絲繩卷繞系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)吊具的垂直升降，完成集裝箱的裝卸；（2）小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：驅(qū)動(dòng)載重小車沿大梁軌道水平移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)集裝箱在船舶與碼頭間的水平搬運(yùn)；（3）俯仰機(jī)構(gòu)：控制前大梁的仰起和放下，在船舶靠離泊時(shí)仰起大梁避免碰撞，作業(yè)時(shí)放下至水平位置；（4）大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：驅(qū)動(dòng)整機(jī)沿碼頭軌道移動(dòng)，調(diào)整岸橋的作業(yè)位置，覆蓋不同船舶艙位。2.說明港口帶式輸送機(jī)輸送帶打滑的主要原因及解決措施。答：打滑原因：（1）輸送帶張力不足（張緊裝置失效或重錘重量不夠）；（2）驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶間摩擦系數(shù)降低（滾筒包膠磨損、物料粘附導(dǎo)致表面光滑）；（3）負(fù)載過大（輸送量超過設(shè)計(jì)能力或物料水分過高增加阻力）；（4）啟動(dòng)加速度過大（電機(jī)啟動(dòng)扭矩瞬間超過摩擦力）。解決措施：（1）調(diào)整張緊裝置增加張力（重錘式可增加配重，液壓式可增大油缸壓力）；（2）清理滾筒表面粘附物，更換磨損的包膠層；（3）降低輸送量或調(diào)整物料含水率；（4）采用軟啟動(dòng)裝置（如變頻器）降低啟動(dòng)加速度。3.斗輪堆取料機(jī)的取料作業(yè)流程包括哪些關(guān)鍵步驟？答：取料作業(yè)流程：（1）定位：通過大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)將設(shè)備移動(dòng)至料堆指定位置；（2）調(diào)整懸臂角度：通過變幅機(jī)構(gòu)將懸臂調(diào)整至合適的取料高度（通常斗輪底部略低于料堆表面）；（3）啟動(dòng)輔助設(shè)備：先啟動(dòng)懸臂皮帶機(jī)、中心漏斗皮帶機(jī)和出料系統(tǒng)，確保物料輸送通道暢通；（4）啟動(dòng)斗輪：逐步增加斗輪轉(zhuǎn)速，使斗齒切入料堆取料，物料經(jīng)斗輪拋入懸臂皮帶機(jī)；（5）水平進(jìn)給：通過大車或懸臂的水平移動(dòng)（視機(jī)型為“行走式”或“懸臂式”）使斗輪沿料堆截面均勻取料；（6）垂直分層：完成一層取料后，通過變幅機(jī)構(gòu)調(diào)整懸臂高度，進(jìn)行下一層取料，直至料堆取完；（7）停機(jī)：先停止斗輪，待懸臂皮帶機(jī)上物料清空后依次停止各皮帶機(jī)，最后將設(shè)備移至安全位置。4.港口起重機(jī)鋼絲繩的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)主要包括哪些內(nèi)容？答：鋼絲繩報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)GB/T5972-2016）：（1）斷絲數(shù)超標(biāo)：一個(gè)捻距內(nèi)斷絲數(shù)達(dá)到總絲數(shù)的10%（交繞）或5%（順繞）；（2）磨損或腐蝕：外層鋼絲直徑磨損超過原直徑的40%，或因腐蝕導(dǎo)致實(shí)測(cè)破斷拉力低于原拉力的70%；（3）變形缺陷：出現(xiàn)籠狀畸變、繩股擠出、扭結(jié)、部分壓扁或彎折；（4）繩徑減小：由于磨損或銹蝕，鋼絲繩實(shí)測(cè)直徑小于公稱直徑的90%；（5）局部損傷：鋼絲繩表面出現(xiàn)嚴(yán)重的斷絲集中（如6d長(zhǎng)度內(nèi)斷絲超過5根）或單股斷裂；（6）彈性降低：鋼絲繩明顯變硬，彎曲時(shí)難以變形，表明內(nèi)部鋼絲可能有斷裂。5.港口機(jī)械電氣控制系統(tǒng)中，變頻器的主要功能及選用時(shí)需考慮的關(guān)鍵參數(shù)有哪些？答：變頻器的主要功能：（1）調(diào)速控制：通過改變輸出頻率實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速，滿足港口機(jī)械不同工況的速度需求（如起升機(jī)構(gòu)的慢速就位、快速運(yùn)行）；（2）軟啟動(dòng)/軟停止：減少啟動(dòng)/停止時(shí)的沖擊電流和機(jī)械應(yīng)力，延長(zhǎng)電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)壽命；（3）保護(hù)功能：具備過流、過壓、欠壓、過載、缺相保護(hù)，提高系統(tǒng)安全性；（4）能量回饋：對(duì)于位能性負(fù)載（如起升機(jī)構(gòu)下降），可將再生能量回饋電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。選用關(guān)鍵參數(shù)：（1）額定功率：需大于等于電機(jī)功率（通常取1.1-1.2倍）；（2）輸出頻率范圍：滿足機(jī)械最高和最低運(yùn)行速度要求（如0-100Hz）；（3）過載能力：需適應(yīng)港口機(jī)械的短時(shí)過載工況（如150%額定電流持續(xù)1分鐘）；（4）控制方式：矢量控制（精度高）或V/F控制（成本低），根據(jù)調(diào)速精度選擇；（5）防護(hù)等級(jí)：港口環(huán)境潮濕多鹽霧，需選用IP54及以上防護(hù)等級(jí)的變頻器；（6）通訊接口：支持MODBUS、PROFIBUS等總線協(xié)議，便于與PLC集成控制。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某港口需配置一臺(tái)門座起重機(jī)，已知最大起重量Q=60t（含吊具），起升高度H=45m（從軌面到最高工作位置），起升速度v=100m/min，機(jī)械傳動(dòng)效率η=0.82（包括鋼絲繩滑輪組和減速器效率），試計(jì)算起升電動(dòng)機(jī)的額定功率（取重力加速度g=9.8m/s2，功率備用系數(shù)k=1.2）。解：起升機(jī)構(gòu)的輸出功率P_out=（Q×g×v）/(60×1000)代入數(shù)據(jù)：Q=60t=60000kg，v=100m/min=100/60≈1.6667m/sP_out=（60000×9.8×1.6667）/(60×1000)=（60000×9.8×1.6667）/60000≈9.8×1.6667≈16.333kW考慮傳動(dòng)效率和備用系數(shù)，電動(dòng)機(jī)額定功率P=P_out/(η)×k=16.333/0.82×1.2≈19.92×1.2≈23.9kW取整后電動(dòng)機(jī)額定功率約為25kW。2.某港口帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)輸送量Q=2000t/h，物料密度ρ=1.6t/m3，輸送帶速度v=4.5m/s，槽形托輥組的物料橫截面積A=0.15m2，計(jì)算該輸送機(jī)的輸送能力是否滿足設(shè)計(jì)要求（輸送能力系數(shù)C=0.95）。解：實(shí)際輸送能力Q_actual=3600×A×v×ρ×C代入數(shù)據(jù)：A=0.15m2，v=4.5m/s，ρ=1.6t/m3，C=0.95Q_actual=3600×0.15×4.5×1.6×0.95=3600×0.15×4.5×1.52=3600×1.026=3693.6t/h設(shè)計(jì)要求Q=2000t/h，實(shí)際輸送能力3693.6t/h＞2000t/h，滿足要求。五、綜合分析題（20分）某港口一臺(tái)斗輪堆取料機(jī)在取料作業(yè)時(shí)出現(xiàn)以下異?，F(xiàn)象：斗輪轉(zhuǎn)速明顯下降（正常轉(zhuǎn)速8r/min，實(shí)測(cè)5r/min），驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流持續(xù)升高（額定電流120A，實(shí)測(cè)180A），同時(shí)懸臂皮帶機(jī)輸送量顯著減少。試分析可能的故障原因，并列出排查步驟。答：可能的故障原因分析：1.斗輪機(jī)械部分卡阻：（1）斗輪軸承損壞（如滾動(dòng)體磨損、保持架斷裂），導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)阻力增大；（2）斗輪與料堆間卡入大塊雜物（如金屬塊、混凝土塊），增加取料阻力；（3）斗齒嚴(yán)重磨損或脫落，導(dǎo)致取料時(shí)與物料的接觸面積減小，需更大扭矩維持旋轉(zhuǎn)；（4）斗輪驅(qū)動(dòng)軸鍵槽損壞或聯(lián)軸器松動(dòng)，造成動(dòng)力傳遞效率下降。2.傳動(dòng)系統(tǒng)故障：（1）斗輪減速器內(nèi)部齒輪磨損或斷齒，導(dǎo)致傳動(dòng)效率降低，輸出扭矩不足；（2）液力耦合器充液量不足或漏油，無法有效傳遞扭矩；（3）驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速器之間的傳動(dòng)帶（或鏈條）松弛打滑，造成轉(zhuǎn)速損失。3.電氣系統(tǒng)問題：（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)繞組局部短路，導(dǎo)致電機(jī)輸出扭矩下降，需增大電流維持負(fù)載；（2）變頻器參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤（如最大輸出頻率限制、扭矩補(bǔ)償不足），限制了電機(jī)的輸出能力；（3）供電電壓偏低（如線路壓降過大），電機(jī)實(shí)際輸入功率不足