起重機(jī)械的能效測(cè)試與節(jié)能措施分析

林金云

摘要：起重機(jī)械在幫助我們征服自然和改造自然的過程中起到了至關(guān)重要的作用，它使得大件物件等的吊裝以及移動(dòng)成為可能，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，起重機(jī)械有著很大的市場(chǎng)需求，以及良好的經(jīng)濟(jì)效益。雖然，目前我國(guó)的起重機(jī)械行業(yè)在迅速發(fā)展，但也存在一些問題。由于起重機(jī)械自身的特點(diǎn)，使得其在作業(yè)的過程中絕對(duì)的耗能量較大，在對(duì)于資源的利用上也存在著嚴(yán)重的不足。因此本文將借助相關(guān)的能效測(cè)驗(yàn)，通過縱向，橫向的認(rèn)真比較，探究相應(yīng)的節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)械；能效測(cè)試；節(jié)能；措施

引言：根據(jù)相關(guān)的資料，我國(guó)制造的起重機(jī)的自身重量要普遍大于國(guó)外先進(jìn)起重機(jī)的重量，在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)尺寸上也比較大，造成起重機(jī)在制造和運(yùn)輸以及安裝過程，浪費(fèi)了相當(dāng)大的人力和物力。例如，使用過程中，對(duì)于電能的消耗，以及由于輪壓大小的影響，從而直接造成對(duì)于廠房結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而造成建筑成本的增長(zhǎng)。另外，我國(guó)的起重機(jī)械行業(yè)的制造技術(shù)水平相對(duì)初級(jí)，在很大程度上也造成了對(duì)于資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，起重機(jī)械在能源浪費(fèi)方面需要進(jìn)行嚴(yán)格的限制。

我國(guó)的起重機(jī)械行業(yè)雖然做過一些節(jié)能方面的嘗試，但是并沒有建立起相應(yīng)的節(jié)能機(jī)制，并沒有完善的管理，監(jiān)督體系。因此，當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)起重機(jī)節(jié)能意識(shí)的薄弱，監(jiān)督的不足，投入資金短缺造成研發(fā)水平薄弱等問題，本文借助輸入與輸出的計(jì)算方式來完成起重機(jī)械的能效測(cè)試，從而分析相應(yīng)的節(jié)能措施。

1.起重機(jī)械的能效測(cè)試

1.1.能效測(cè)試的系統(tǒng)。對(duì)于起重機(jī)械能效測(cè)試中相關(guān)的電壓，和電流以及功率等參數(shù)的測(cè)試，可以采用高精度的智能化的電子測(cè)量的儀器，再加上較為完整的數(shù)據(jù)方面的分析，以及虛擬的儀器技術(shù)組成完整的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。這是當(dāng)今國(guó)際上測(cè)試技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。為了保障系統(tǒng)測(cè)量的精度，以及電磁良好的兼容性，試驗(yàn)臺(tái)的主要的系統(tǒng)框架使用較為先進(jìn)的LXI總線，結(jié)合USB，RS485等常用的通訊接口組成混合總線的測(cè)試系統(tǒng)。LXI，USB等都是較為通用的接口，而且LXI測(cè)試的總線接口的先進(jìn)性，性價(jià)比，以及開放性更高，因此也很容易進(jìn)行相應(yīng)的功能性的拓展，而且它的相應(yīng)抗干擾性也較好。系統(tǒng)的布局包括室外，室內(nèi)兩個(gè)部分，室外的設(shè)備包含調(diào)壓器，變頻電源，動(dòng)力柜以及接線箱等；室內(nèi)設(shè)備包含操作臺(tái)，控制機(jī)柜以及測(cè)試機(jī)柜等。

1.2.能效測(cè)試的方法。鑒于起重機(jī)械作業(yè)的間歇性以及重復(fù)的周期性，可以在測(cè)試中使吊具吊起的載荷從最初的正常的操作一直加速至額定的起升速度進(jìn)行運(yùn)行，再到規(guī)定的高度為一個(gè)完整的測(cè)量周期。為了避免誤差的存在，要多次重復(fù)測(cè)算，以便得到比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，通過輸出功率與輸入功率與比值，從而得出能效值。

最后進(jìn)行能效的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在同樣的負(fù)載的情況下通過不同的樣品進(jìn)行對(duì)比，從而更好的評(píng)判節(jié)能性。在不同的工作級(jí)別的樣品中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還可以評(píng)定出各類型達(dá)到最優(yōu)時(shí)的級(jí)別，從而發(fā)揮其節(jié)能的潛力。

2.起重機(jī)械的節(jié)能措施

通過以上起重機(jī)械的能效的相關(guān)測(cè)試，我們可以得出以下的節(jié)能措施。

2.1.降低相應(yīng)的起升機(jī)構(gòu)的重量。

降低起重機(jī)械的起升機(jī)的相對(duì)重量，便可降低整個(gè)機(jī)身的重量，從而可以相應(yīng)的改善起重機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既可以減少機(jī)械自身材料方面的耗費(fèi)，同時(shí)也可以相應(yīng)的減少?gòu)S房的結(jié)構(gòu)負(fù)荷。具體的措施主要包括：（1）使用較高性能的電動(dòng)機(jī)。我國(guó)的相同容量的電動(dòng)機(jī)自身的重量較大，鼠籠式的電動(dòng)機(jī)的機(jī)座自身的重量較大，可以做相應(yīng)的減輕，而且可以推廣永磁式同步的電動(dòng)機(jī)可以使體積減小大約30%，電機(jī)的效率也有很大程度的提高，而且可以節(jié)省10%的電量。（2）使用高效率的減速器。目前國(guó)外采用的減速器主要是閉式加工，但存在很多的技術(shù)困難。因此，應(yīng)首先推廣硬齒面的減速器，可以相應(yīng)的提高機(jī)械的功率，齒輪等傳動(dòng)件的相應(yīng)的承載能力也會(huì)大幅度提高。（3）改善卷筒的形式。使用大直徑的卷筒，增加相應(yīng)的容繩量，減小起重小車的尺寸以及重量。但是，難度較大，需要采取螺旋傘式齒輪傳動(dòng)以增加相應(yīng)的減速比。（4）研究較為新型的起重小車。首先要降低小車的重量，從而降低移動(dòng)的載荷重量；其次要降低小車相應(yīng)的高度，這對(duì)節(jié)約建筑用材具有重要的作用；為了保證運(yùn)行的平穩(wěn)以及可靠，可采取集成化三合一的傳動(dòng)系統(tǒng)。（5）推廣葫蘆式的起重機(jī)。葫蘆式的起動(dòng)機(jī)是針對(duì)于中小型起重機(jī)械，既可以相應(yīng)的節(jié)約能源，又可以減小對(duì)于建筑物的高度要求。起重量小噸位的橋式起重機(jī)，都可以采用電動(dòng)葫蘆為起升的機(jī)構(gòu)。

2.2.改進(jìn)控制系統(tǒng)。

（1）將調(diào)速系統(tǒng)改進(jìn)為變頻式調(diào)速系統(tǒng)。采用變頻調(diào)速，效率高而且節(jié)能效果較好，變頻器可以迅速降低相應(yīng)的工作頻率，有效控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制相應(yīng)的抱閘開閉時(shí)間，從而減少機(jī)械的沖擊，制動(dòng)輪的發(fā)熱程度也大大的降低，從而延長(zhǎng)其壽命。同時(shí)也會(huì)降低減速器等的噪音，鋼絲繩的磨損也會(huì)相應(yīng)的減少。（2）取消相應(yīng)的轉(zhuǎn)子電阻。轉(zhuǎn)子電阻，長(zhǎng)期發(fā)熱，損耗大，效率很低。取消相應(yīng)的轉(zhuǎn)子電阻，改為變頻電機(jī)，不影響性能，起到節(jié)能功效。（3）改善起重機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式。（4）汽車的起重機(jī)的調(diào)速控制采取變量式系統(tǒng)控制。當(dāng)前的定量系統(tǒng)，油溫升高較快，耗能較大，改為變量系統(tǒng)，節(jié)能效果較為明顯。

2.3.使用新的理論，技術(shù)，材料，工藝以及新的方式。

首先要建立相應(yīng)的綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念，在整個(gè)周期內(nèi)注重環(huán)境，注重對(duì)環(huán)境和對(duì)人的影響，在滿足環(huán)境的同時(shí)，考慮產(chǎn)品的功能，壽命和經(jīng)濟(jì)性以及質(zhì)量。（1）采用新型的材料，如使用高強(qiáng)尼龍，不僅可以延長(zhǎng)壽命，而且可以減少噪音。（2）采用新型的工藝。例如，改善涂裝的工藝，從而提高油漆的防腐的質(zhì)量。再如，盡量采用壓鑄，粉末冶金，鍛造等工藝，從而減輕零件的質(zhì)量，節(jié)約相應(yīng)的材料。（3）使用新進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，從而使結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，降低結(jié)構(gòu)的自重。

結(jié)束語(yǔ)

通過分析測(cè)試起重機(jī)械的能效，找出起重機(jī)械的節(jié)能途徑，可以通過降低起重機(jī)械的起升機(jī)構(gòu)的重量，改進(jìn)控制系統(tǒng)，使用新的理論，技術(shù)，材料，工藝等有效方式節(jié)約能源，減少能耗。

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