起重機(jī)械節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究

楊軍

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，國內(nèi)開始大量建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，并且越來越嚴(yán)格要求吊裝設(shè)備的質(zhì)量和體積，由于社會工業(yè)化水平的不斷發(fā)展和提高，逐漸出現(xiàn)起重機(jī)械，并且已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的設(shè)備。但是起重機(jī)械耗能問題嚴(yán)重限制設(shè)備的發(fā)展和進(jìn)步，基于此本文著重分析了起重機(jī)械節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)械 節(jié)能技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號：TH21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）01（c）-0075-02

起重機(jī)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展必不可少的工業(yè)設(shè)備以及物料運(yùn)輸設(shè)備，隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，越來越大量地需求起重機(jī)械。起重機(jī)械對于人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)十分重要，能夠?yàn)槿藗兩钐峁┍憷?，但是?shí)際使用起重機(jī)械的時(shí)候，設(shè)備是不能自己運(yùn)行活動的，因此需要具備一定能源驅(qū)動，基于此，起重機(jī)械發(fā)展中就應(yīng)該注重節(jié)能技術(shù)。

1 起重機(jī)械基本概述

起重機(jī)械實(shí)際上就是用來對重物進(jìn)行吊裝和頂舉，為了有效實(shí)現(xiàn)上述功能，起重機(jī)械主要包括運(yùn)行裝置、動力裝置、操控系統(tǒng)、起升裝置、取物裝置等。起重機(jī)械的關(guān)鍵部分就是操作系統(tǒng)，主要就是控制其他設(shè)備的開合、幅度、力度以及方向。動力設(shè)備主要就是為起重機(jī)械提供相應(yīng)的運(yùn)行動力，是起重機(jī)械中最大的部件。取物設(shè)備就是用來抓斗的，以便于可以自由開合，從而實(shí)現(xiàn)抓舉重物的作用。起升設(shè)備實(shí)際上是用來下放和提升重物的，一般情況下起重機(jī)械對重物進(jìn)行垂直搬運(yùn)；提升設(shè)備實(shí)際上就是為上述功能設(shè)置的。往往包括兩種常見的起重機(jī)械設(shè)備，即以燃油為主要能源的起重機(jī)械和以電力為主的起重機(jī)械。

2 起重機(jī)械節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)

所有事物構(gòu)成中都包含多種因素，要素不同組合形式作為事物的不同結(jié)構(gòu)。從哲學(xué)角度來說，事物質(zhì)變實(shí)際上就是結(jié)構(gòu)改變。優(yōu)化事物要素組合形式是一種重要的實(shí)現(xiàn)質(zhì)變方式。起重機(jī)械具備比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，擁有很多零件，實(shí)際操作中可以利用優(yōu)化結(jié)構(gòu)的形式來有效降低能源消耗?，F(xiàn)階段，國內(nèi)大部分起重機(jī)械都是橋式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)存在比較大的機(jī)身，相比較國外設(shè)備來說過于笨重，所以也會消耗大量能量，因此應(yīng)用起重機(jī)械時(shí)應(yīng)該及時(shí)改進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)，相關(guān)專家和學(xué)者已經(jīng)開始廣泛研究，利用軟件技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)來分析起重機(jī)械結(jié)構(gòu)，提出一種結(jié)構(gòu)分析軟件，利用優(yōu)化程序來合理分析起重機(jī)械主梁，以便于獲得良好的起重方案?，F(xiàn)階段主要包括MATLAB和有限元分析軟件ANSYS兩種軟件[2]。

2.2 運(yùn)用新興材料技術(shù)

隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，著重研究材料科學(xué)，不斷研究各種新型材料，上述材料基本上都是利用多元素組合而成的復(fù)合材料，具備耐腐蝕性、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、韌性好等優(yōu)勢，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。設(shè)計(jì)制造起重機(jī)械的時(shí)候需要合理應(yīng)用新型復(fù)合材料。一般情況下起重機(jī)械都是利用鋼鐵作為基本原料，促使起重機(jī)械體積龐大、耗能大，并且在耐腐蝕、韌性、強(qiáng)度等方面鋼鐵不能完全滿足設(shè)計(jì)起重機(jī)械的實(shí)際需求，從而促使起重機(jī)械壽命短、體積大，所以應(yīng)用制造起重機(jī)械的時(shí)候應(yīng)該合理融入新材料。目前已經(jīng)出現(xiàn)很多種滿足起重機(jī)械設(shè)計(jì)需求的新材料。如：高陶瓷軸承，具備耐高溫、摩擦系數(shù)高等特點(diǎn)，相比較鋼質(zhì)軸承來說存在更好的性能。高強(qiáng)度尼龍繩，具備壽命長、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，是理想的替代品。因此利用新型材料設(shè)計(jì)起重機(jī)械，可以在一定程度上降低設(shè)備重量，提高使用壽命，以便于達(dá)到節(jié)能降耗的目的[3]。

2.3 變頻調(diào)速技術(shù)

間歇性運(yùn)動實(shí)際上是起重機(jī)運(yùn)行的基本特點(diǎn)，也就是說在起重機(jī)械運(yùn)行的時(shí)候，卸載、運(yùn)輸、取料等工作基本上都是交替運(yùn)行的，為了保證起重機(jī)械運(yùn)行生產(chǎn)的安全性和可靠性，對配用動力驅(qū)動設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該預(yù)留相應(yīng)的富余量。一般情況下在非滿負(fù)荷情況下運(yùn)行設(shè)備，不但需要滿足動力驅(qū)動要求，多出的力矩也會在一定程度上提高功率消耗，從而導(dǎo)致大量浪費(fèi)電能，并且起重機(jī)械運(yùn)行在額定速度下的時(shí)候，設(shè)備制動會嚴(yán)重磨損機(jī)身，也會提高能源消耗。機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中為了改變上述問題，利用改變電動機(jī)定子供電頻率的方式來實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速技術(shù)。隨著不斷發(fā)展科學(xué)技術(shù)，不斷提升變頻調(diào)速裝置性能，起重機(jī)械中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，可以有效提高制動性，同時(shí)也能夠降低設(shè)備制動沖擊，以便于達(dá)到降低起重機(jī)械能源消耗和提高使用壽命的作用[4]。

2.4 采用高質(zhì)量減速器

現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)備中已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用減速器，市場中出現(xiàn)多種型號的減速器。20世紀(jì)80年代開始減速器就已經(jīng)應(yīng)用在起重機(jī)械中，但是因?yàn)閲鴥?nèi)在這方面發(fā)展得比較晚，相比較發(fā)達(dá)國家來說技術(shù)水平還存在很大差距，主要體現(xiàn)在壽命短、承載力低，不能切實(shí)滿足起重機(jī)械工作要求方面。起重機(jī)械實(shí)際上屬于間歇性運(yùn)行設(shè)備，會頻繁地出現(xiàn)重啟和暫停，所以，實(shí)際操作中對于減速器承載性和制動性有著嚴(yán)格的要求。現(xiàn)階段，硬齒面減速器是國內(nèi)比較常用的設(shè)備，硬齒面減速器已經(jīng)很大程度上提高了各方面性能；與此同時(shí)，對于一些具備特殊要求的工程來說可適當(dāng)應(yīng)用行星制動器，以便于達(dá)到降低消耗、減少制動磨損的作用，從而全面實(shí)現(xiàn)起重機(jī)械的節(jié)能減排[5]。

起重機(jī)械運(yùn)行的過程中交流變頻技術(shù)十分重要，因此，國內(nèi)外已經(jīng)大量研究交流變頻技術(shù)應(yīng)用在起重機(jī)械制造行業(yè)的潛力和前景，但是實(shí)際改進(jìn)設(shè)備的時(shí)候會出現(xiàn)大量的成本，所以，不少企業(yè)因?yàn)槌霈F(xiàn)過大的成本不愿意使用上述技術(shù)，為此以后研究過程中應(yīng)該合理應(yīng)用綠色能源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。實(shí)際操作中利用電能反饋節(jié)能型變頻調(diào)速系統(tǒng)來合理取代定子調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，利用逆變器、直流母線、自主技術(shù)集成技術(shù)來改變線路，從而達(dá)到降低成本的作用。

3 結(jié)語

綜上，節(jié)能是國家可持續(xù)健康發(fā)展的方向和趨勢，隨著不斷發(fā)展科學(xué)技術(shù)和自動化技術(shù)，起重機(jī)械已經(jīng)逐漸成為影響國民經(jīng)濟(jì)的重要因素，同時(shí)也是國家重要生產(chǎn)要素，為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供技術(shù)保障。但是起重機(jī)械實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候還是會出現(xiàn)一定問題，其中起重耗能大是最主要的。此外，設(shè)備成本高，降低機(jī)械耗能也是未來需要解決的主要問題。目前國內(nèi)在研究起重機(jī)械耗能問題方面已經(jīng)取得一定成果，基于此，文章從優(yōu)化起重機(jī)械結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新起重機(jī)械部件、使用新型材料等方面來分析和闡述起重機(jī)械節(jié)能技術(shù)，為進(jìn)一步研究起重機(jī)械節(jié)能應(yīng)用技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 周科，陳利華.起重機(jī)械的能效測試與節(jié)能措施分析[J].中國機(jī)械，2015（4）：100-101.

[2] 蔣磊.起重機(jī)械節(jié)能應(yīng)用技術(shù)的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（23）：101，114.

[3] 魏雅智.淺談起重機(jī)械節(jié)能應(yīng)用技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2012（25）：335.

[4] 紀(jì)濤.淺談起重機(jī)械節(jié)能應(yīng)用技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技，2014（10）：204-205.

[5] 李向東，葉偉，童一飛，等.起重機(jī)械能耗檢測與評價(jià)研究[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2014（1）：90，92.