淺談歐式起重機在中國的發(fā)展現(xiàn)狀與思考

摘 要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國工業(yè)正處在騰飛的新階段。近些年來，工業(yè)上對起重機的需求越發(fā)多樣化，吸引了眾多品牌的歐式起重機大量進入中國，并且得到了廣泛使用。文章作者著重對歐式起重機在中國發(fā)展的現(xiàn)狀進行討論與研究。

關(guān)鍵詞：歐式起重機；輕量化；智能化控制；發(fā)展現(xiàn)狀

引言

歐式起重機的概念實際上只是與國內(nèi)國產(chǎn)起重機相區(qū)別而已，它在基本構(gòu)造與傳動形式上和國內(nèi)的起重機其實沒有明顯的區(qū)別。在當下的中國工業(yè)制造業(yè)，國產(chǎn)起重機具有著舉足輕重的地位，但是歐式起重機的設(shè)計與生產(chǎn)基于歐洲各國先進的設(shè)計理念以及生產(chǎn)制造工藝，提高了產(chǎn)品的性能，結(jié)構(gòu)上更加精煉，運行也更為穩(wěn)定，對于歐式起重機在中國發(fā)展是一項重要的研究課題。

1 歐式起重機的技術(shù)特點

1.1 尺寸小

歐洲在材料的加工與制造水平上相比較中國有著明顯的領(lǐng)先，所以在滿足同等工作性能要求的情況下，歐式起重機的尺寸大小往往會比國產(chǎn)起重機更小，而且由于歐洲特色的設(shè)計理念影響，歐式起重機在設(shè)計過程中一般都會盡可能地壓縮其各種結(jié)構(gòu)。尺寸小的優(yōu)勢就在于降低了基建上的成本。而在尺寸方面，由于技術(shù)條件等原因的限制，國產(chǎn)起重機大多過于笨重，雖然也在積極研發(fā)推新，但是和歐式起重機還是有著不可忽視的差距。

1.2 有效工作空間大

歐式起重機的設(shè)計理念偏向于提高吊鉤的極限，盡可能地壓縮了整機上沿到鉤頭的尺寸，有效地縮短了廠房下玄到鉤頭的距離。這樣的設(shè)計意義在于當廠房的高度確定時，大幅度增加了起升高度；由于歐式起重機相比國產(chǎn)起重機整機尺寸要小得多，所以在使用歐式起重機工作時將會大大增大廠房的有效工作區(qū)域。

1.3 能耗低

歐式起重機均已實現(xiàn)以電動葫蘆作為起升機構(gòu)，電機轉(zhuǎn)速大多在2000轉(zhuǎn)以上，但同等噸位的歐式起重機功率卻僅僅只有國產(chǎn)起重機的一半，甚至更少。使用轉(zhuǎn)速高、功率小的電機是歐式起重機的一大特點，在運行過程中減少了能耗。國產(chǎn)起重機雖然也有已部分實現(xiàn)了電動葫蘆的起升機構(gòu)，但是絕大多數(shù)都在32噸位以下，與品牌的歐式起重機相比，在高度、能耗等各個方面都處于劣勢。

1.4 運行穩(wěn)定

全變頻控制也是歐式起重機的一大特點，再加上先進的制造技術(shù)以及科學(xué)的整體結(jié)構(gòu)，歐式起重機在實際工作中受到來自各方面的沖擊較小，運行十分穩(wěn)定。而運行的穩(wěn)定性問題卻常常困擾著國產(chǎn)起重機的制造商及其使用者。

2 當前歐式起重機的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 輕量化技術(shù)

（1）橋架輕量化技術(shù)。為了達成輕量化的要求，新型輕量化起重機橋架采用了：四梁結(jié)構(gòu)形式、全偏軌焊接軌道箱型主梁、科學(xué)的端梁模塊化等先進的設(shè)計理念，并且從材料上的選擇也更加合理，取得了很好的效果。（2）小車輕量化技術(shù)。老式的起重機小車架選用的布局方式為超靜定結(jié)構(gòu)，布置上的優(yōu)化不足，使得起重機不僅成本高昂，而且體積和質(zhì)量過大。而新型輕量化起重機使用的是三支點靜定支撐形式的工字型三梁小車架，它的橫梁選用開口滑輪梁。這種新型的小車架的剛度在垂直方向上滿足需求，減小了起吊重物的振動；在水平方向上，這種小車架具有不錯的柔性，足以承受在運行中產(chǎn)生的一定量扭轉(zhuǎn)變形，可以使四輪支點適應(yīng)主梁的變形。（3）起升機構(gòu)輕量化技術(shù)。起升機是起重機中最大的部分，它的結(jié)構(gòu)形式、高度、重量對于起重機的整體輕量化指標有著重大的影響。老式起重機起升機構(gòu)傳動鏈尺寸巨大，結(jié)構(gòu)形式也過于臃腫，使得其整體的質(zhì)量以及外形尺寸都很大。經(jīng)過優(yōu)化的新式起重機起升機構(gòu)布置如圖1，選用的是工字型梁、無整體安裝平臺結(jié)構(gòu)。整個結(jié)構(gòu)中與小車架梁端相互連接的只有一個減速器簡支座、一個卷筒軸承座以及一個鉸接支座，結(jié)構(gòu)的支撐形式精簡，通過優(yōu)化傳送鏈，大幅度增加了起升高度，從而增大了廠房的有效工作區(qū)域。這種新式起重機起升機構(gòu)達到了使起重小車結(jié)構(gòu)精簡緊湊、降低整機高度的目的。

2.2 智能化控制技術(shù)

（1）精確定位與防搖擺技術(shù)。精確定位與防搖擺技術(shù)是指結(jié)合起吊物搖擺的物理性質(zhì)和起重載荷搖擺的實測數(shù)據(jù)，通過3D建模和計算就可以預(yù)測出載荷搖擺的相位及幅度大小。這種技術(shù)打破了以往對于起重機搖擺問題的原有認知，創(chuàng)造了起重機轉(zhuǎn)變?yōu)槠鹬貦C器人的新思路。（2）故障診斷及安全保護系統(tǒng)。這個系統(tǒng)包括著采集、處理、導(dǎo)出、遠程監(jiān)測平臺等部分，可以把動態(tài)運行、快速維護等方面的狀態(tài)進行重點檢測，有效保障了起重機運行時的安全穩(wěn)定。（3）自動控制系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)起重機的運行方式，可以讓起重機能夠容易適應(yīng)各種環(huán)境，并且能夠安全高效的自動運行。隨著現(xiàn)代控制技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的日益成熟，起重機的自動控制系統(tǒng)也逐步成型，并且已經(jīng)運用在了全自動冶金起重機等領(lǐng)域，解決了不少難題。（4）在線檢測及安全評估技術(shù)。在線檢測及安全評估技術(shù)最重要的地方在于起重機安全光釬光柵傳感數(shù)字化檢測系統(tǒng)的理論與實踐技術(shù)，滿足了大型橋式起重機的結(jié)構(gòu)特點以及在線監(jiān)測要求。設(shè)計人員依據(jù)大型橋式起重機工作狀態(tài)時應(yīng)變數(shù)據(jù)信息量很大的特點，選用了前沿的C/S結(jié)構(gòu)以及3D建模技術(shù)，模擬了大型橋式起重機實際工作時的工作流程，實現(xiàn)了理想的人機交互環(huán)境。（5）材料損傷壽命評價技術(shù)。這項技術(shù)基于斷裂力學(xué)并且結(jié)合了聲發(fā)射能量理論，通過建立參數(shù)擬合、神經(jīng)網(wǎng)格分析等模型來預(yù)測金屬結(jié)構(gòu)的剩余壽命。材料損傷壽命評價技術(shù)的本質(zhì)就是選用聲發(fā)射檢測技術(shù)，檢測橋式起重機金屬結(jié)構(gòu)材料與焊接結(jié)構(gòu)材料過載造成的形變損傷以及疲勞引起的疲勞損傷，通過得到的信號特征來預(yù)測橋式起重機機械材料的損傷以及其壽命剩余。

3 分析歐式起重機的不足

歐式起重機對于工況的要求很嚴，不能超負荷運作，而且大多數(shù)歐式起重機常常只能適應(yīng)一種工況；由于歐式起重機體積小、重量輕，也使得歐式起重機相比較國產(chǎn)起重機而言運行速度比較低；歐式起重機往往是受知識產(chǎn)權(quán)保護的，而且由于做工精良、性能較好，所以其購置或是后期維護的成本都很高。

綜上分析來看，歐式起重機也不是所有方面都具有優(yōu)越性的，其之所以能在中國獲得較大市場，一方面是由于其在某些方面性能的優(yōu)越性，另一方面則要歸結(jié)于一些大型國有企業(yè)的自身問題了。

4 結(jié)束語

就目前中國起重機行業(yè)的現(xiàn)狀來看，中小型企業(yè)大多偏向于使用國產(chǎn)起重機以節(jié)約成本，而大型企業(yè)逐漸青睞于歐式起重機，最求其在各方面性能得優(yōu)越性。雖然歐式起重機很多方面領(lǐng)先于國產(chǎn)起重機，但是隨著時間的推移，國產(chǎn)起重機也會快速發(fā)展以適應(yīng)新時代的市場需求。

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