汽車起重機(jī)輕量化技術(shù)的應(yīng)用與安全評估

卓 勛 于克慶

四川長江工程起重機(jī)有限責(zé)任公司 成都 646003

1 起重機(jī)輕量化的研究方向和內(nèi)容

發(fā)展方向是研究的指路明燈，只有方向正確才能實(shí)現(xiàn)汽車起重機(jī)輕量化的快速發(fā)展，在汽車制造的時候，節(jié)約大量的制造材料，降低生產(chǎn)成本，提高汽車制造的經(jīng)濟(jì)型，這是當(dāng)前汽車輕量化的發(fā)展方向。當(dāng)前我國的汽車起重機(jī)輕量化發(fā)展方向主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)其優(yōu)化升級，減小起重機(jī)的尺寸，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)輕量化。第二，采用超高強(qiáng)鋼材料，不斷提高抗拉強(qiáng)度，提高汽車的性能，減小體積和重量，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)輕量化的要求。第三，不斷提高技術(shù)研究，采用先進(jìn)的技術(shù)，改進(jìn)汽車起重機(jī)結(jié)構(gòu)，減小零部件的尺寸，減小起重機(jī)的重量，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的輕量化。

除了歸化、異化等翻譯策略，蕭乾還在翻譯時大幅刪減認(rèn)為與主旨關(guān)系不大的細(xì)節(jié)，注重文章的簡潔，這是蕭乾自譯過程不同于譯他的鮮明特點(diǎn)。

[24] Anas A, Arnott R, Small K A, et al., “Urban Spatial Structure”, Journal of Economic Literature, Vol. 36, No. 3 (1997), pp. 1426-1464.

2 汽車起重機(jī)輕量化的技術(shù)

當(dāng)前起重機(jī)輕量化的技術(shù)主要體現(xiàn)在以下三個方面，即起重臂輕量化技術(shù)；轉(zhuǎn)臺輕量化技術(shù)和底盤輕量化技術(shù)。

中國家用電器研究院測試技術(shù)研究所所長魯建國則通過家用電器國家標(biāo)準(zhǔn)的演變闡述了我國家電消費(fèi)者需求的演變歷程。他指出，目前我國家用電器國家標(biāo)準(zhǔn)已處于“創(chuàng)新引領(lǐng)”階段，家電安全健康等各項(xiàng)圍繞消費(fèi)者使用體驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)相繼落地，而且更多創(chuàng)新的國家標(biāo)準(zhǔn)的起草工作已經(jīng)全面展開。

2.1 起重臂輕量化技術(shù)

當(dāng)前汽車起重機(jī)的材料從Q345到HG60、Q460E、HG70再到現(xiàn)在的BS600，強(qiáng)度不斷增加，但是其厚度卻不斷變薄，重量也不斷變輕。但是轉(zhuǎn)臺的強(qiáng)度卻隨著其自重的減小不斷減弱，為了在減輕轉(zhuǎn)臺重量，又不改變其強(qiáng)度，一般會采用多工況拓?fù)鋬?yōu)化的方法進(jìn)行必要的改善，這樣能夠在強(qiáng)度性能不變和減重兩者之間找到平衡，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)輕量化，但性能不變的情況。

汽車起重機(jī)輕量化設(shè)計是當(dāng)前的發(fā)展方向，但是在滿足其輕量化設(shè)計的同時，還應(yīng)該滿足汽車起重機(jī)的穩(wěn)定性和安全性的要求，具體要求就是起重臂在多工況下其強(qiáng)度、剛度和壓桿穩(wěn)定性應(yīng)該滿足汽車起重機(jī)性能的要求，轉(zhuǎn)臺的設(shè)計應(yīng)該滿足其強(qiáng)度和剛度等方面的要求。

2015年，國家為了測試汽車起重機(jī)輕量化的現(xiàn)狀挑選了我國汽車生產(chǎn)基地四川長起和三一重工的汽車起重機(jī)型號作為主要調(diào)查對象，主要對我國的輕量化產(chǎn)品型號，輕量化部位，采用的輕量化技術(shù)和輕量化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行測量，以推動現(xiàn)狀的發(fā)展。

2.2 轉(zhuǎn)臺輕量化技術(shù)

當(dāng)前我國對于我國汽車起重機(jī)輕量化的安全性能和穩(wěn)定性能的評估方案主要分為三個層次：第一層次即汽車起重機(jī)在行駛和作業(yè)過程中的性能要求。第二層次即汽車一般安全，司機(jī)操作環(huán)境安全，防護(hù)裝置安全，車輛行駛安全，起重機(jī)靜置安全和起重機(jī)使用安全等六方面的性能標(biāo)準(zhǔn)。第三層次項(xiàng)目更全面，要求更深刻。主要是在汽車起重機(jī)輕量化的基礎(chǔ)上形成的安全評測規(guī)范，其中包括驗(yàn)評方法和驗(yàn)評步驟，這種驗(yàn)評規(guī)范對起重機(jī)輕量化的安全測量和評估具有重要的作用。

起重臂承載著汽車起重機(jī)的主要重量，是其中極其重要的承載構(gòu)建，承載了車輛13%到20%的重量，當(dāng)前主要是采用高強(qiáng)度的材料來降低起重臂的重量，以實(shí)現(xiàn)起重機(jī)輕量化。當(dāng)前70噸以上的重臂產(chǎn)品一般采用WEIDOX960和WEIDOX1100等類型的超高強(qiáng)度的鋼材，這種鋼材與常見的國內(nèi)材料Q460相比，其許用應(yīng)力大大增強(qiáng)，可高達(dá)2.1和2.4倍。

2.3 底盤輕量化技術(shù)

當(dāng)前我國車輛的底盤橫截面大多都是兩種，凹字形截面和矩形截面，矩形截面和凹形截面相比底部空間大，但是卻耗材較大，矩形截面剛度大，抗扭能力和承載能力都比較強(qiáng)，因此大噸位的車一般都會采用矩形截面，這樣對實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的輕量化具有重要的作用。

3 汽車起重機(jī)輕量化的安全評估

成熟得晚有些可悲，但總比拒絕成熟好。比如我，有過喜歡踩人的階段，也有過盲目羨慕人家會來事的時期，如今慢慢調(diào)整，自認(rèn)為漸漸達(dá)到了“徐志摩讓棋”的境界。雖然年已半百，看似黃花菜都涼了，但想想我們這代人以后恐怕大多要住養(yǎng)老院，回歸集體生活，與人相處的能力決定著人生最后階段的生存質(zhì)量，現(xiàn)在成熟也還不晚。

轉(zhuǎn)臺是起重機(jī)中重要的組成部分，對其進(jìn)行輕量化設(shè)計是實(shí)現(xiàn)起重機(jī)輕量化設(shè)計的重要組成部分，當(dāng)前我國對其輕量化設(shè)計的措施主要是減輕重量，而且主要是從鋼材材料和應(yīng)力結(jié)構(gòu)等兩方面著手達(dá)到減輕重量的目的。

4 汽車起重機(jī)輕量化技術(shù)的應(yīng)用情況

在起重臂橫截面的設(shè)計上，為了實(shí)現(xiàn)起重臂的輕量化，橫截面一般采用橢圓形的形式，這樣的設(shè)計使得起重臂臂架受力更均勻，大大減輕起重臂受力。據(jù)實(shí)驗(yàn)顯示，橢圓形的橫截面使得臂架減輕5%～10%，大大提升了起重機(jī)的性能，實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)輕量化發(fā)展方向。

在調(diào)查中顯示，當(dāng)前我國的80噸汽車起重機(jī)，其輕量化水平提高最佳，總減重5.4噸，其中減重最佳的主要有轉(zhuǎn)臺，車架底盤，活動支腿和回轉(zhuǎn)支承，其減重比最高可達(dá)18.31%，但是起重臂重量增加了850千克，性能比卻大大提升。

（1）輕量化部位主要包括起重臂，轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)支承，車架底盤和支腿，這些都是起重機(jī)輕量化的重要發(fā)展方向。（2）輕量化方法主要包括提高材料強(qiáng)度，降低材料重量，不斷提高焊接水平，對汽車產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，不斷改進(jìn)計算方法。（3）實(shí)行輕量化水平之后，起重臂大約減重約15%～18%,車架減重約8%～19%，這大大節(jié)約了汽車的建筑材料，對提高汽車的環(huán)保效率，提高汽車的經(jīng)濟(jì)性能具有重要的作用。（4）起重機(jī)輕量化大大節(jié)省了鋼材材料，降低了汽車起重機(jī)生產(chǎn)的成本，為推動我國汽車起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。據(jù)悉，實(shí)施起重機(jī)輕量化技術(shù)后，每臺較大汽車起重機(jī)底盤結(jié)構(gòu)節(jié)省材料大約為3萬至5萬元，大型底盤結(jié)構(gòu)件每臺平均節(jié)省材料成本約30萬到50萬元。這大大推動了汽車起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展，為期經(jīng)濟(jì)型的發(fā)展提供了技術(shù)支持。

但是我國汽車起重機(jī)輕量化的發(fā)展技術(shù)還不是很成熟，其關(guān)鍵零件很多也依賴于進(jìn)口產(chǎn)品，安全性能的測試措施還不完善，這在一定程度上也制約了汽車起重機(jī)輕量化技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

5 結(jié)語

隨著節(jié)約型社會和可持續(xù)發(fā)展理念的不斷發(fā)展和推進(jìn)，節(jié)約已經(jīng)成為當(dāng)前社會的主流，很多行業(yè)都在不斷改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，提高行業(yè)的經(jīng)濟(jì)型，汽車起重機(jī)的輕量化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前汽車起重行業(yè)發(fā)展的重要方向，起重機(jī)輕量化發(fā)展必須經(jīng)過安全測試才能投入生產(chǎn)，只要經(jīng)過安全，全面的安全性能測試，才能推動汽車起重機(jī)輕量化的良性健康發(fā)展，不斷推動輕量化制造技術(shù)在我國的應(yīng)用和實(shí)施，當(dāng)前我國輕量化技術(shù)發(fā)展還不成熟，其發(fā)展還存在一定的缺陷，為此我國汽車起重機(jī)生產(chǎn)部門一定要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，不斷提高生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，只有這樣才能不斷實(shí)現(xiàn)輕量化技術(shù)的不斷發(fā)展，為我國汽車起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持，推動我國汽車起重機(jī)行業(yè)的不斷發(fā)展。

[1]劉中星.輕量化汽車起重機(jī)安全性檢測與評價技術(shù)研究[D].機(jī)械科學(xué)研究總院，2013.

[2]陳靜,劉中星,趙靜靜.汽車起重機(jī)輕量化技術(shù)及安全評價[J].工程機(jī)械與維修，2013(12):64-64.

[3]穆躍光,林龍章.輕量化汽車起重機(jī)安全性檢測與評價技術(shù)的研討[J].冶金叢刊，2017(1).