浅谈起重机节能研究

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Abstract：The paper introduces the development and current situation of cranes energy-saving technology at home andabroad，describes the existing work basis of crane energy-saving technology in China，conditons required for such techn ol-ogy，and summarizes social and economic benefits from the cranes energy-saving technology。

Keywords：crane；energy·saving；technology起重机械作为物料搬运的重要设备，在各行各业应用广泛，但由于我国起重机械设计观念陈旧，对于起重机械节能和经济性重视不够，导致目前我国在用起重机械金属结构体积庞大，机构传动效率低，驱动功率大，能耗严重，因此，起重机的节能设计与评价研究势在必行 。

1 国内外起重机节能技术发展趋势与现状目前，起重机的节能设计主要采用简化设备结构以减轻自重、基于启发式算法的轻量化设计，多是从结构设计方面考虑改进。然而，单纯从结构设计方面减轻起重机的自重已很有限，而且盲目减轻自重会留下安全隐患。由于起重机是-个由很多子系统构成的复杂系统，各主要子系统之间均有强弱不同的耦合关系，所以，起重机的节能设计问题是-个多学科耦合问题，涉及结构设计、机械传动以及电气控制等学科，且起重机的节能设计并非各学科设计的简单叠加与排列组合，各学科之间存在着相互影响制约的耦合关系。此外，对起重机械节能检测方法和评价体系尚需进- 步进行系统而全面的研究，这就迫切需要从结构、机械传动、电气控制等多学科级角度，结合能耗检测与评价，进行桥式起重机的系统级节能设计。

根据有关资料，芬兰 Kone公司设计的-款起重机，其起升结构减速器外壳与小车架端梁合二为-，定滑轮组与卷筒组连为-体，小车运行机构采用三合-驱动装置，从而整机自重大幅度减轻。法国Patain公司采用高、宽比为 4～3.5的窄偏轨箱形梁做主梁，大筋板间距为梁高的2倍，不用蓄板，从而提高了起重机整机性能。德国DEMAG公司的DR系列钢丝绳电动葫芦，其电动机、减速器和卷筒采用了 C形布置方式，结构简单紧凑，组合性好，且方便葫芦的安装和维护。

大连重工起重集团有限公司设计的-种起重机小车运行机构，采用 三合-”减速器，将传统的平面布置改为立体布置，使小车整体结构简单紧凑，运行平稳。这些研究成果都分别是单纯从结构、传动装置或控制方面对起重机进行节能设计及研究的，并未从影响起重机能耗的全局考虑，未考虑起重机子系统间复杂的相互影响，也并未从起重机能耗检测与评价考虑，因此，目前国内外对起重机的节能设计还有-定的局限性，缺乏系统和全面研究。

2 国内现有工作基础我国特种设备检测研究机构长期以来-直从事与安全保障有关的国家和部委项目研究，是国· 江苏省质量技术监督局科技项 目 (KJ122717)、国家质量技术监督局科技项 目 (2012QK178)、江苏省博士后基金项 目 (0901041 C)及南京理工大学 卓越计划资金之星”项目资助- --- - 64--- 《起重运输机械》 2013(8)内的技术权威机构，拥有-流的科研设备和高级科研技术人员。八五”期间，开展了国家重点科技攻关课题 在役锅炉压力容器安全评估与爆炸预防技术研究”的研究。九五”期间，开展了国家重点科技攻关课题 在役工业压力管道安全评估与主要压力容器寿命预测技术研究”的研究。

十五”期间，开展了 城市埋地燃气管道及工业特殊承压设备安全保障关键技术研究”的研究。

十-五”期间，开展了 生命线工程和特种设备安全保障关键技术与工程示范”的研究。此外，在国家高技术产业发展、国家技术创新、科研院所社会公益研究专项资金、科研院所技术开发研究专项资金等国家和部委项 目中都安排了特种设备安全科研项 目。通过以上途径。我国在无损检测、声发射检测、强度应力分析、缺陷安全评定、事故原因诊断、综合安全评估、检验管理与信息技术等方面，取得了-批集先进性和实用性为-体的科技成果 ，这些成果有的已经纳入我国法规标准，更多的已用于工程检验或实现了产品化，服务于社会和企业，不但为建立、完善、实施我国特种设备安全监察法规标准体系提供了卓有成效的技术支撑，并通过技术培训和相应法规标准的贯彻实施，带动了整个检验行业的技术进步，为企业安全生产提供了优质可靠的技术服务，取得了可观的社会效益和间接经济效益。

3 社会、经济效益起重机节能研究 的实施将产生如下的经济、社会、环境效益：1)起重机节能研究的实施将以降低桥式起重机能耗为目标，保障桥式起重机的长周期安全运行，减少桥式起重机事故对 国民经济发展和人民生活质量的影响，社会效益是很大的。所以，开展桥式起重机多学科节能设计优化及评价技术的研究 ，不仅是履行国家的相关法律法规，更是建立资源节约型社会的趋势，具有重要的社会意义和经济价值。

2)起重机节能研究将形成桥式起重机节能优化设计方案及能耗的检测方法与节能评价系统，可以为建立起重机新设计规范与节能标准奠定技术基础，形成桥式起重机长周期运行安全保障技术支撑体系，检测关键技术及节能评价系统，这些研究成果的工程应用，将极大地推动桥式起重机的长效节能监管机制和社会管理体系的形成，《起重运输机械》 2013(8)推动在公共安全管理的社会进步。

3)以桥式起重机为研究对象，进行多学科节能设计优化与能耗检测、评价 的普适方法研究 ，其研究成果可以在其他型号的起重机节能设计与评价体系中得到使用。同时，基于该项技术形成的桥式起重机节能优化设计方案以及能耗的检测方法与节能评价系统，是适合我国 节能降耗，建设节约型社会”需要的能耗检测和节能评价的新技术系统，是提高我国桥式起重机可靠性和可用率、经济型、节能性而迫切需要研究的新技术。

结合本项 目的研究成果，还可形成全面、系列的节能设计、能耗检测与节能评价技术体系，对于桥式起重机安全、可靠、经济的运行有重要的技术支持作用，同时对桥式起重机的节能优化设计与评价可产生很大的经济效益 ]。

4 结束语目前，我国起重机械能耗检测与评价技术研究和应用还处于初步阶段，另外，虽然国外在起重机节能方面做了大量的工作，取得 了可喜的成果，但是，只是涉及起重机某些方面，缺乏整体性能耗考虑。从起重机械能耗检测与评价技术等诸多方面对起重机械节能机理及其检测、评价技术进行系统的研究，提出起重机械的能耗评价指标体系及其评价方法，为我国制定起重机械节能法律法规和标准奠定基础，这项工作的完成将使我国起重机械的节能技术赶上甚至超过国际先进水平。