浙江省特种设备科学研究院 浙江省 杭州市 310020
摘要：在现代化社会背景下，起重机械在物流业、装备制造业等支柱行业皆有利用，对我国经济建设具有举足轻重的作用。桥式起重机为目前利用相对最广的一种机型，其具有较强的广泛性与通用性。为了紧跟时代发展的脚步，革新桥式起重机势在必行，其不但能够优化传统技术与设计，还能降低能源耗费量，是未来起重机行业发展的必然趋势，对实现我国社会持续发展具有积极作用。
关键词：起重机械；轻量化；智能化；设计分析
1导言
现代社会中人们对于物质需求逐渐提升，起重机械在建筑、物流、装备等行业都起到了非常重要的作用。起重机是目前利用非常广的一种机械，在各种工程中都普遍适用，为了让社会发展进步更快，一定要对传统接触起重机械进行革新，将传统技术与设计方式进行优化，降低能源消耗量同时推动起重机行业的可持续发展，实现我国大型机械的技术提升。
2起重机械的轻量化和智能化概述
节能与环保是世界各国可持续发展的一个重要主题。起重机的轻量化对促进我国低碳型经济的可持续发展具有重要意义。在我国，起重机的设计大多沿袭了苏联的设计理念。在设计过程中，为保证安全性，对起重机的安全系数进行富裕设计，以至于制造出的起重机自重与体积都比较庞大，从而导致原材料的浪费和起重机制造成本加大。随着改革开放和技术的发展，部分欧洲的设计理念传入并给了我们诸多启示，怎样使起重机看起来精巧美观、运行平稳、噪音低、自重轻等成为起重机制造行业追求的目标。目前，我国起重机设计也正在向轻量型与节能型发展，如何把起重机设计得质量轻、运行稳定，同时又安全可靠，是我国当前起重机行业面临的主要挑战。智能化是产品设备创新和制造技术创新的共同特点，产品智能化和数字化的应用及发展将使社会的生产模式和产业形态发生重大变革，是新工业革命的核心所在。智能化的起重机制造旨在将传统的起重机打造成具有自动化、信息化及智能化功能的搬运机器人。今后的全自动起重机将采用高性能传感器、自学习系统、起重机大数据平台、物联网技术、人工智能驾驶技术、可视化图像技术等一系列高端技术，实现起重机的全方位智能化。
3轻量化技术
3.1桥架
传统的起重机桥架应用四梁结构形式的重量比较高，车轮压力与主副板和盖板相互连接，模板厚度很高，会影响到整个起重机的重量。而通过技术创新改变结构，可以有效防止主要盖板发生变形，在焊接时其相对的变量也比较小。对宽型梁有效结合，对工艺进行简化，能够使整体质量减小。传统的起重机一般是利用压板轨道进行传递，而轻量化的起重机是使用扁钢或者是方钢进行焊接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆后者能够将压力进行负担，对主梁的硬度进行加强，使主梁质量与高度得到提升。应用四梁桥式的结构对材料进行合理的选择，对目前的设计理念进行有效融合，能够让起重机在当前的使用中实现轻量化的目标。
3.2小车架
在以往的起重机上使用的起重小车架布局方式有所欠缺，超静定的结构是一种比较落后的结构，它的布局和设计欠缺，没有有效的方式，在这个过程中可能会引起起重机的笨重。所以，当前小车架的设计也需要承载起重，选用多根横梁与两根横梁互相焊接的方式形成一个固定的框架，在框架上方安置钢板来提升其硬度，同时以往的车架结构需要花费很大的成本，焊接技术应用也比较复杂，这些问题都会影响到起重机的正常使用，如果出现车轮压力分配不均，会对工程安全作业造成影响。而轻量化的起重机一般是采用工字型这种形状的横梁，能在各个方面都有较强的柔性，保证小车架在一定范围内的可以承担形变，同时四个轮的支点也能承担主梁发生形变，出现实际振动时也能有效地进行调节。
3.3起升机构
升起机构是起重机的重要结构形式，通过对整个工程的高度及质量等进行综合设计，进行起重机质量的设定。对于高空的高度以及主梁的质量等，如果不进行很好的设计，会对最后的使用造成影响。传统起重机结构轴承的支撑能力比较弱，不能很好地进行起重设备的使用。起重机的整体结构是比较复杂的，尺寸也比较大，如果不进行很好的优化会影响到安全性，所以通过无整体安装结构与工字梁行进行融合，将加减速器与卷筒轴承进行减速，能够使当前的电机在减速范围内应用，这个起重机的整体结构比较简单，受到的压力比较小，支撑能力也比较强。这个结构将传统的劣势进行优化，使空间的应用效率得以提升，可以满足当前轻量化的要求。
4起重机械的智能化设计
4.1自动控制系统
智能化的控制系统具体体现在起重机械的灵活性，其能够适应不同环境，可以安全且稳定的自动运行。由于网络技术、信息技术以及现代控制技术等飞速发展，让起重机智能化控制研究初见成效，并在冶金起重机、垃圾起重机等行业获得了一定成果。起重机自控系统的研究中心为负载特性、运行空间检测以及物料扫描。相关设计人员可以依据现场施工路线与生产工艺布局，通过和安全保护系统、吊钩定位以及故障诊断系统有机结合，制定智能控制系统自动化运行计划。
4.2在线监测与安全评估技术
该项技术的重点为数字化监测系统的利用技术与基本理论。以光纤光栅为中心的安全检测系统，构成了起重机专门利用的光纤光栅传感器与高速解调器等新兴装置。对于起重机设计人员来说，能够依据桥式起重机在线监测实际需求和结构特点，明确起重机纤光栅传感器封装、埋设工艺与设计方式。另外，起重机设计人员需同大型桥式起重机的具体结构特点相结合，利用光纤光栅传感技术还能建构健康监测系统与评价系统。充分发挥光纤传感的实效性。依据桥式起重机的系统频响快和数据信息量大的特点，利用新兴的3D建模技术与C/S结构，能够将起重机的作业过程动态的模拟出来，构成人机交互形式，实效起重机工作效率最大化，保证起重机的实际效用充分发挥出，为我国社会经济持续稳定发展奠定基础。
4.3防摇摆技术和精确定位
防摇摆技术利用到起重机设计上十分重要，其物理特性与起重摇摆的实际数据，通过计量或是建模的方式能够有效地将荷载摇摆相位与幅度预测出。通过应用防摇摆技术的控制手段与控制理论，利用现场总线通信、可编程控制等新兴电气控制技术，能够实现对起重机的运行速度进行有效控制。对于起重机而言进行智能化设计十分重要，其是保证起重机械实效性的基础，也是顺应时代发展的关键，基于此，相关人员需给予其高度重视。防摇摆技术与精确定位主要围绕三方面展开的：第一，检测装置的选取；第二，明确抗干扰能力、可扩展性、信号传输渠道以及检测系统构架；第三，PLC控制技术与可视化操作技术的有机结合。
5结语
综上所述，通过对起重机的智能化和轻量化设计进行研究，能够保证当前我国起重机械的稳步发展，也能推动我国社会经济的不断稳定。所以，相关的技术人员和设计人员应该通过多种方式提高创新设计，让起重机械的应用价值和使用作用有效地发挥，推动我国社会的不断进步。
参考文献
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[3]袁明敏.起重机轻量化设计技术研究[J].科技创新与应用,2015(25).
论文作者:韦正
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/9/17
标签：起重机论文; 技术论文; 起重机械论文; 结构论文; 轻量化论文; 车架论文; 传统论文; 《城镇建设》2019年第15期论文;