起重机轻量化和起重机智能化发展

    起重机是一种集物料起重、运输和装卸为一体的输送设备和工业安装设备，在现代化生产中起着不可或缺的作用。长期以来，我国对起重机的设计质量和设计水平的衡量通常侧重于技术角度，而对经济性、环保性等方面的要求考虑较少，致使起重机能耗高、自重及体积较大且安全系数裕量也较大，造成资源的浪费，并且针对目前起重机行业单一起重机设备价格过于低廉和低端起重机产品过剩，造成***竞争的现状，产品的技术含量不断升级，产品附加值和业务拓展范围随之扩大。

     对于用户来说，人力成本的增加占企业成本比重越来越大，这就促成了一部分市场的需求。起重机的轻量化和智能化技术正好符合了目前的市场潮流，也响应了国家号召的工业4.0战略，提高了用户的现代化管理，节省用工数量和成本，又为起重机企业提供了设备升级和利润增长点，为今后起重机行业发展方向指明了通道。    为了满足实际需求，现代起重机械正向着大起重量的方向发展。轻量化技术就是在保证起重重量的同时，减少起重机的自重。我国的起重机自重普遍比国外***的起重机重 20%-50%以上，据此可看出我国起重机自重与欧式起重机之间的巨大差距，在起重机的轻量化设计方面，我国还有很大的提升空间。起重机轻量化主要体现在五个方面：

（1）我国起重机的设计方法通常为许用应力法，为保证起重机产品使用的安全性，在实际设计中通常采用较大的安全系数，从而导致起重机产品自重增加，尺寸偏大，造成资源的浪费。应广泛使用极限状态的设计法，提高计算精度，使计算结果更逼近金属结构在实际工作中的状态；应用有限元法、模糊优化设计等现代设计方法，深入剖析并动态模拟钢材结构的力学和材料性能；目前***都在充分利用别国的科技成果加以消化吸收与创新，并进一步发展自己的新技术和新产品。反求工程设计是针对消化吸收***技术的一系列方法和应用技术的组合。反求工程设计通过实物或技术资料对已有的***产品进行分析、研究、解剖和试验，了解其参数、性能、构造和功能，掌握其关键技术、工作原理和工艺原理，以进行改制、改进或发展创造新产品的一种方法。

（2）对于起重机中的非主要受力构件，可采用工字钢、槽钢等；可多采用焊接结构代替铸件，运用机器人焊接等***焊接技术，与人工焊接相比，在保证焊接质量的同时可减少对焊料的使用；运用热处理等工艺提高起重机齿轮等构件的表面强度，确保结构优化的情况下起重机具有足够的安全性。

（3）国内起重机材料多为 Q235 和 Q345，而较少采用高分子材料、高强钢等材料。为了保证设计出的产品足够安全，设计者往往增加钢板厚度，并额外设计加强结构，从而提高了起重机的自重。国外的相关起重机企业采用铝合金材料制造起重机的主要构件，与钢制起重机相比，铝合金材料起重机可减重 30%以上；针对不同类型的构件了采用不同的材料，尽可能用 H 型钢材代替板材，节约结构钢材，并提高结构的抗弯强度。（

（4）传统的起重机可分为桁架式和箱形结构，通常以型钢和钢板作为主要组成构件，通过焊接或螺纹连接的方法实现不同构件的连接，这些结构偏重于稳定性和安全性，而对经济性考虑较少，使用型钢代替焊接横梁；采用柔性小车架，将“井字型”4 梁结构改为“工字型”梁结构；降低小车的总体高度，并采用“多合一”小车运行机构，这样在保证结构稳定性和安全性的前提下，对起重机的部分结构进行了改进，减小了起重机的自重。

（5）国内起重机的起升机构零部件的加工质量粗糙，传动系统效率低下，电气控制系统性能差，对起重机构和电气系统改进，采用紧凑型起升机构，选用高速电机并配用制动力矩小的制动器；采用变频调速技术，提高起重机的节能效果；起升机构可采用电动葫芦；根据起升高度和起升速度的不同选择合适的倍率。