起重機械節能技術的應用研究

楊軍

摘 要：隨著社會經濟的發展和進步，國內開始大量建設基礎設施，并且越來越嚴格要求吊裝設備的質量和體積，由于社會工業化水平的不斷發展和提高，逐漸出現起重機械，并且已經成為工業生產中必不可少的設備。但是起重機械耗能問題嚴重限制設備的發展和進步，基于此本文著重分析了起重機械節能技術的應用。

關鍵詞：起重機械 節能技術 應用

中圖分類號：TH21 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）01（c）-0075-02

起重機是國家經濟發展必不可少的工業設備以及物料運輸設備，隨著社會經濟的迅速發展，越來越大量地需求起重機械。起重機械對于人們日常生活生產十分重要，能夠為人們生活提供便利，但是實際使用起重機械的時候，設備是不能自己運行活動的，因此需要具備一定能源驅動，基于此，起重機械發展中就應該注重節能技術。

1 起重機械基本概述

起重機械實際上就是用來對重物進行吊裝和頂舉，為了有效實現上述功能，起重機械主要包括運行裝置、動力裝置、操控系統、起升裝置、取物裝置等。起重機械的關鍵部分就是操作系統，主要就是控制其他設備的開合、幅度、力度以及方向。動力設備主要就是為起重機械提供相應的運行動力，是起重機械中最大的部件。取物設備就是用來抓斗的，以便于可以自由開合，從而實現抓舉重物的作用。起升設備實際上是用來下放和提升重物的，一般情況下起重機械對重物進行垂直搬運；提升設備實際上就是為上述功能設置的。往往包括兩種常見的起重機械設備，即以燃油為主要能源的起重機械和以電力為主的起重機械。

2 起重機械節能技術的應用

2.1 結構優化技術

所有事物構成中都包含多種因素，要素不同組合形式作為事物的不同結構。從哲學角度來說，事物質變實際上就是結構改變。優化事物要素組合形式是一種重要的實現質變方式。起重機械具備比較復雜的結構，擁有很多零件，實際操作中可以利用優化結構的形式來有效降低能源消耗。現階段，國內大部分起重機械都是橋式結構，這種結構存在比較大的機身，相比較國外設備來說過于笨重，所以也會消耗大量能量，因此應用起重機械時應該及時改進設備結構，相關專家和學者已經開始廣泛研究，利用軟件技術和計算機技術來分析起重機械結構，提出一種結構分析軟件，利用優化程序來合理分析起重機械主梁，以便于獲得良好的起重方案。現階段主要包括MATLAB和有限元分析軟件ANSYS兩種軟件[2]。

2.2 運用新興材料技術

隨著社會的進步和發展，著重研究材料科學，不斷研究各種新型材料，上述材料基本上都是利用多元素組合而成的復合材料，具備耐腐蝕性、強度高、質量輕、韌性好等優勢，已經得到廣泛應用。設計制造起重機械的時候需要合理應用新型復合材料。一般情況下起重機械都是利用鋼鐵作為基本原料，促使起重機械體積龐大、耗能大，并且在耐腐蝕、韌性、強度等方面鋼鐵不能完全滿足設計起重機械的實際需求，從而促使起重機械壽命短、體積大，所以應用制造起重機械的時候應該合理融入新材料。目前已經出現很多種滿足起重機械設計需求的新材料。如：高陶瓷軸承，具備耐高溫、摩擦系數高等特點，相比較鋼質軸承來說存在更好的性能。高強度尼龍繩，具備壽命長、質量輕的特點，是理想的替代品。因此利用新型材料設計起重機械，可以在一定程度上降低設備重量，提高使用壽命，以便于達到節能降耗的目的[3]。

2.3 變頻調速技術

間歇性運動實際上是起重機運行的基本特點，也就是說在起重機械運行的時候，卸載、運輸、取料等工作基本上都是交替運行的，為了保證起重機械運行生產的安全性和可靠性，對配用動力驅動設計的過程中應該預留相應的富余量。一般情況下在非滿負荷情況下運行設備，不但需要滿足動力驅動要求，多出的力矩也會在一定程度上提高功率消耗，從而導致大量浪費電能，并且起重機械運行在額定速度下的時候，設備制動會嚴重磨損機身，也會提高能源消耗。機械設備運行中為了改變上述問題，利用改變電動機定子供電頻率的方式來實現變頻調速技術。隨著不斷發展科學技術，不斷提升變頻調速裝置性能，起重機械中應用變頻調速技術，可以有效提高制動性，同時也能夠降低設備制動沖擊，以便于達到降低起重機械能源消耗和提高使用壽命的作用[4]。

2.4 采用高質量減速器

現階段機械設備中已經開始廣泛應用減速器，市場中出現多種型號的減速器。20世紀80年代開始減速器就已經應用在起重機械中，但是因為國內在這方面發展得比較晚，相比較發達國家來說技術水平還存在很大差距，主要體現在壽命短、承載力低，不能切實滿足起重機械工作要求方面。起重機械實際上屬于間歇性運行設備，會頻繁地出現重啟和暫停，所以，實際操作中對于減速器承載性和制動性有著嚴格的要求。現階段，硬齒面減速器是國內比較常用的設備，硬齒面減速器已經很大程度上提高了各方面性能；與此同時，對于一些具備特殊要求的工程來說可適當應用行星制動器，以便于達到降低消耗、減少制動磨損的作用，從而全面實現起重機械的節能減排[5]。

起重機械運行的過程中交流變頻技術十分重要，因此，國內外已經大量研究交流變頻技術應用在起重機械制造行業的潛力和前景，但是實際改進設備的時候會出現大量的成本，所以，不少企業因為出現過大的成本不愿意使用上述技術，為此以后研究過程中應該合理應用綠色能源，實現可持續發展的目的。實際操作中利用電能反饋節能型變頻調速系統來合理取代定子調壓調速系統，利用逆變器、直流母線、自主技術集成技術來改變線路，從而達到降低成本的作用。

3 結語

綜上，節能是國家可持續健康發展的方向和趨勢，隨著不斷發展科學技術和自動化技術，起重機械已經逐漸成為影響國民經濟的重要因素，同時也是國家重要生產要素，為國家經濟發展提供技術保障。但是起重機械實際應用的時候還是會出現一定問題，其中起重耗能大是最主要的。此外，設備成本高，降低機械耗能也是未來需要解決的主要問題。目前國內在研究起重機械耗能問題方面已經取得一定成果，基于此，文章從優化起重機械結構、創新起重機械部件、使用新型材料等方面來分析和闡述起重機械節能技術，為進一步研究起重機械節能應用技術奠定基礎。

參考文獻

[1] 周科，陳利華.起重機械的能效測試與節能措施分析[J].中國機械，2015（4）：100-101.

[2] 蔣磊.起重機械節能應用技術的探討[J].科技創新與應用，2014（23）：101，114.

[3] 魏雅智.淺談起重機械節能應用技術[J].城市建設理論研究：電子版，2012（25）：335.

[4] 紀濤.淺談起重機械節能應用技術[J].中小企業管理與科技，2014（10）：204-205.

[5] 李向東，葉偉，童一飛，等.起重機械能耗檢測與評價研究[J].起重運輸機械，2014（1）：90，92.