國內(nèi)起重機的發(fā)展研究

（太原重工起重機分公司，山西 太原 030024）

國內(nèi)起重機的發(fā)展研究

李磊

（太原重工起重機分公司，山西 太原 030024）

文章簡單概述了我國起重機的特征的基礎(chǔ)上，分析了未來起重機的發(fā)展趨勢，分析了起重機制造業(yè)存在的不足，并最后提出了相應(yīng)的整改措施，為我國起重機行業(yè)的發(fā)展奠定了堅實了理論基礎(chǔ)。

起重機；發(fā)展趨勢；不足；改進措施

據(jù)研究表明：未來的工業(yè)發(fā)展模式將向著自動化的方向發(fā)展。鑒于當前的形勢，起重機在工業(yè)生產(chǎn)中的需求程度越來越高，所發(fā)揮的作用也越來越大，而且對起重機的要求也越來越高。除此之外，隨著各個學(xué)科的高速發(fā)展，目前在機械制造行業(yè)中出現(xiàn)了許多交叉學(xué)科的新型設(shè)計方法，進而也對現(xiàn)代的制造技術(shù)和產(chǎn)品的檢測技術(shù)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。另外，全球的競爭也越來越激烈。總之，我國正在處于經(jīng)濟高速發(fā)展的時期，也正在面臨著激烈的國際競爭形勢和嚴峻的挑戰(zhàn)，這就對我國的起重機的提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。因此，在起重機的制造和維護過程中，如何能夠保證起重機適應(yīng)時代的需求是很關(guān)鍵的課題。本文在對起重機基本概念、起重機的新技術(shù)、起重機的新理論介紹的基礎(chǔ)上，分析了現(xiàn)代起重機的分類，現(xiàn)代起重機的特點，最后說明了現(xiàn)代起重機的發(fā)展趨勢。

1 起重機的特征

起重機械簡稱起重機，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的大型機械設(shè)備。起重機在人們的日常生產(chǎn)和生活中起著不可替代的作用，它實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動化、機械化，減少了工作人員的體力勞動，最終提高了生產(chǎn)的效率，保證了工程進度。在各行各業(yè)中，起重機所承擔(dān)的角色是不同的。比如：在港口、碼頭或者工地上，起重機主要用來裝卸貨物；在冶金的生產(chǎn)過程中，起重機參與了整個生產(chǎn)過程；在現(xiàn)代建筑的建設(shè)過程中，更是脫離不了起重機的裝卸作用；在有些特殊行業(yè)，采用獨特形式的起重機代替人工去操作會對人體造成危害的作業(yè)。總之，起重機現(xiàn)在已經(jīng)與人民的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)，是人類發(fā)展的必不可少的設(shè)備和工具之一。然而，雖然起重機是人民生產(chǎn)和生活中必不可少的機械裝備之一。我國的起重機在長期的發(fā)展過程中一直存在弊端。比如：我國的生產(chǎn)的起重機本身的重量就很大，消耗的能量也很大，對可以操作的高度也有限。雖然，我國的科研工作者一直在改進起重機設(shè)計和生產(chǎn)。但是，長期以來，科研人員研究的焦點始終在如何解決起重機主梁承載的能力上，忽略了對起重機耗能大、結(jié)構(gòu)大以及生產(chǎn)成本的弊端。總的來說，目前我國起重機的存在的問題主要包括有：起重機自身的重量大、結(jié)構(gòu)龐大以及升降高度有限等。結(jié)合目前我國起重機的特點和全球工業(yè)的發(fā)展方向，分析我國起重機的發(fā)展方向。

2 起重機的發(fā)展趨勢

基于對全球工業(yè)生產(chǎn)和起重機存在弊端分析的基礎(chǔ)上，著重研究了我國起重機未來的發(fā)展趨勢。起重機作為生產(chǎn)和生活中必不可少的機械設(shè)備之一，長期以來，針對起重機的研究僅僅局限于對起重機技術(shù)層面的研究，從根本上忽略了起重機在工作的過程中的經(jīng)濟性。因此，我國的起重機在未來的發(fā)展過程中的焦點是如何提高起重機工作的經(jīng)濟性，主要從以下四個方面體現(xiàn)：起重機的輕量化、起重機的節(jié)能化、起重機的智能化以及起重機的精細化。

2.1 起重機的輕量化發(fā)展

若要實現(xiàn)起重機輕量化的目標，主要通過優(yōu)化起重機的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。在現(xiàn)有的起重機的設(shè)計方法中，常用的方法主要有許用應(yīng)力法和極限狀態(tài)法。

（1）許用應(yīng)力法是定值法的一種，該方法僅僅依靠唯一的一個安全系數(shù)來實現(xiàn)對起重機結(jié)構(gòu)安全性的校核。但是，在實際設(shè)計過程中，影響起重機安全的因素很多，采用許用應(yīng)力法設(shè)計的起重機，其安全系數(shù)往往較低，不能滿足實際生產(chǎn)的需求。

（2）極限狀態(tài)法，該方法是在結(jié)合起重機實際工作的狀態(tài)，分析起重機所承載的載荷和結(jié)構(gòu)的變形情況。該方法主要依據(jù)分項載荷系數(shù)這一參數(shù)實現(xiàn)對起重機安全性的校核，最終的校核結(jié)果可以較全面、準確的體現(xiàn)在不同載荷的情況下起重機結(jié)構(gòu)所呈現(xiàn)的不同變形。采用極限狀態(tài)法完成起重機的設(shè)計可以從很大程度充分利用生產(chǎn)起重機所用鋼材的性能，進而減少了材料的浪費。據(jù)研究表明，我國起重機更新?lián)Q代的速度與歐洲相對較慢，主要是因為我國起重機的生產(chǎn)沒有標準化。在設(shè)計過程中，各個階段的工作人員有可能在完成重復(fù)的設(shè)計工作；在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)周期較長。在今后起重機的設(shè)計和生產(chǎn)，我國應(yīng)該盡可能的引進國外起重機的模塊化生產(chǎn)。而且，在起重機的結(jié)構(gòu)選擇上，也采用行星齒輪減速器替代了傳統(tǒng)起重機使用的卷揚機構(gòu)、行走機構(gòu)等。行星齒輪的采用是實現(xiàn)起重機輕量化的關(guān)鍵技術(shù)。總之，起重機的輕量化是未來我國起重機的發(fā)展方向。

2.2 起重機的節(jié)能化發(fā)展

在經(jīng)濟高速發(fā)展的這幾年中，我國一直在提倡節(jié)能減排。為了響應(yīng)國家政策的號召，在起重機的生產(chǎn)和工作中也應(yīng)該做到節(jié)能減排。在起重機的生產(chǎn)過程中，主要通過優(yōu)化起重機的生產(chǎn)工藝，結(jié)構(gòu)布置以及附加配置來實現(xiàn)生產(chǎn)過程的節(jié)能減排。首先，從生產(chǎn)工藝上來講，主要通過采用新型的切割工藝來實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在眾多的切割工藝中，常見的切割工藝有激光切割和水切割。采用激光工藝可以從很大程度上改善工作人員的工作環(huán)境；而水切割工藝是更加清潔、成本較激光切割還低的切割工藝。其次，從機構(gòu)布置上來講，傳統(tǒng)的高揚程起重機通常采用單層纏繞的方式，這樣往往會增加起重機自身的重量，有悖于我國所提倡的節(jié)能減排。因此，針對高揚程的起重機我國采用了多層纏繞方式，不僅減少了鋼絲布置所需的空間，還從某種程度上減少了鋼絲的磨損，進而提高了鋼絲的使用壽命。

最后，從附加裝置上來講，在傳統(tǒng)的起重機中很少采用節(jié)能設(shè)備，即能量的回收再利用和能量的替代等。

2.3 起重機的智能化發(fā)展

隨著社會的進步和科技的發(fā)展，在人們的生活中智能化已經(jīng)成為各行各業(yè)的發(fā)展趨勢，在起重機行業(yè)也不例外。起重機的智能化主要指的是實現(xiàn)起重機的智能化控制，將起重機的機械部分和電子技術(shù)有機的緊密的結(jié)合在一起。起重機的智能化對起重機日常工作的維修、保養(yǎng)，起重機正常運行等起著非同小可的作用。起重機的智能化主要通過將傳統(tǒng)的機械手動控制裝置用電氣控制裝置所替代。目前，先進的電氣控制裝置主要由全自動驅(qū)動裝置、可編程控制器、故障自動檢測和診斷系統(tǒng)等組成。今后起重機智能化方向的發(fā)展重點在研究以微處機為核心的更高性能的電氣控制裝置。更高性能的電氣控制裝置可以實現(xiàn)對起重機運行的自動保護、遠距離的遙控指揮，從而提高起重機自動化性能。通俗的來講，起重機的智能化是將傳統(tǒng)的司機控制替換為先進的遙控控制，這樣不僅可以實現(xiàn)起重機的輕量化還從一定程度上改善了操作人員的工作環(huán)境，提高了其工作的安全性。目前，在國外常見的電氣控制系統(tǒng)主要采用“三級控制系統(tǒng)”。三級主要指：可編程控制器、變頻調(diào)速器以及觸摸控制屏。可編程控制器在起重機中的應(yīng)用大大提高了起重機運行的穩(wěn)定性和可靠性。

2.4 起重機的精細化發(fā)展

“精”和“細”是不僅是一個企業(yè)發(fā)展的主旨，也是一個行業(yè)未來發(fā)展的方向。一個企業(yè)，甚至一個行業(yè)做不到“精”和“細”是無法發(fā)展壯大的。精細化指的是為不同領(lǐng)域不同行業(yè)的客戶提供與其對應(yīng)的產(chǎn)品，也就是說從根本上最大程度的滿足客戶的需求。在工業(yè)高速發(fā)展的這幾十年中，我國的整個機械行業(yè)乃至全球的所有行業(yè)都在不斷的改變其銷售觀念，改變其銷售策略和發(fā)展模式。為了適應(yīng)當前高速的發(fā)展形勢和激烈的競爭模式，我國的起重機行業(yè)也必須改變其傳統(tǒng)的營銷模式和銷售觀念，不斷的細化未來起重機的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢。總之，我國的起重機行業(yè)正在處于一個穩(wěn)定發(fā)展的階段，并在不久的將來實現(xiàn)其高端模式的發(fā)展，始終朝著“輕量化”、“節(jié)能化”、“智能化”以及“精細化”的方向發(fā)展，進而保證我國起重機行業(yè)的高效、可持續(xù)的發(fā)展。

3 起重機制造業(yè)的不足及對策

3.1 國內(nèi)起重機制造業(yè)存在的不足

通過對我國各大中型起重機制造廠進行調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)目前我國起重機制造行業(yè)主要存在以下兩方面的不足。

（1）起重機設(shè)計和制造的創(chuàng)新能力不夠：我國所生產(chǎn)的起重機滿足不了實際生產(chǎn)需求的一個重要原因就是，對人員的培訓(xùn)力度不夠，沒有新產(chǎn)品的開發(fā)；對于從國外引進的產(chǎn)品只是一味的模仿，缺乏對產(chǎn)品的創(chuàng)新和改造，沒有全面的設(shè)計隊伍。

（2）各行業(yè)之間協(xié)作不夠：在起重機的生產(chǎn)過程中，僅有20%的廠家能夠做到相互合作，而其余80%的廠家無法實現(xiàn)合作。也就是說，我國很大一部分起重機制造廠家在生產(chǎn)過程中還需自己制造零配件，這樣大大影響了起重機的生產(chǎn)周期。

3.2 國內(nèi)起重機制造業(yè)的改進措施

根據(jù)我國起重機制造業(yè)目前存在的問題和不足，筆者提出了對應(yīng)的兩條整改措施：首先，針對我國起重機制造業(yè)創(chuàng)新能力不夠這一點。國內(nèi)的起重機制造商應(yīng)該加大對自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在引進國外先進技術(shù)的同時，進一步對國外的技術(shù)創(chuàng)新，進而研發(fā)并生產(chǎn)出屬于自己的產(chǎn)品，結(jié)束進口國外產(chǎn)品的時代。其次：將起重機的設(shè)計和生產(chǎn)模塊化，政府出臺相應(yīng)的政策為起重機生產(chǎn)商配套零配件的廠商，解決傳統(tǒng)生產(chǎn)周期長的問題，提高起重機的生產(chǎn)效率，進而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

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