橋式起重機輕量化技術與智能化技術的應用研究

蔡紅

摘 要：隨著國家的發展，橋式起重機是貨物與物料運輸的主要設備之一，一般運用于車間、倉庫以及一些材料廠等場所。受到時代發展的影響，橋式起重機也不斷的改革與變化，一些先進的科技技術也運用在橋式起重機上，比較典型的就是輕量化技術和智能化技術運用。本文主要圍繞這兩點進行分析這兩種技術對于橋式起重機有著怎樣的作用與提升。

關鍵詞：橋式起重機；輕量化技術；智能化技術

引言：目前來看，起重機廣泛的用于我國的物流、裝備造業等行業上都有著出色的表現，對我國經濟建設有著很大的幫助，橋式起重機是目前使用范圍相對比較廣的一種機型，具有較高的廣泛性與互通性，為了推動時代的發展，對橋式起重機進行有效的改革，可以更優化傳統的技術和設計，還能相對降低一些能源上的損耗，這對橋式起重機有著很大的提升而且也是為了幫助起重機行業的未來發展。

一、輕量化技術

（一）橋架輕量化技術

目前新型輕量化的起重機都是采用四梁結構造成的，它的主梁是用窄緣焊接構成的，傳導的壓力通過軌道施加到頂板和主板的焊接上面。跟傳統的橋架不同，傳統的橋架主要是靠主和副兩個腹板受力不同，而且副腹板比主腹板的厚度小，導致這種運行結構，會清除軌箱里部許多小隔板，這樣能夠完善焊接的同時波浪進行變形，焊接相對比較小。從而使制造工藝更加簡化，總質量也就隨之降低。和傳統的起重機不同，新型起重機選用軌道是輕量化是用方鋼直接焊在主梁上，能讓軌道和箱型成為橋梁的整體結構，同時承受載重，這種結構可以提高橋梁的承受能力，大幅度降低橋梁整體的重量和高度[1]。

（二）小車架輕量化技術

傳統起重小車一般選用的都是超靜定的結構方式，選用的零部件比較陳舊而且缺乏優化，這就導致起重機大而且笨重。承載小車架由二個根端梁、多跟橫梁加強焊接成靜定剛性框架結構，框架上還需要鋪設鋼板。如此可見，傳統小車構架不僅質量大而且成本很高，結構又復雜，焊接工業復雜等一些缺點，而且很容易出現車壓分配不均勻，車輪啃軌等現象。不僅不安全還損害車身的壽命。輕量化起重機三支點定支撐的工資性三梁小車架，橫梁為開口橫輪梁。小車架在垂直方向有足夠的剛度，減小震動。扭轉方面，有一定柔性，允許小車承受一定量的扭轉變形，確保指點適應主梁[2]。

（三）起升機構輕量化技術

起重機自身的形成結構都應有相應的參數和輕量化指標，例如質量和高度參數等，一定要注重主梁的質量，起升機本身高度都會產生巨大的影響，傳統的起重機都是用兩個卷筒兩端的兩個軸承，卷筒通過連軸與降速器相連，發動機通過兩個軸承與其相連接，這個起重機自身尺寸比較大，結構又比較復雜，整體剛性很大，使得整體質量和外形都很大。再經歷創新后，新型起重機利用工字型的梁、平臺結構，卷筒通過一個軸承和一個降速器支撐兩個車輪。電機通過相應的固定在降速器上，整個起升機都降速器、支座、卷筒軸承和小車兩端詳解，支撐起來的形態相對簡單，受力均勻。這種結構通過傳統的鏈優化，提升了高度、增加了空間的整體利用率，滿足了小車結構的緊湊和高度降低的目的。降速器的安裝要做到傳動穩定，還要達到輕量化起重機結構，輕量化的起重機小車布置跟傳統小車相比安裝零部件端口窄小，為傳統的減速器安裝進行了有效的優化，壓縮以往的尺寸，減小了振動，對于機器和制動器沒有了底座部件，可以利用借口連接降速器上，對于小車而言提升了穩定性，電機長度盡量縮短，質量可以有效的減輕[3]。

二、智能化控制技術

（一）精確定位與防止搖擺

起重機防搖擺自動控制技術，對于綜合懸掛而言，應把握其物理特性以及起重載荷搖擺的實際檢測數據信息，通過計算機技術對其進行建模和相關計算，能夠科學的預算出搖擺幅度的準確數值，以智能化的防搖擺自動定位以及控制方式為基礎，借助對其編程實現控制；現場同心以及變頻調速等電器控制技術的原理，主要是實現對起重機運作的控制；準確定位和防搖擺技術的主要的研究方向由以下幾點構成，分別是檢測設備、信號傳遞方法、檢測體系結構、抵抗干擾效能。電氣防搖擺技術打破了人們對傳統的認知，使起重機變成了機器人的可能。

（二）故障診斷以及安全保護系統

智能故障診斷和安全系統包括采集、控制、處理、儲存、導出等。為保證起重機運作的效率，可將動態運行、維護、檢測等為重點。規劃數據采集范圍、提出數據處理、導出要求；明確監視平臺要求；智能故障診斷和安全保護系統。

（三）自動控制系統

橋梁起重機自動控制目前來看，可以適應很多不同的環境，而且運作起來還算比較靈活，也能夠安全運行，時代在不斷的發展，起重機各方面得到了優化，目前來看自動控制系統已經基本可以定型，而且在一些領域取得很大的成就，比如垃圾起重機、冶金自動起重機。自動控制這項功能主要作用體現在檢測和掃描上，通過吊鉤定位，智能診斷故障系統、安全保護系統相結合，進而得到智能自動控制系統。

（四）在線監測及安全系統評估

這項技術更關鍵是用于起重機安全數字化監測的基本理論和應用技術。起重機安裝了專用高速調節器先進的科技構成了安全檢測系統，對于研究人員而言，可以根據實際情況橋梁的構建結合起重機的結構特點，進行現場檢測，并且要符合相應的要求，保證起重機的設計方法合理性。此外，相關人員還要根據各方面的現場會帶來的不定因素來確認起重機的結構特點，應用相應的技術還可以構建變監測和結構健康監測評價系統。根據橋式起重機運行時動態信息數量大、系統頻繁等特點，采用先進的結構和3D模型，可模擬起重機工作的整個過程。

（五）材料損傷壽命評價技術

這項技術是通過用聲發射檢測技術，通過起重機結構材料和焊接結構的損傷和疲勞損傷進行研究，并且根據測試數據進行預算橋式起重機材料損傷的狀態和剩余使用時間。這項技術是引入聲發射能量理論，并結合實際情況，進行數據預測，建立參數模擬，然后根據模型進行實際情況的預測，從而計算出金屬結構剩余的壽命。

結束語：橋式起重機是運輸中非常常見的一種設備，根據現代化技術對橋式起重機進行智能化的探究再進行輕量化的改革，目前改革來看，仍有許多地方不夠完善。利用科學技術結合實際情況進行有效的探討，可以有效提升橋式起重機的效率與質量，提升我國建設，為我國發展建設打下良好的基礎。

參考文獻：

[1]冉雪云.起重機械的輕量化和智能化設計[J].化工管理，2018（21）：48-49.

[2]劉叢懋. QD20-22.5型橋式起重機輕量化技術研究[D].大連理工大學，2017.

[3]任超才.橋式起重機輕量化技術與智能化技術運用實踐初探[J].化工管理，2017（11）：208.

[4]安存勝，聶福全.橋式起重機輕量化技術與智能化技術的應用[J].工程機械與維修，2015（05）：62-64.

[5]王松雷.輕量化技術在橋式起重機設計中的應用[J].中國特種設備安全，2012，28（06）：12-16.