橋式起重機輕量化技術與智能化技術運用實踐初探

蘇峰

（廣東省特種設備檢測研究院河源檢測院，廣東 河源 517000）

現如今，起重機在裝備制造業、運輸行業等多個行業中，憑借自身強大的優勢與特點，已經得到了廣泛的應用，并獲得了好評，而且此項設備將自己的作用全部發揮出來，在提高我國經濟發展水平的多個方面也起到了不可替代的作用。橋式起重機使用量較大，最明顯的優勢與特點就是具有通用性，所以工作人員需要對于橋式起重機進行認真分析，之后不斷更新，將其與智能化技術進行充分融合，輕量化技術與智能化技術合二為一，最終使橋式起重機在運行過程中真正實現節能減耗的目標。基于此，本文主要對橋式起重機輕量化技術與智能化技術應用展開深入探討。

1 橋式起重機自重現實狀況分析

自重在橋式起重機中扮演著主要角色，占據關鍵的位置，同時，也是一種特別重要的技術性能指標。隨著時間的不斷推移，起重機向著大起重量方向所發展和不斷前進，而且起重機自重也在不斷地增大中，通過對某集團所制造的橋式起重機自重分析發現，已經達到了800t，甚至有些橋式起重機自重已經達到1000t，由此可以看出，金屬材料在起重機行業中獲得了更好的發展，而且用量越來越大。但是，不可否認的是，橋式起重機自重較大，輪壓在在不斷增大中，因此，針對于碼頭與道路等最為重要的建筑物承載能力提出了更高、更多的要求，橋式起重機在設計過程中，工作人員要將自己的作用全部發揮出來，憑借多年豐富的工作經驗，在確保橋式起重機具備自身能力的同時，科學地降低自重。

通過對橋式起重機自重內容進行仔細分析，發現包括最重要的兩個部分，即結構重量與機構重量。結構重量在起重機整體重量中占據的比例較大，一些超大型的起重機結構重量占比已經達到了80%，與其他一些發達國家的起重機自重相比，我國的橋式起重機自重較大，所以還需要專業工作人員在日常工作中，不斷進行深入研究與分析，最終真正實現不斷降低橋式起重機自重的目標。圖1是傳統橋式起重機。

圖1 傳統橋式起重機

2 橋式起重機輕量化技術應用

2.1 橋架輕量化技術

經過仔細分析和研究后發現，四梁結構形式自身有非常多的優勢與特點，所以受到更多人的關注與重視，并且獲得了廣泛的應用。軌道帶動小車輪壓力有序傳遞到上蓋板和主腹板的焊接縫上，將主梁、窄翼緣全偏軌焊接箱型梁結構與具有傳統特點的半偏軌形式進行比較，發現二者之間的差異性較大，后者在主板與副腹板受力方面所呈現出來的差異性極大，通過專業工作人員將副腹板的實際厚度與主腹板進行比較，發現二者在厚度方面出現了差別 特別是副腹板其厚度小一些，而且要結合真實的情況，在半偏軌箱形梁內部，將數量較多的小隔板全部去除。此結構形式的合理應用，在有效控制焊接變形梁等多個方面起到了重要的作用。

與具有傳統特點的起重機所應用的壓板固定軌道之間有很大的不同和差異，輕量化起重機小車軌道在主梁上焊接方面應用的是方鋼，與軌道和箱型梁之間密切相連，最終成為一個整體結構，有效承載荷載方面所帶來的影響，保證主梁無論是其強度還是剛度都能夠得到有效的提高。

2.2 小車架輕量化技術

在具有傳統特點的體重小車架中，受到關注以及工作人員認為應用價值非常顯著的當屬超靜定結構布局方法，所選擇的零部件技術具有滯后性問題，呈現出來的布置優化力度也不是特別明顯，所以導致起升機構在運行過程中非常緩慢。傳統小車架結構問題較多，而且需要投入更多成本，工作人員參與焊接工作中之后，會遇到較多困難，主要就是因為焊接工藝具有復雜性的特點，并且容易受到多種因素所帶來的影響，甚至會縮短其使用的具體時間。工字型三輛小車架的應用，衡量將開口滑輪梁作為重點和要點，此型號小車架，其垂直方向的高度有了明顯提高，從而將起吊物的振動控制在合理的范圍內。

3 智能化技術的應用

3.1 精確定位與防搖擺技術

基于智能化方搖擺自動定位控制理論，應用現如今發展最迅速、并具有先進性特點的電氣控制技術，在提高運行效率、水平等多方面起到了至關重要的作用，同時還能夠將控制性優勢全面發揮出來。工作人員參與精確定位與防搖擺技術研究過程，付出更多的時間與精力，對裝置的選擇以及信號存儲方式確定等多項內容進行仔細分析和檢測，并且加大起重機防搖擺控制自動精確定位控制理論研究的力度，站在大力推廣的角度，使起重機電氣防搖擺自動定位控制系統加大開發建設的力度，突顯出電氣防搖擺自動定位技術的優勢與特點，以引導的方式，使人們真正認識起重機載荷搖擺問題的嚴重性，幫助起重機向著更加先進的方向發展。

3.2 故障診斷與安全保護系統

在智能故障診斷和安全保護系統中，無論是數據的匯集控制還是遠程監視平臺等多項單元發揮出重要的作用，并且有不可替代的意義。起重機械在參與運行過程中，要想有序、快速完成相關的工作目標，并且確保安全性，就需要對動態運行狀態部件監測等多項內容加強關注與重視，對其中的要點內容加大分析力度，不僅需要對數據采集的范圍進行合理規劃與安排，同時，還需要保證數據處理過程中具有針對性。

3.3 自動控制系統

專業工作人員對于智能自動控制作用進行仔細分析和研究，發現主要內容全部體現在橋式起重機械在不同工作環境中都能夠呈現出更好的工作效果，而且起重機械在運行期間，不會受到任何因素所帶來的影響，可以更加靈活、安全。隨著時間的不斷推移，多項新技術應運而生，尤其是現代化控制技術以及網絡技術的出現，幫助起重機智能自動控制運行成為現實，在多個領域中，憑借自身強大的優勢與特點都得到了廣泛的應用，并獲得了一致的好評。例如，垃圾起重機以及全自動冶金起重機等。

在對起重機自動控制進行深入研究的過程中，在線運行空間檢測、物料掃描的作用不可小覷，研究工作人員需要憑借多年的豐富經驗，對現場生產工藝布局展開研究，全面明確施工路線，并且依托智能故障診斷系統的作用，大幅度提高智能控制系統自動化水準以及運行水平。

3.4 在線監控與安全評價技術

通過對在線監測與安全評價技術進行研究，發現有重要地位的當屬起重機安全光纖光柵傳感數字化間測系統，研究工作人員將自己的作用發揮出來，對較大型橋式起重機結構主要特點以及在線監控的主要內容展開深入分析和研究，之后又對起重機專用光纖光柵傳感器設計方法進行科學設計、應用埋設工藝等。另外，研究工作人員對橋式起重機機構特點展開分析，再結合真實的情況，將光纖光柵傳感技術作為主要依托的技術，為構建出應變監測與結構健康監測評價系統奠定基礎和提供幫助。在正常的情況下，橋式起重機參與運行過程中后，動態應變數據信息量并不會始終處于一成不變的狀態，而是會發生不同的變化，而且數量較大，系統頻響快速，加大3D建模技術應用力度，可以對橋式起重機動態作業過程進行自動化的模擬，最終真正實現人機交互的目的。

3.5 材料損傷壽命評價技術

通過對這項技術進行分析，發現主要指依托發射檢測技術的作用和力量，對起重機結構基礎材料與焊接材料的過載形變損傷和疲勞損傷信號特點進行全面研究，按照相關的數據，明確橋式起重機機械材料損傷的知識狀態以及剩余具體使用時間。將斷裂力學作為重點和要點，加入聲發射能量理論，結合實驗室或者是現場監測數據，了解缺陷的具體尺寸以及結構失效概率等，再建立參數擬合模型，根據模型展開缺陷擴張情況的預測。

4 橋式起重機輕量化的推廣

橋式起重機在市面上隨著時間的不斷推移，受到了更多人的關注與重視，同時，市場需求也越來越大。橋式起重機是緊緊跟隨時代發展腳步，所呈現出來的具有新型特點的產品，市場風險極小，所以較多起重機廠家都在抓住歷史給予自己的重大機遇，展開技術更新，開發出具有自主知識產權的關鍵技術以及相關產品，進一步提高輕量化起重機國際競爭水平與能力。但是，不可否認的是，新產品在推廣的過程中，還需要對產品配置展開合理調整，以此來滿足不同人員所提出來的不同要求。起重機是特種設備中最重要的組成部分，新產品的推廣應用，需要有產品標準等，所以國家與相關部門要制定更加完善的政策與標準，幫助起重機特種設備獲得更好的發展。

此外，相關設計員工需要對起重行業最新的基礎發展方向、趨勢進行深入了解和分析，再以主動、積極的態度選擇輕量化起重機產品，在廠房設計期間，選用輕型起重機、自重輕起重機，使建筑廠房高度不斷下降，建筑結構具有輕型化特點，并且節約后期維護成本此，方法無論是對于相關用戶還是設計院，都會帶來較大幫助，幫助其獲得更多的經濟效益，最終真正實現雙贏的目標。

許多用戶在輕量化產品選擇的過程中，會有更多的思考和顧慮，例如，對于新產品輕量化的實際功能配置并不是非常理解、對于后期的維護保養缺乏足夠信心等，這時，起重機專業廠家需要與相關客戶進行良好溝通與交流，并且對維護保養加大培訓力度，使更多用戶打消自己的顧慮，對新產品多增加一些了解，真正讓用戶買得安心、用得放心。

5 結語

簡而言之，起重機輕量化具有復雜性的特點，其中包括較多內容，橋式起重機設備參與工作，能夠明顯降低相關工作人員的勞動強度以及加快工作效率。智能化以及輕量化設計，對于橋式起重機來說，都是非常關鍵、重要的內容，是幫助起重機械提高工作水平和運行效率最有效的方法，也是幫助社會經濟呈現穩定發展狀態的關鍵。所以，相關工作人員需要加強對其的關注與重視，使其將作用價值全部發揮出來，為我國社會更長遠的發展奠定基礎、提供幫助。