门座式起重机的现状以及发展趋势

黄陈娣

上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125

0 引言

随着我国加入WTO，国际贸易迅速发展并不断的促进了我国港口运输的急剧增长，同时也推动了港口机械设备的发展。门座式起重机作为码头专用的机械设备进行装卸、搬运和堆码作业，它具有高效的作业能力、低成本建设费用，机动灵活，通用性强等优点。这些优点使得门座式起重机在港口码头得到广泛的应用。近年来，现代工业快速发展和国际贸易竞争激烈，对港口装卸机械设备提出了更高的要求，所以门座式起重机设计要朝大型化、高速化、自动化和智能化的道路发展，来满足市场日益竞争的需要。

1 门座式起重机的发展现状

1.1 国外发展现状

国外门座式起重机专业生产厂家约15家左右。其代表性的生产厂家主要有欧美的利勃海尔、特雷克斯一德马格、马尼托瓦克和日本的神钢等。他们生产的产品型号比较完善，技术先进，具有很高的市场占有率。

欧美厂家生产的门座式起重机整体上代表了国际先进水平。它不仅满足了大吨位的需要，而且结构设计新颖、安全性能可靠、设备稳定性高是其它国家无法媲美的。更重要的是它们在大吨位产品上安装了全球定位系统，进行实时监控，具有广泛的代表性。

日本厂家的门座式起重机产品与欧美国家的产品相比，在技术上还存在着较大的差距，但日本产品的制作精细化程度很高，仍然值得我们学习和效仿。

1.2 国内发展状况

随着我国重工业的的快速发展，起重机设备取得了显著的成绩，经国家质检总局颁发起重机制造许可证的单位为1 616家，具有较强的起重机械制造能力。在小吨位的起重机设计领域我国已经处于世界领先水平，但对大型起重机的研发我们和国外还存在一定的差距。从技术上来说，我国研发大型门座式起重机的时间较短，在设计的水平上急需改进；从经验上讲，国内门座式起重机在可靠性和稳定性都不如国外的品牌。通过上述两个方面的研究和积累，我国可以在未来十年内不断缩小与国外门座式起重机的技术差距。

1.2.1 面临的主要问题

1）核心部件的技术水平欠缺

我国在发动机、液压件、高质量钢材等核心部件的技术水平制约了起重机的发展。核心部件的技术掌握在国外生产厂家的手里，严重制约了我国起重机整机的技术研发，阻碍了市场占有率，降低了利润空间。这不仅是起重机面临的难题，也是我们机械行业面临的挑战。为了弥补核心部件技术水平的制约，提高我国产品的竞争力，我们应该从以下方面发展我们的技术水准。

（1）提高设计水平：提高整机设计的匹配性能，提高系统的可靠性，提高制造质量的稳定性；

（2）改善服务质量：收集设备的故障问题，提供便捷产品使用和设备维修服务；

（3）积累充足经验：不断进行技术改进，不断摸索积累设计经验，提供更安全、更实用、更经济的施工方案。

2）制造水平不能满足设计的要求

国内起重机在制造的水平上不能满足设计的需要，特别在细节精益设计方面和国外存在较大的差距。在制造上，不仅仅是工人的技术水平、工作态度不如国外技术人员的素质，尤其突出的是加工制造工艺不成熟，设备精度不高。往往是一个完美的设计，而制作出低质量的产品。国内起重机的设计注重的是产品的功能要求，只要能满足功能其它设计显得很拙劣，更不要提细节方面的设计。另外，国外研发一台新的产品从构思到设计、制造、调试至少需要几年的时间，而国内的新产品研发的周期很短，甚至技术不成熟就投入市场。要想赶超国外的技术水平，我们首先应当借鉴他们的先进技术，然后消化吸收再创新，结合先进的技术对产品进行更新换代。

2 国内外发展趋势

2.1 国内外发展情况

欧美发达工业国家非常重视设计技术的研究，使得起重机设备，特别是门座式起重机设备得到了长远的发展。它们通过相关政策和财政来大力扶持和推广创新设计；有些国家专门成立了“设计委员会”，把设计技术、经济、美学和人机工程学融为一体，不断的提高机械产品的设计水平，确保产品造型新颖，安全可靠性，节能又环保。

我国起重机设备的发展经历了一个漫长而曲折的过程。首先从模仿苏联的设计中不断消化吸收，摸索、总结设计经验，后来引进国外先进的技术和设计方法，逐步走向自主设计、自主开发新产品，不断缩小与国外起重机设备在设计上的差距。门座式起重机的发展也是这样的发展情况。虽然我国在门座式起重机设计领域有了很大的进步，但是还存在一些问题，主要表现在两个方面。其一，我国很多中小企业在设计研究，员工培训等方面投入的资金少；其二，设计人员短缺，没有形成有效的设计理念，属于自己的知识产权很少，很多都是照抄照搬。

2.2 国内外门座式起重机的发展趋势

2.2.1 降低产品的生产成本

产品的生产成本包括设计、采购制造成本，国内外许多专家就成本估算及降低成本的方法进行了大量的研究工作，提出来一些新的思想和评价方法，并取得了很大的效果。德国学者提出了成本结构和分类的评价系统，用来对不同的设计方案，不同的成本设计思想进行对比评价，最后得到最优的成本价。美国学者利用数理统计的方法对生产的产品做回归统计并建立成本模型，通过模型的模拟和计算得到合理的实际成本。日本、瑞士、英国等学者也做了大力的研究，也取得了丰硕的成果。我国也有很多专家在这个领域进行了数年的研究，提出了具有代表性的理论模式，如DFC和DTC模式。它在单台和整个系列的起重机的设计水平以及设计目标进行了全方位的综合分析比较。由于缺乏大量的有效数据，这两种模式实用性不大。从上述可以看出，因缺乏有效的理论和数据，降低产品成本的设计一直还处于局部分析和计算阶段，没有贯穿整个产品的生产过程。所以，建立支持设计全过程尤其是初始方案和总体结构设计阶段的成本信息模型已成为实现低成本设计的关键和迫切需要解决的难题。

2.2.2 面向大型化，高速化和专用化发展

随着工业生产规模不断扩大，市场竞争压力急剧增加，在这样的环境里就要求门座式起重机朝大型化、高速化和专用化发展。大型化、高速化和专用化的门座式起重机有利于提高港口码头的生产效率，降低了生产成本，提高了经济效益，使得企业在行业竞争中处于主导地位。

2.2.3 提高产品的自动化、智能化和数字化程度

某种意义上讲，门座式起重机的更新和发展，在很大程度上依赖于传动部件与控制部件的发展。现今传动部件和控制部件更新换代，利用先进的电子技术和现代的机械设计方法实现了门座式起重机的自动化和智能化。随着计算机技术的发展，利用计算机和数字技术结合，实现了全数字化控制驱动，可编程控制，故障诊断及数据管理。使门座式起重机具有自动保护和自动检测，以适应现代化的生产需要。

2.2.4 采用仿真与虚拟设计技术

仿真与虚拟设计技术，属于先进现代的设计方法。在机械产品的设计开发中，各国学者的研究异常活跃。机械产品的仿真建模设计中，目前应用最广泛方法为有限元方法（FEM）、有限差分法等。虚拟设计中比较重视的是计算机虚拟现实系统（VRS）环境中的虚拟设计(VD)技术。

3 结论

对于门座式起重机的设计发展，不同的国家有不同的实际情况，应当根据港口码头的需要，以及各个国家的工业水平采取不同的设计方法，来满足实际的需求。但门座式起重机的在大型化、高速化和专用化的基础上实现自动化、智能化和数字化是发展的必然趋势。

[1]苟钦.门式起重机发展现状及趋势分析[J].中国科技博览，2010(1).

[2]刘金江.履带起重机产品现状及发展趋势[J].建筑机械，2009(3).