起重机械的能效测试与节能措施分析

林金云

摘要：起重机械在帮助我们征服自然和改造自然的过程中起到了至关重要的作用，它使得大件物件等的吊装以及移动成为可能，在经济高速发展的今天，起重机械有着很大的市场需求，以及良好的经济效益。虽然，目前我国的起重机械行业在迅速发展，但也存在一些问题。由于起重机械自身的特点，使得其在作业的过程中绝对的耗能量较大，在对于资源的利用上也存在着严重的不足。因此本文将借助相关的能效测验，通过纵向，横向的认真比较，探究相应的节能措施。

关键词：起重机械；能效测试；节能；措施

引言：根据相关的资料，我国制造的起重机的自身重量要普遍大于国外先进起重机的重量，在相应的结构尺寸上也比较大，造成起重机在制造和运输以及安装过程，浪费了相当大的人力和物力。例如，使用过程中，对于电能的消耗，以及由于轮压大小的影响，从而直接造成对于厂房结构的影响，进而造成建筑成本的增长。另外，我国的起重机械行业的制造技术水平相对初级，在很大程度上也造成了对于资源的严重浪费。因此，起重机械在能源浪费方面需要进行严格的限制。

我国的起重机械行业虽然做过一些节能方面的尝试，但是并没有建立起相应的节能机制，并没有完善的管理，监督体系。因此，当前国内对起重机节能意识的薄弱，监督的不足，投入资金短缺造成研发水平薄弱等问题，本文借助输入与输出的计算方式来完成起重机械的能效测试，从而分析相应的节能措施。

1.起重机械的能效测试

1.1.能效测试的系统。对于起重机械能效测试中相关的电压，和电流以及功率等参数的测试，可以采用高精度的智能化的电子测量的仪器，再加上较为完整的数据方面的分析，以及虚拟的仪器技术组成完整的自动测试系统。这是当今国际上测试技术的主要发展趋势。为了保障系统测量的精度，以及电磁良好的兼容性，试验台的主要的系统框架使用较为先进的LXI总线，结合USB，RS485等常用的通讯接口组成混合总线的测试系统。LXI，USB等都是较为通用的接口，而且LXI测试的总线接口的先进性，性价比，以及开放性更高，因此也很容易进行相应的功能性的拓展，而且它的相应抗干扰性也较好。系统的布局包括室外，室内两个部分，室外的设备包含调压器，变频电源，动力柜以及接线箱等；室内设备包含操作台，控制机柜以及测试机柜等。

1.2.能效测试的方法。鉴于起重机械作业的间歇性以及重复的周期性，可以在测试中使吊具吊起的载荷从最初的正常的操作一直加速至额定的起升速度进行运行，再到规定的高度为一个完整的测量周期。为了避免误差的存在，要多次重复测算，以便得到比较准确的数据，通过输出功率与输入功率与比值，从而得出能效值。

最后进行能效的对比实验，在同样的负载的情况下通过不同的样品进行对比，从而更好的评判节能性。在不同的工作级别的样品中进行实验，还可以评定出各类型达到最优时的级别，从而发挥其节能的潜力。

2.起重机械的节能措施

通过以上起重机械的能效的相关测试，我们可以得出以下的节能措施。

2.1.降低相应的起升机构的重量。

降低起重机械的起升机的相对重量，便可降低整个机身的重量，从而可以相应的改善起重机械的结构设计，既可以减少机械自身材料方面的耗费，同时也可以相应的减少厂房的结构负荷。具体的措施主要包括：（1）使用较高性能的电动机。我国的相同容量的电动机自身的重量较大，鼠笼式的电动机的机座自身的重量较大，可以做相应的减轻，而且可以推广永磁式同步的电动机可以使体积减小大约30%，电机的效率也有很大程度的提高，而且可以节省10%的电量。（2）使用高效率的减速器。目前国外采用的减速器主要是闭式加工，但存在很多的技术困难。因此，应首先推广硬齿面的减速器，可以相应的提高机械的功率，齿轮等传动件的相应的承载能力也会大幅度提高。（3）改善卷筒的形式。使用大直径的卷筒，增加相应的容绳量，减小起重小车的尺寸以及重量。但是，难度较大，需要采取螺旋伞式齿轮传动以增加相应的减速比。（4）研究较为新型的起重小车。首先要降低小车的重量，从而降低移动的载荷重量；其次要降低小车相应的高度，这对节约建筑用材具有重要的作用；为了保证运行的平稳以及可靠，可采取集成化三合一的传动系统。（5）推广葫芦式的起重机。葫芦式的起动机是针对于中小型起重机械，既可以相应的节约能源，又可以减小对于建筑物的高度要求。起重量小吨位的桥式起重机，都可以采用电动葫芦为起升的机构。

2.2.改进控制系统。

（1）将调速系统改进为变频式调速系统。采用变频调速，效率高而且节能效果较好，变频器可以迅速降低相应的工作频率，有效控制电动机的转速，控制相应的抱闸开闭时间，从而减少机械的冲击，制动轮的发热程度也大大的降低，从而延长其寿命。同时也会降低减速器等的噪音，钢丝绳的磨损也会相应的减少。（2）取消相应的转子电阻。转子电阻，长期发热，损耗大，效率很低。取消相应的转子电阻，改为变频电机，不影响性能，起到节能功效。（3）改善起重机的驱动方式。（4）汽车的起重机的调速控制采取变量式系统控制。当前的定量系统，油温升高较快，耗能较大，改为变量系统，节能效果较为明显。

2.3.使用新的理论，技术，材料，工艺以及新的方式。

首先要建立相应的绿色产品的设计理念，在整个周期内注重环境，注重对环境和对人的影响，在满足环境的同时，考虑产品的功能，寿命和经济性以及质量。（1）采用新型的材料，如使用高强尼龙，不仅可以延长寿命，而且可以减少噪音。（2）采用新型的工艺。例如，改善涂装的工艺，从而提高油漆的防腐的质量。再如，尽量采用压铸，粉末冶金，锻造等工艺，从而减轻零件的质量，节约相应的材料。（3）使用新进的设计理念，从而使结构得到优化，降低结构的自重。

结束语

通过分析测试起重机械的能效，找出起重机械的节能途径，可以通过降低起重机械的起升机构的重量，改进控制系统，使用新的理论，技术，材料，工艺等有效方式节约能源，减少能耗。

参考文献：

[1] 杨俊，闫锦锋，陆周艳，张皓琨. 起重机械的能效测试与节能措施[J]. 起重运输机械. 2012（02）

[2] 葛翔，陈裕峰. 起重机能耗状况的实测与分析[J]. 起重运输机械. 2010（03）

[3] 李士林，价值工程[J]，2012（03）起重机变频节能改造电机及变频器的选择

[4] 闫锦锋，杨俊. YZR/YZ系列起重及冶金用电动机能效测试方法[J]. 起重运输机械. 2011（12）.