起重机械节能技术的应用研究

杨军

摘 要：随着社会经济的发展和进步，国内开始大量建设基础设施，并且越来越严格要求吊装设备的质量和体积，由于社会工业化水平的不断发展和提高，逐渐出现起重机械，并且已经成为工业生产中必不可少的设备。但是起重机械耗能问题严重限制设备的发展和进步，基于此本文着重分析了起重机械节能技术的应用。

关键词：起重机械 节能技术 应用

中图分类号：TH21 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（c）-0075-02

起重机是国家经济发展必不可少的工业设备以及物料运输设备，随着社会经济的迅速发展，越来越大量地需求起重机械。起重机械对于人们日常生活生产十分重要，能够为人们生活提供便利，但是实际使用起重机械的时候，设备是不能自己运行活动的，因此需要具备一定能源驱动，基于此，起重机械发展中就应该注重节能技术。

1 起重机械基本概述

起重机械实际上就是用来对重物进行吊装和顶举，为了有效实现上述功能，起重机械主要包括运行装置、动力装置、操控系统、起升装置、取物装置等。起重机械的关键部分就是操作系统，主要就是控制其他设备的开合、幅度、力度以及方向。动力设备主要就是为起重机械提供相应的运行动力，是起重机械中最大的部件。取物设备就是用来抓斗的，以便于可以自由开合，从而实现抓举重物的作用。起升设备实际上是用来下放和提升重物的，一般情况下起重机械对重物进行垂直搬运；提升设备实际上就是为上述功能设置的。往往包括两种常见的起重机械设备，即以燃油为主要能源的起重机械和以电力为主的起重机械。

2 起重机械节能技术的应用

2.1 结构优化技术

所有事物构成中都包含多种因素，要素不同组合形式作为事物的不同结构。从哲学角度来说，事物质变实际上就是结构改变。优化事物要素组合形式是一种重要的实现质变方式。起重机械具备比较复杂的结构，拥有很多零件，实际操作中可以利用优化结构的形式来有效降低能源消耗。现阶段，国内大部分起重机械都是桥式结构，这种结构存在比较大的机身，相比较国外设备来说过于笨重，所以也会消耗大量能量，因此应用起重机械时应该及时改进设备结构，相关专家和学者已经开始广泛研究，利用软件技术和计算机技术来分析起重机械结构，提出一种结构分析软件，利用优化程序来合理分析起重机械主梁，以便于获得良好的起重方案。现阶段主要包括MATLAB和有限元分析软件ANSYS两种软件[2]。

2.2 运用新兴材料技术

随着社会的进步和发展，着重研究材料科学，不断研究各种新型材料，上述材料基本上都是利用多元素组合而成的复合材料，具备耐腐蚀性、强度高、质量轻、韧性好等优势，已经得到广泛应用。设计制造起重机械的时候需要合理应用新型复合材料。一般情况下起重机械都是利用钢铁作为基本原料，促使起重机械体积庞大、耗能大，并且在耐腐蚀、韧性、强度等方面钢铁不能完全满足设计起重机械的实际需求，从而促使起重机械寿命短、体积大，所以应用制造起重机械的时候应该合理融入新材料。目前已经出现很多种满足起重机械设计需求的新材料。如：高陶瓷轴承，具备耐高温、摩擦系数高等特点，相比较钢质轴承来说存在更好的性能。高强度尼龙绳，具备寿命长、质量轻的特点，是理想的替代品。因此利用新型材料设计起重机械，可以在一定程度上降低设备重量，提高使用寿命，以便于达到节能降耗的目的[3]。

2.3 变频调速技术

间歇性运动实际上是起重机运行的基本特点，也就是说在起重机械运行的时候，卸载、运输、取料等工作基本上都是交替运行的，为了保证起重机械运行生产的安全性和可靠性，对配用动力驱动设计的过程中应该预留相应的富余量。一般情况下在非满负荷情况下运行设备，不但需要满足动力驱动要求，多出的力矩也会在一定程度上提高功率消耗，从而导致大量浪费电能，并且起重机械运行在额定速度下的时候，设备制动会严重磨损机身，也会提高能源消耗。机械设备运行中为了改变上述问题，利用改变电动机定子供电频率的方式来实现变频调速技术。随着不断发展科学技术，不断提升变频调速装置性能，起重機械中应用变频调速技术，可以有效提高制动性，同时也能够降低设备制动冲击，以便于达到降低起重机械能源消耗和提高使用寿命的作用[4]。

2.4 采用高质量减速器

现阶段机械设备中已经开始广泛应用减速器，市场中出现多种型号的减速器。20世纪80年代开始减速器就已经应用在起重机械中，但是因为国内在这方面发展得比较晚，相比较发达国家来说技术水平还存在很大差距，主要体现在寿命短、承载力低，不能切实满足起重机械工作要求方面。起重机械实际上属于间歇性运行设备，会频繁地出现重启和暂停，所以，实际操作中对于减速器承载性和制动性有着严格的要求。现阶段，硬齿面减速器是国内比较常用的设备，硬齿面减速器已经很大程度上提高了各方面性能；与此同时，对于一些具备特殊要求的工程来说可适当应用行星制动器，以便于达到降低消耗、减少制动磨损的作用，从而全面实现起重机械的节能减排[5]。

起重机械运行的过程中交流变频技术十分重要，因此，国内外已经大量研究交流变频技术应用在起重机械制造行业的潜力和前景，但是实际改进设备的时候会出现大量的成本，所以，不少企业因为出现过大的成本不愿意使用上述技术，为此以后研究过程中应该合理应用绿色能源，实现可持续发展的目的。实际操作中利用电能反馈节能型变频调速系统来合理取代定子调压调速系统，利用逆变器、直流母线、自主技术集成技术来改变线路，从而达到降低成本的作用。

3 结语

综上，节能是国家可持续健康发展的方向和趋势，随着不断发展科学技术和自动化技术，起重机械已经逐渐成为影响国民经济的重要因素，同时也是国家重要生产要素，为国家经济发展提供技术保障。但是起重机械实际应用的时候还是会出现一定问题，其中起重耗能大是最主要的。此外，设备成本高，降低机械耗能也是未来需要解决的主要问题。目前国内在研究起重机械耗能问题方面已经取得一定成果，基于此，文章从优化起重机械结构、创新起重机械部件、使用新型材料等方面来分析和阐述起重机械节能技术，为进一步研究起重机械节能应用技术奠定基础。

参考文献

[1] 周科，陈利华.起重机械的能效测试与节能措施分析[J].中国机械，2015（4）：100-101.

[2] 蒋磊.起重机械节能应用技术的探讨[J].科技创新与应用，2014（23）：101，114.

[3] 魏雅智.浅谈起重机械节能应用技术[J].城市建设理论研究：电子版，2012（25）：335.

[4] 纪涛.浅谈起重机械节能应用技术[J].中小企业管理与科技，2014（10）：204-205.

[5] 李向东，叶伟，童一飞，等.起重机械能耗检测与评价研究[J].起重运输机械，2014（1）：90，92.