我国起重机节能标准体系介绍

关键词：起重机，标准体系，节能，能耗，能效

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2025.03.016

0 引言

起重机在基础设施建设、工业生产、物流运输等领域发挥着关键作用，是现代工业的重要基础装备。我国是全球重要的起重机使用和生产国。根据国家市场监督管理总局发布的数据，我国纳入特种设备的在用起重机械为292.17万台。除此以外，还有许多未纳入特种设备的起重机，如额定起重量小于3吨的起重机以及汽车起重机等。可见，国内在用起重机数量庞大。在“双碳”目标下，起重机节能是实现减排目标的重要一环，也是推动行业可持续发展的重要手段。标准在推动起重机节能中起到了至关重要的作用，为设计、生产、使用和维护的节能提供了指导和规范。节能标准为起重机的能效评估和认证提供了依据；高质量的标准将促进企业的技术创新；节能标准作为市场准入的门槛，可以确保只有符合节能要求的起重机才能进入市场，从而推动整个行业的能效水平提升。

1 现有标准体系

我国初步建立了以国家标准和行业标准为主，以地方标准、团体标准和企业标准为补充的起重机节能标准体系。当前有效的起重机节能相关国家和行业标准如表1所示。

2 标准主要内容

从表1可以发现，现有的国家和行业标准从起重机的结构角度来进行划分，具体划分内容如下：

（1）主要部件，如电动机、电动葫芦、制动器；

（2）主要机构，如起升机构、运行机构；

（3）整机，如冶金起重机、岸边集装箱起重机等。

2.1 主要部件节能标准

电动机是起重机的主要驱动部件，是主要耗能部件，其能效直接决定了起重机整机的能效。

GB 18613—2020为强制性国家，也是重要的基础标准，规定了三相异步电动机的能效等级、能效限定值和试验方法。标准定义了电动机能效限定值，即在标准规定的测试条件下，允许电动机效率的最低标准值。根据额定功率和极数，将电动机能效等级分为3级。其中1级能效最高[1]。

NB/T 42084—2016规定了起重及冶金用三相异步电动机的基本要求、能效等级、能效限定值、目标能效限定值、节能评价值和试验方法。标准适用于1000 V以下、50 Hz三相交流电源供电，额定功率为1.5 kW～250 kW，极数为4极、6极、8极和10极，单速封闭自冷式和自扇冷式、断续周期工作制的起重及冶金用绕线转子三相异步电动机[2]。标准中相同能效等级对应的电动机效率要低于自身的规范性引用文件GB 18613—2012《中小型三相异步电机能效限定值及能效等级》的要求。

GB/T 29562《起重机械用电动机能效测试方法》分为3个部分。

GB/T 29562.1—2013规定了YZP系列起重及冶金用变频调速三相异步电动机的能效测试方法。标准规定电动机能效为6个工作循环的输出功率修正值/（基准冷却介质温度为25℃时的输入功率+冷却风机的输入功率）[3]。

GB/T 29562.2—2013规定了YZR/YZ系列起重及冶金用绕线/笼型转子三相异步电动机的能效测试方法。标准规定电动机能效为6个工作循环的输出功率修正值/基准冷却介质温度为25℃时的输入功率[4]。

GB/T 29562.3—2013规定了钢丝绳电动葫芦用锥形转子三相异步电动机的能效测试方法。标准规定电动机能效为10个工作循环的输出功率修正值/基准冷却介质温度为25℃时的输入功率[5]。

JB/T 13357—2018规定了起重机械用三相异步制动电动机的能效限定值和能效等级。适用于电压在1000 V以下，采用50 Hz三相交流电源供电，额定输出功率在0.2 kW～24 kW范围内，极数为4极和6极的起重机械用锥形转子电动机；额定输出功率在1.5 kW～37 kW范围内，极数为4极和6极的起重机械用圆柱形转子电动机[6]。标准规定电动机的能效值应按GB/T 29562（所有部分）的规定进行测定。电动机的能效等级分为3级，其中1级能效最高。当功率和极数相同时，相同能效等级的锥形转子电动机能效限定值要小于圆柱形转子电动机。

电动葫芦是中小型起重机上广泛使用的起升装置。GB/T 30028—2013规定了电动葫芦的能效测试方法[7]。适用于钢丝绳电动葫芦、环链电动葫芦和防爆电动葫芦。

JB/T 12745—2016规定了电动葫芦的能效限定值和能效等级[8]。适用于JB/T 9008.1—2014《钢丝绳电动葫芦 第1部分：型式与基本参数、技术条件》规定的钢丝绳电动葫芦、JB/T 10222—2011《防爆电动葫芦》规定的防爆电动葫芦及JB/T 5317—2016《环链电动葫芦》规定的环链电动葫芦。电动葫芦起升电动机按钢丝绳、环链和防爆类型，是否采用变极电机以及额定起重量和起升速度的乘积来进行能效限定值的划分。其能效等级分为1、2、3三个等级，l级表示能效最高。能效等级为1级、2级的电动葫芦为节能产品。

制动器是起重机上重要的安全部件。GB / T30221—2013规定了工业制动器的能效测试方法[9]。适用于电力液压鼓式制动器、电力液压盘式制动器、电磁鼓式制动器以及电磁和液压钳盘式制动器。标准要求同时测量连续工作制和断续周期工作制两种工作制状态下被测制动器的能耗。被测制动器在测试过程中的测试时间1 h；连续工作制接电持续率为100%，断续周期工作制操作频率100次/h，接电持续率为40%。制动器的能效为制动器输出的有效制动力除以1 h内制动器消耗电能总量的比值。

2.2 主要机构节能标准

起重机的机构主要包括起升机构、运行机构、变幅机构和回转机构。耗能从大到小排列顺序一般为起升机构、运行机构、回转机构和变幅机构。因此，机构的节能标准主要关注了能耗占比较大的起升和运行机构。

GB/T 30222—2013规定了电力驱动的起重机械起升机构的能效测试方法[10]。适用于电力驱动的起重机械起升机构，采用电动葫芦为起升机构的除外。起升机构的能效称为能效标称值，是指一个测试周期中，有效能标称值（起升机构提供的有效能量）/供给能（起升机构实际消耗的电能）。供给能可以通过测量得到，有效能标称值需要通过计算得到。

同样的，GB/T 30223—2013规定了电力驱动的起重机械运行机构的能效测试方法[11]。适用于电力驱动的起重机械运行机构。能效的测试和计算与GB/T 30222—2013相似。

2.3 整机节能标准

GB/T 31050—2014规定了冶金起重机的能效测试方法[12]。适用于JB/T 7688（所有部分）规定的冶金起重机。标准采用了GB/T 30222—2013和GB/T30223—2013的能效测试方法，规定了6种类型冶金起重机的能效测试方法。

GB/T 36410《港口设备能源消耗评价方法》分5部分，分别为岸边集装箱起重机、轨道式集装箱门式起重机、桥式抓斗卸船机、散货连续装船机、港口牵引车。其中岸边集装箱起重机、轨道式集装箱门式起重机、桥式抓斗卸船机属于起重机。

GB/T 36410.1—2018规定了岸边集装箱起重机能源消耗检测要求、检测方法和评价方法等[13]。

GB/T 36410.2—2018规定了轨道式集装箱门式起重机能源消耗检测要求、检测方法和评定方法等[14]。不适用于专门装卸空箱的轨道式集装箱门式起重机。

GB/ T 36410.3—2018规定了桥式抓斗卸船机能源消耗检测要求、检测方法和评价方法等[15]。适用于港口装卸散料的桥式抓斗卸船机的能源消耗评价。

JT/T 314—2009规定了港口电动式起重机能源利用效率的测算方法，包括现场测试运行数据采集、供给能测量及起重机各机构有效能计算[16]。适用于岸边集装箱起重机、轨道式集装箱门式起重机、电动轮胎式集装箱门式起重机、桥式抓斗卸船机及门座起重机（吊钩、抓斗）。

JT/T 1322—2020规定了港口内燃机驱动起重机能源利用效率的检测要求和流程、测试方法和计算[17]。适用于港口内燃机驱动的轮胎式集装箱门式起重机、集装箱正面吊运起重机、集装箱空箱堆高机和港口轮胎起重机。

JT/T 1323《集装箱码头装卸设备能效等级及评定方法》分2部分：集装箱门座起重机；轮胎式集装箱门式起重机。

JT/T 1323.1—2020规定了集装箱门座起重机能源消耗的检测要求、检测方法和评定方法等[18]。按起重量分为35吨和40吨2种类型，根据吊运每吨消耗的电能将能效分为1、2、3级，其中1级能效最高。

JT/T 1323.2—2020规定了轮胎式集装箱门式起重机能源消耗的检测要求、检测方法和评定方法等[19]。不适用于专门装卸空箱的电动轮胎式集装箱门式起重机，也不适用于以柴油发电机组为动力的轮胎式集装箱门式起重机。按起重量小于40吨、40吨～41吨、50吨、60吨分为4种类型，按堆4过5及以下和堆5过6及以上分为2种结构型式，根据吊运每吨消耗的电能将能效分为1、2、3级，其中1级能效最高。

JB/T 14037—2022规定了施工升降机的检测与分级评定方法[20]。适用于GB/T 26557定义的电力驱动的齿轮齿条式人两用施工升降机，GB/T 10454.1与GB/T 10054.2定义的货用施工升降机的能效检测参照使用。不适用于对重质量大于吊笼与附件质量的升降机及曳引式升降机。

3 当前标准体系分析

分析当前标准体系，存在的问题主要有：

（1）标准体系还不完善，整机的节能标准还不能覆盖主要的桥式起重机、门式起重机和塔式起重机。建议先制定桥式起重机、门式起重机和塔式起重机等主要类型起重机的整机能耗测试和节能评价标准。

（2）标准之间的协调还不充分，如起重机电动机的能效标准就涉及4个国家标准和2个行业标准。建议加强国家标准和行业标准的协调，对内容相近的标准进行必要的整合。

（3）标准内容还不完善，有的标准规定了测试方法却没有能效的评定指标。建议将测试方法和能效评定融合在同一个标准内，有利于标准的应用。

（4）标准更新滞后，涉及的不少标准已实施10年以上。建议对实施年限较长，特别是基础标准修订了的标准及时进行评估，组织修订。

（5）标准的先进性不够，随着电机、电控和电池技术的发展，能量回收和储能可以显著提高能效，还未见相应标准。建议针对采用新能源和能量回收技术的起重机制定相应的能耗测试和评价分级标准，满足技术发展的现实需要。

（6）标准的适用性还不够广泛，未能涵盖起重机的设计、制造、使用和维护全过程。建议关注起重机全寿命周期的能耗监测和能效管理，制定设计、制造、使用和维护相关的能耗和能效技术标准。

4 结语

起重机作为现代工业广泛使用的重要基础装备，节能减排潜力大。我国已经初步建立了以国家标准和行业标准为主的起重机节能标准体系，涵盖了电动机、电动葫芦、制动器等主要部件，以及起升机构、运行机构等主要机构，还包括了冶金起重机、岸边集装箱起重机等整机的节能标准。然而，当前标准体系仍存在不完善之处，如覆盖范围有限、标准间协调不足、内容更新滞后等问题。面对这些问题，建议加强标准体系的完善工作，推动标准间的协调整合，更新陈旧标准，并关注起重机全寿命周期的能耗监测和能效管理。同时，应紧跟技术发展趋势，制定新能源和能量回收技术相关的能耗测试和评价标准，以适应行业发展的新需求，推动起重机行业的绿色转型和高质量发展。标准是实现“双碳”目标的重要手段，是促进绿色低碳技术推广应用的有效途径。进一步构建和完善起重机节能标准体系，有利于促进创新能力的提升，推动起重机产业转型升级，推动低碳环保生产方式的普及和推广。