当前国内起重机技术分析与发展

　　起重机一般人们主要指服务于工业生产的吊装起重机、料箱加料起重机、板坯搬运起重机、磁盘起重机和级别较高的专用桥式起重机。作为主要生产油田设备的装备制造企业，起重机的应用更加广泛和重要。该文结合自身在渤海装备辽河热采机械公司工作应用，对起重机的发展应用谈一些看法。

　　1 起重机的发展趋势

　　起重量大型化，工作速度高速化现代起重机发展的主要趋势之一，是起重量大型化，工作速度高速化，随着社会的发展对企业的要求也在逐步提高，这不仅表现在对产品的数量要求上，更重要的是表现在对产品的质量和品种方面，由于社会需求的增加推动和促进了企业的技术改造和技术进步，油田技术的进步也对起重机的大型化和高速度提出了更高的要求。

　　起升、运行机构均采用调速系统早在70～80年代，随着交流调速技术的发展和成熟，油田应用较多的日本加腾、多田野、国内三一重工等起重机制造厂纷纷推出各机构调速的计划。调速范围因采用的调速方式不同而不同。现设计大量使用的是定子调压和变频调速系统，起升机构以定子调压为多，运行机构以变频为多。

　　监测传感控制技术广泛应用，使用性能和可靠度大大提高随着科学技术的进步，各种监测、传感控制技术在起重机上得到了广泛的应用，从而使起重机的使用性能得到很大的提高，使起重机从以前简单意义上物料搬运工具变成目前的物流、信息流综合传送设备。

　　秤量装置：在起重机上设置数字式秤量装置，小显示屏放在司机室内，大显示屏设在主端梁下，使起重重量随时显示，该数据联到计算机房内，确保安全可控制。随着各种大型高精度电子秤的应用，起重机在搬运物品的同时，还可完成运量的统计计算、超载断电和报警等功能。

　　防碰撞装置过去为防止二台起重机碰撞，仅安装限位开关和缓冲器，现有激光式或雷达式防碰撞装置。在一台起重机设发射装置，在另一台起重机设接受或反射装置，达到预先设定的间距时，就发出报警，避免发生相撞。

　　安全制动器在吊运重要物体，如：核原料、液态金属、大水电站的发电机转子等，起重机的主起升机构的卷筒上设置安全制动器。在该卷筒一侧法兰的轮缘上根据制动力矩的需要可设置一对、二对甚至三对瓦块，由专设的液压站进行控制。起动时，安全制动器先打开，设在高速轴上的工作制动器后打开。制动时，工作制动器先制动，安全制动器滞后几秒再制动。安全制动器的作用是保证工作制动器与安全制动器之间所有传动链环节中任一传动件损坏或断裂时，被吊物件均可安全。把各种监测、传感技术适当地应用在起重机上，实现对起重机的有线或无线控制，既是现代起重机发展的方向，同时也应成为个设计工作者应该努力的目标。

　　控制技术程序化，遥控技术在特殊环境中使用随着计算机软、硬件技术的发展和日臻完善，实现程序化控制的起重机也已成为可能，且其控制范围变得日益广泛，控制功能变得日益完善，各种起重机按照人们事先约定的模式执行一定的工作任务已成为现实。为了更准确、即时的完成各种工作任务，各种起重机通过有线或无线与主控设备联动。在主控室控制已成为可能，遥控起重机和程控起重机已在部分企业中使用。遥控起重机一般用在一些高粉尘、高污染的危险作业区，而程控起重机一般用在一些作业效率较高的场合。为提高起重机的使用寿命，减小冲击、提高操作的准确性、运行效率和改善司机的操作环境，宝钢三期工程中的1580、干熄焦提升机等都有一定范围的使用，程控起重机和遥控起重机将得到一定的发展，并逐步被企业所采用。

　　人机工程合理化、操作环境舒适化随着社会的进步，环保意识和劳动保护意识的提高，起重机设计过程中把人机工程及操作环境舒适要求提到了较高的要求，如：司机室加装冷、暖空调、隔热保护、地面无线遥控、车上有线和无线通讯、航空座椅、司机休息室，上、下吊车全部采用斜梯、电气室加装隔热防护和冷风机，较窄的人行通道采取防滑措施，经常检修部分加装吊笼等都为操作维护人员提供了较好的工作环境和条件。特别是双层壁、双层玻璃的司机室与可躺式航空座椅、冷暖空调、有线、无线通讯配合使用。为改善司机的工作条件、提高工作效率、减少工作失误起到了很好的作用。人机工程合理化正逐步成为现代起重机发展的主要趋势之一，越来越引起人们的重视。

　　2.新型起重机结构和传动

　　桥架、小车架整体加工：桥架、小车架包括一些大型结构件整体加工是保证起重机产品质量的一项重要措施和有效途径。由于起重机工作的特殊性，对质量提出了较高的要求，小车架整体加工指焊在小车架上的电动机底座，制动器底座，减速器支承座，卷筒支承座，和小车车轮支承座等机座一次性地划线加工而成，相互间的形位、尺寸公差由机床保证，因此装配工作变得特别简单。只要把电动机、制动器、减速器、卷筒、车轮就位即可，不像旧的办法，它们间的形位、尺寸误差靠塞垫片来调节。简而言之，这些部件间的形位公差由机床精度保证与装配工人的技术等级无关，排除了人为因素，因而大大提高了装配精度和使用性能，同时也大大缩短了用户的维修时间。

　　基础传动与控制随着工业的连续化生产，要求起重机具有可靠性高，调试及定位性能好，具有故障自诊断，操作平稳舒适等功能，其控制结构为：工业PC机+PLC+基础传动。基础传动采用变频调速。运行过程由传统的人为速度控制将逐步过度到准确的PLC位置控制，工作信息将自动传给上位机(工业PC)，最终与整个工厂的管理和控制系统相联是起重机基础传动与控制发展的主要趋势。

　　基础传动基础传动将以全数字式可控硅定子调压调速，变频调速为主导。起升机构将采用调压调速或无逆变失败的可逆变式变频调速(例如西门子AFE)，运行将以变频调速为主。

　　自动控制：PLC将完成所有自动控制的功能，通过现场总线(如PROFIBUS)实现对各机构调速装置的速度及定位控制，该方式通讯信息量大，连线简单，可靠性高。并且在应用中，能够使吊装整个过程自动完成，重复循环，系统将具有自诊断功能，以确保运行可靠性。故障时，可切换到司机人工操作，并随时从任一工艺流程点切入自动过程，这将使效率更高，设备运行更合理。

　　故障监测与控制；装在司机室的PC机或触摸屏人机界面，将能够显示各机构运行状态故障信息，并可在PC机上设置工艺要求指令，下载至PLC。启动自动控制功能，实现工艺要求的自动控制过程。工业PC机还可通过通讯实现与工厂管理网的联网，从而实现生产管理自动化。

　　起重机作为装备制造业必不可少的关键和重要设备，其工作的可靠性、安全性、先进性一直受到人们的高度重视。随着改革开放的不断深入，大量国外先进技术的引入，我国在应用现代起重机也发生了较大的变化，技术也更加先进。数字化、集成化、电子化、信息化、一体化将成为起重机发展的总趋势。

　　牛兆祥