起重機械的能效測試與節能措施分析

林金云

摘要：起重機械在幫助我們征服自然和改造自然的過程中起到了至關重要的作用，它使得大件物件等的吊裝以及移動成為可能，在經濟高速發展的今天，起重機械有著很大的市場需求，以及良好的經濟效益。雖然，目前我國的起重機械行業在迅速發展，但也存在一些問題。由于起重機械自身的特點，使得其在作業的過程中絕對的耗能量較大，在對于資源的利用上也存在著嚴重的不足。因此本文將借助相關的能效測驗，通過縱向，橫向的認真比較，探究相應的節能措施。

關鍵詞：起重機械；能效測試；節能；措施

引言：根據相關的資料，我國制造的起重機的自身重量要普遍大于國外先進起重機的重量，在相應的結構尺寸上也比較大，造成起重機在制造和運輸以及安裝過程，浪費了相當大的人力和物力。例如，使用過程中，對于電能的消耗，以及由于輪壓大小的影響，從而直接造成對于廠房結構的影響，進而造成建筑成本的增長。另外，我國的起重機械行業的制造技術水平相對初級，在很大程度上也造成了對于資源的嚴重浪費。因此，起重機械在能源浪費方面需要進行嚴格的限制。

我國的起重機械行業雖然做過一些節能方面的嘗試，但是并沒有建立起相應的節能機制，并沒有完善的管理，監督體系。因此，當前國內對起重機節能意識的薄弱，監督的不足，投入資金短缺造成研發水平薄弱等問題，本文借助輸入與輸出的計算方式來完成起重機械的能效測試，從而分析相應的節能措施。

1.起重機械的能效測試

1.1.能效測試的系統。對于起重機械能效測試中相關的電壓，和電流以及功率等參數的測試，可以采用高精度的智能化的電子測量的儀器，再加上較為完整的數據方面的分析，以及虛擬的儀器技術組成完整的自動測試系統。這是當今國際上測試技術的主要發展趨勢。為了保障系統測量的精度，以及電磁良好的兼容性，試驗臺的主要的系統框架使用較為先進的LXI總線，結合USB，RS485等常用的通訊接口組成混合總線的測試系統。LXI，USB等都是較為通用的接口，而且LXI測試的總線接口的先進性，性價比，以及開放性更高，因此也很容易進行相應的功能性的拓展，而且它的相應抗干擾性也較好。系統的布局包括室外，室內兩個部分，室外的設備包含調壓器，變頻電源，動力柜以及接線箱等；室內設備包含操作臺，控制機柜以及測試機柜等。

1.2.能效測試的方法。鑒于起重機械作業的間歇性以及重復的周期性，可以在測試中使吊具吊起的載荷從最初的正常的操作一直加速至額定的起升速度進行運行，再到規定的高度為一個完整的測量周期。為了避免誤差的存在，要多次重復測算，以便得到比較準確的數據，通過輸出功率與輸入功率與比值，從而得出能效值。

最后進行能效的對比實驗，在同樣的負載的情況下通過不同的樣品進行對比，從而更好的評判節能性。在不同的工作級別的樣品中進行實驗，還可以評定出各類型達到最優時的級別，從而發揮其節能的潛力。

2.起重機械的節能措施

通過以上起重機械的能效的相關測試，我們可以得出以下的節能措施。

2.1.降低相應的起升機構的重量。

降低起重機械的起升機的相對重量，便可降低整個機身的重量，從而可以相應的改善起重機械的結構設計，既可以減少機械自身材料方面的耗費，同時也可以相應的減少廠房的結構負荷。具體的措施主要包括：（1）使用較高性能的電動機。我國的相同容量的電動機自身的重量較大，鼠籠式的電動機的機座自身的重量較大，可以做相應的減輕，而且可以推廣永磁式同步的電動機可以使體積減小大約30%，電機的效率也有很大程度的提高，而且可以節省10%的電量。（2）使用高效率的減速器。目前國外采用的減速器主要是閉式加工，但存在很多的技術困難。因此，應首先推廣硬齒面的減速器，可以相應的提高機械的功率，齒輪等傳動件的相應的承載能力也會大幅度提高。（3）改善卷筒的形式。使用大直徑的卷筒，增加相應的容繩量，減小起重小車的尺寸以及重量。但是，難度較大，需要采取螺旋傘式齒輪傳動以增加相應的減速比。（4）研究較為新型的起重小車。首先要降低小車的重量，從而降低移動的載荷重量；其次要降低小車相應的高度，這對節約建筑用材具有重要的作用；為了保證運行的平穩以及可靠，可采取集成化三合一的傳動系統。（5）推廣葫蘆式的起重機。葫蘆式的起動機是針對于中小型起重機械，既可以相應的節約能源，又可以減小對于建筑物的高度要求。起重量小噸位的橋式起重機，都可以采用電動葫蘆為起升的機構。

2.2.改進控制系統。

（1）將調速系統改進為變頻式調速系統。采用變頻調速，效率高而且節能效果較好，變頻器可以迅速降低相應的工作頻率，有效控制電動機的轉速，控制相應的抱閘開閉時間，從而減少機械的沖擊，制動輪的發熱程度也大大的降低，從而延長其壽命。同時也會降低減速器等的噪音，鋼絲繩的磨損也會相應的減少。（2）取消相應的轉子電阻。轉子電阻，長期發熱，損耗大，效率很低。取消相應的轉子電阻，改為變頻電機，不影響性能，起到節能功效。（3）改善起重機的驅動方式。（4）汽車的起重機的調速控制采取變量式系統控制。當前的定量系統，油溫升高較快，耗能較大，改為變量系統，節能效果較為明顯。

2.3.使用新的理論，技術，材料，工藝以及新的方式。

首先要建立相應的綠色產品的設計理念，在整個周期內注重環境，注重對環境和對人的影響，在滿足環境的同時，考慮產品的功能，壽命和經濟性以及質量。（1）采用新型的材料，如使用高強尼龍，不僅可以延長壽命，而且可以減少噪音。（2）采用新型的工藝。例如，改善涂裝的工藝，從而提高油漆的防腐的質量。再如，盡量采用壓鑄，粉末冶金，鍛造等工藝，從而減輕零件的質量，節約相應的材料。（3）使用新進的設計理念，從而使結構得到優化，降低結構的自重。

結束語

通過分析測試起重機械的能效，找出起重機械的節能途徑，可以通過降低起重機械的起升機構的重量，改進控制系統，使用新的理論，技術，材料，工藝等有效方式節約能源，減少能耗。

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