起重機械的輕量化和智能化設計分析

張學斌

摘 要：我國各種工程數量的增加，使得工程設備的重要性在逐漸提升。起重機械的輕量化和智能化是當前起重機械設計中的重點環節，通過對兩種設計方式的仔細分析，能夠使小車架與橋架質量越來越輕，進行量化應用更加科學。系統的技術能夠實現自動控制和在線監測以及安全評估等多方面能力的提升。本文將對起重機械的輕量化和智能化設計進行分析，加強目前起重機械應用的有效性和綜合性。

關鍵詞：起重機械；輕量化；智能化；創新；實踐

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.013

0 引言

現代社會中人們對于物質需求逐漸提升，起重機械在建筑、物流、裝備等行業都起到了非常重要的作用。起重機是目前利用非常廣的一種機械，在各種工程中都普遍適用，為了讓社會發展進步更快，一定要對傳統接觸起重機械進行革新，將傳統技術與設計方式進行優化，降低能源消耗量同時推動起重機行業的可持續發展，實現我國大型機械的技術提升。

1 輕量化技術

1.1 橋架

傳統的起重機橋架應用四梁結構形式的重量比較高，車輪壓力與主副板和蓋板相互連接，模板厚度很高，會影響到整個起重機的重量。而通過技術創新改變結構，可以有效防止主要蓋板發生變形，在焊接時其相對的變量也比較小。對寬型梁有效結合，對工藝進行簡化，能夠使整體質量減小。傳統的起重機一般是利用壓板軌道進行傳遞，而輕量化的起重機是使用扁鋼或者是方鋼進行焊接。后者能夠將壓力進行負擔，對主梁的硬度進行加強，使主梁質量與高度得到提升。應用四梁橋式的結構對材料進行合理的選擇，對目前的設計理念進行有效融合，能夠讓起重機在當前的使用中實現輕量化的目標。

1.2 小車架

在以往的起重機上使用的起重小車架布局方式有所欠缺，超靜定的結構是一種比較落后的結構，它的布局和設計欠缺，沒有有效的方式，在這個過程中可能會引起起重機的笨重。所以，當前小車架的設計也需要承載起重，選用多根橫梁與兩根橫梁互相焊接的方式形成一個固定的框架，在框架上方安置鋼板來提升其硬度，同時以往的車架結構需要花費很大的成本，焊接技術應用也比較復雜，這些問題都會影響到起重機的正常使用，如果出現車輪壓力分配不均，會對工程安全作業造成影響。而輕量化的起重機一般是采用工字型這種形狀的橫梁，能在各個方面都有較強的柔性，保證小車架在一定范圍內的可以承擔形變，同時四個輪的支點也能承擔主梁發生形變，出現實際振動時也能有效地進行調節。

1.3 起升機構

升起機構是起重機的重要結構形式，通過對整個工程的高度及質量等進行綜合設計，進行起重機質量的設定。對于高空的高度以及主梁的質量等，如果不進行很好的設計，會對最后的使用造成影響。傳統起重機結構軸承的支撐能力比較弱，不能很好地進行起重設備的使用。起重機的整體結構是比較復雜的，尺寸也比較大，如果不進行很好的優化會影響到安全性，所以通過無整體安裝結構與工字梁行進行融合，將加減速器與卷筒軸承進行減速，能夠使當前的電機在減速范圍內應用，這個起重機的整體結構比較簡單，受到的壓力比較小，支撐能力也比較強。這個結構將傳統的劣勢進行優化，使空間的應用效率得以提升，可以滿足當前輕量化的要求。

2 智能化控制技術

2.1 防搖擺技術和精確定位

防搖擺技術在起重機設計時十分重要，其物理特性是與整個起重機的具體質量相關，所以在進行技術應用時需要進行精準定位。通過計量和建模的方式將負載能力以及搖擺度多少進行預測，同時使用新型的技術手段和控制手段與現場進行相關連，將各個新興電器控制起來，對起重機的運行速度進行合理控制。對于起重機來說，智能化設計是最關鍵的一個環節，通過智能化防搖擺技術和精確定位的有效應用能夠讓起重機的時效性得以增強，也能很好地進行抗干擾將信號傳輸的渠道得以拓寬。對目前的起重機應用技術得以創新，應用先進的理論和手段能夠使控制系統得以精確，同時這種方式也是我國目前起重機的主要研發趨勢，相關人員一定要通過智能化的手段來提升其有效性。

2.2 自動控制系統

智能化控制系統在實際的應用過程中靈活性很強，在各種施工地點都能得到很好的施工效果，且在實際的操作過程中的安全性和穩定性都比較高，能夠達到智能化、自動化的控制。機械設備的研究力度和相關經驗的增加讓目前的起重機智能化控制研究得到了很大的發展，推動了我國在冶金起重機、垃圾起重機等行業的成果提升。相關的設計人員和操作人員需要進一步完善施工線路和施工生產工藝，加入更加系統科學的保護系統來加強吊鉤的定位有效性，同時通過與系統內部的故障診斷相互結合，有效達到目前智能化運行的目標。

2.3 在線監測與安全評估技術

該項技術的重點為數字化監測系統的利用技術與基本理論。以光纖光柵為中心的安全檢測系統，構成了起重機專門利用的光纖光柵傳感器與高速解調器等新興裝置。對于起重機設計人員來說，能夠依據橋式起重機在線監測實際需求和結構特點，明確起重機纖光柵傳感器封裝、埋設工藝與設計方式。依據橋式起重機的系統頻響快和數據信息量大的特點，利用新興的 3D 建模技術與 C/S 結構，能夠將起重機的作業過程動態的模擬出來，構成人機交互形式，實效起重機工作效率最大化，保證起重機的實際效用充分發揮出，為我國社會經濟持續穩定發展奠定基礎。

3 結語

綜上所述，通過對起重機的智能化和輕量化設計進行研究，能夠保證當前我國起重機械的穩步發展，也能推動我國社會經濟的不斷穩定。所以，相關的技術人員和設計人員應該通過多種方式提高創新設計，讓起重機械的應用價值和使用作用有效地發揮，推動我國社會的不斷進步。

參考文獻：

[1]韓彬.輕量化技術在橋式起重機設計中的應用[J].建筑工程技術與設計，2016（21）：81.

[2]任超才.橋式起重機輕量化技術與智能化技術運用實踐初探[J]. 化工管理，2017（11）：208.

[3]袁明敏.起重機輕量化設計技術研究[J].科技創新與應用，2015

（25）.