起重機械節能應用技術研究

羅德林 李睿

摘要： 起重機械作為一種大型的電氣起吊運輸設備，在我國工業領域中的應用十分廣泛。在節能減排背景下，起重機械在運行耗能量非常大，違背了綠色經濟發展方向，如何提高起重機械的節能效益已經成為了行業重點關注的問題。基于此，本文首先分析起重機械的消耗特性，進而提出起重機械節能應用技術。

關鍵詞： 起重機械;節能技術;能耗;應用技術

引言

起重機械可以通過水平或垂直移動的方式吊運重物，在運行過程中需要大量的電能轉化為機械能，并且還會導致部分電能損耗，降低了起重機械的運行效率。起重機電源功率非常大，大體上可以分為公共電網供電和燃油發電機兩種。現如今，我國大力倡導節能減排，推廣了很多節能減排技術，可以有效降低起重設備的能源損耗，因此在應用起重機過程中，必須要堅持國家的節能減排戰略，將降低起重機械能耗作為重要工作，從而促進我國工業領域可持續發展。

起重機械能耗特性

如圖1所示，起重機內部結構十分復雜，需要各個結構協調運行才能正常運作，其主要能源消耗是電能。而起重機在日常運行中也會產生機械消耗，間接增加電能損耗，同時起重機自重也會對能源消耗造成巨大影響，規格越大、重量越大的起重機消耗就越大。控制系統是能源消耗的主要載體，通過電能轉化為機械能，實現能量互換，但部分電能、機械能會轉化為熱能消散，從而造成能量損耗，因此控制能量損耗是節能的重要環節。從現階段來看，起重機械在運行當中的能源消耗情況不容樂觀，并且會對周邊環境帶來一定污染。這是由于起重機在運行中會排放大量氣體和噪聲，影響周圍居民的正常生活。長此以往，不僅會導致大量能源被浪費，還會影響自然環境。

起重機械節能應用技術

電源改進

部分老式起重機都是通過燃油發電機發電，將燃油轉化為電能的效率非常低，國內外很多學者也對此展開了研究，發現燃油發電無法實現能量的逆轉換，所以可以將電動機運行中所產生的電能存儲下來。也可以額外的增添小容量電源穩定裝置，讓起重機待機狀態下收集損耗電能。減緩燃油機的待速度也可以降低油量損耗，再進行合理的設備規劃和生產配置，控制起重機的機動性，采用供電網絡供電方案，減少燃油發電機使用量，這樣即可從電源角度降低能源損耗。

起重機結構優化

我國所使用的起重機規格尺寸要比國外起重機大很多，除了尺寸上的差異之外，在材料方面也存在很大的差別。針對此類情況，在設計階段減少起重機重量是節能的有效渠道。很多學者在此方面都展開了研究，在多年研究和嘗試中已經形成了非常成熟的結構優化技術。如果起重機械的跨度較大，主要影響起重結構自重的因素是剛度和穩定性。因此可以采用兩種方法進行改善，首先是采用數值法，利用有限元分析軟件ANSYS上分析機械結構，通過優化程序對起重主梁再次優化設計;其次是采用解析法，分析起重機箱形主梁結構，并采用MATLAB軟件計算優化方案，從而節省材料用量。

高性能變頻調速裝置

高性能變頻調速裝置可以有效減少不必要的電能損耗，可以快速提升啟動轉矩，并快速將轉矩維持在一定范圍，實現運行速度控制、提高響應速度，加強對電網的適應性。并且變頻調速還具有保護功能，可以對錯相、過流、接地、加減速進行實時調節。特別是直接轉矩接入控制技術、矢量控制技術等，讓交流電機相比交流電機更具動態特性，這對改善起動機調速性能、降低運行沖擊、提高工作效率有著重要意義。

做好起重機日常維護與保養

做好起重機日常維護工作為了降低設備自身損耗，從而降低減少電能損耗。每周都要檢查制動器的螺母、定位板是否有松動，杠桿、彈簧檢查是否出現裂紋，制動輪銷釘螺栓、緩沖墊圈是否齊全或損壞。運行軌道不得存在異物，每個月對齒輪進行潤滑，做好減速器底座螺栓緊固檢查，并逐個進行緊固檢查。對大車軌道實際情況進行檢查，螺栓是否松動、壓板是否壓緊、軌道是否有裂痕。測量軌道接頭結構部位間隙，夏季控制在1–2mm，冬季控制在3–5mm之間，同時還要控制上下左右的錯位幅度，正常不得超過1mm。每隔半年檢查一次主梁變形情況和小車軌道情況。空載運行過程中，主梁下擾動不得超過自身跨度的1/2000，主梁水平旁彎道不到過測量長度的1/1500，小車運行中不得出現卡軌情況。總之，全面做好日常維護、養護工作可以有效保持起重機運行效能，避免損耗增加。

勢能轉化電能回收

起重機械中的分離元件有很多，具有離散性高、使用周期短等特點，會直接影響調節系統的穩定性。因此，模擬系統參數調整十分麻煩，會直接影響到設備的正常使用，不利于節能、環保。針對此類問題，可以將定子調壓、調速系統改為帶電能反饋節能型變頻調速系統，取消接觸器控制、轉子電阻，引進關鍵的器件，改造機械線路結構，這樣即可達到降低成本的目標。這些環節都可以有效降低起重機運行能耗。

結束語

綜上所述，節能減排作為我國重要的發展戰略，對于起重機節能來說，其結構控制系統、結構零部件、電源等都是重要的節能途徑，需要在設計、制造、使用、管理等多個方面注重節能減排。同時，政府、企業還要做好起重機節能效益宣傳工作，不斷完善起重機節能技術體系，讓生產企業真正的看到起重機節能效益，這樣會進一步取得起重機節能改造的成效。

參考文獻

周亮亮.起重機械節能應用技術分析[J].硅谷，2013（8）：104–105.

陳宗君.起重機械節能應用技術探討[J].企業科技與發展：上半月，2014（6）：32–33.