桥式起重机轻量化技术与智能化技术的应用研究

蔡红

摘 要：随着国家的发展，桥式起重机是货物与物料运输的主要设备之一，一般运用于车间、仓库以及一些材料厂等场所。受到时代发展的影响，桥式起重机也不断的改革与变化，一些先进的科技技术也运用在桥式起重机上，比较典型的就是轻量化技术和智能化技术运用。本文主要围绕这两点进行分析这两种技术对于桥式起重机有着怎样的作用与提升。

关键词：桥式起重机；轻量化技术；智能化技术

引言：目前来看，起重机广泛的用于我国的物流、裝备造业等行业上都有着出色的表现，对我国经济建设有着很大的帮助，桥式起重机是目前使用范围相对比较广的一种机型，具有较高的广泛性与互通性，为了推动时代的发展，对桥式起重机进行有效的改革，可以更优化传统的技术和设计，还能相对降低一些能源上的损耗，这对桥式起重机有着很大的提升而且也是为了帮助起重机行业的未来发展。

一、轻量化技术

（一）桥架轻量化技术

目前新型轻量化的起重机都是采用四梁结构造成的，它的主梁是用窄缘焊接构成的，传导的压力通过轨道施加到顶板和主板的焊接上面。跟传统的桥架不同，传统的桥架主要是靠主和副两个腹板受力不同，而且副腹板比主腹板的厚度小，导致这种运行结构，会清除轨箱里部许多小隔板，这样能够完善焊接的同时波浪进行变形，焊接相对比较小。从而使制造工艺更加简化，总质量也就随之降低。和传统的起重机不同，新型起重机选用轨道是轻量化是用方钢直接焊在主梁上，能让轨道和箱型成为桥梁的整体结构，同时承受载重，这种结构可以提高桥梁的承受能力，大幅度降低桥梁整体的重量和高度[1]。

（二）小车架轻量化技术

传统起重小车一般选用的都是超静定的结构方式，选用的零部件比较陈旧而且缺乏优化，这就导致起重机大而且笨重。承载小车架由二个根端梁、多跟横梁加强焊接成静定刚性框架结构，框架上还需要铺设钢板。如此可见，传统小车构架不仅质量大而且成本很高，结构又复杂，焊接工业复杂等一些缺点，而且很容易出现车压分配不均匀，车轮啃轨等现象。不仅不安全还损害车身的寿命。轻量化起重机三支点定支撑的工资性三梁小车架，横梁为开口横轮梁。小车架在垂直方向有足够的刚度，减小震动。扭转方面，有一定柔性，允许小车承受一定量的扭转变形，确保指点适应主梁[2]。

（三）起升机构轻量化技术

起重机自身的形成结构都应有相应的参数和轻量化指标，例如质量和高度参数等，一定要注重主梁的质量，起升机本身高度都会产生巨大的影响，传统的起重机都是用两个卷筒两端的两个轴承，卷筒通过连轴与降速器相连，发动机通过两个轴承与其相连接，这个起重机自身尺寸比较大，结构又比较复杂，整体刚性很大，使得整体质量和外形都很大。再经历创新后，新型起重机利用工字型的梁、平台结构，卷筒通过一个轴承和一个降速器支撑两个车轮。电机通过相应的固定在降速器上，整个起升机都降速器、支座、卷筒轴承和小车两端详解，支撑起来的形态相对简单，受力均匀。这种结构通过传统的链优化，提升了高度、增加了空间的整体利用率，满足了小车结构的紧凑和高度降低的目的。降速器的安装要做到传动稳定，还要达到轻量化起重机结构，轻量化的起重机小车布置跟传统小车相比安装零部件端口窄小，为传统的减速器安装进行了有效的优化，压缩以往的尺寸，减小了振动，对于机器和制动器没有了底座部件，可以利用借口连接降速器上，对于小车而言提升了稳定性，电机长度尽量缩短，质量可以有效的减轻[3]。

二、智能化控制技术

（一）精确定位与防止摇摆

起重机防摇摆自动控制技术，对于综合悬挂而言，应把握其物理特性以及起重载荷摇摆的实际检测数据信息，通过计算机技术对其进行建模和相关计算，能够科学的预算出摇摆幅度的准确数值，以智能化的防摇摆自动定位以及控制方式为基础，借助对其编程实现控制；现场同心以及变频调速等电器控制技术的原理，主要是实现对起重机运作的控制；准确定位和防摇摆技术的主要的研究方向由以下几点构成，分别是检测设备、信号传递方法、检测体系结构、抵抗干扰效能。电气防摇摆技术打破了人们对传统的认知，使起重机变成了机器人的可能。

（二）故障诊断以及安全保护系统

智能故障诊断和安全系统包括采集、控制、处理、储存、导出等。为保证起重机运作的效率，可将动态运行、维护、检测等为重点。规划数据采集范围、提出数据处理、导出要求；明确监视平台要求；智能故障诊断和安全保护系统。

（三）自动控制系统

桥梁起重机自动控制目前来看，可以适应很多不同的环境，而且运作起来还算比较灵活，也能够安全运行，时代在不断的发展，起重机各方面得到了优化，目前来看自动控制系统已经基本可以定型，而且在一些领域取得很大的成就，比如垃圾起重机、冶金自动起重机。自动控制这项功能主要作用体现在检测和扫描上，通过吊钩定位，智能诊断故障系统、安全保护系统相结合，进而得到智能自动控制系统。

（四）在线监测及安全系统评估

这项技术更关键是用于起重机安全数字化监测的基本理论和应用技术。起重机安装了专用高速调节器先进的科技构成了安全检测系统，对于研究人员而言，可以根据实际情况桥梁的构建结合起重机的结构特点，进行现场检测，并且要符合相应的要求，保证起重机的设计方法合理性。此外，相关人员还要根据各方面的现场会带来的不定因素来确认起重机的结构特点，应用相应的技术还可以构建变监测和结构健康监测评价系统。根据桥式起重机运行时动态信息数量大、系统频繁等特点，采用先进的结构和3D模型，可模拟起重机工作的整个过程。

（五）材料损伤寿命评价技术

这项技术是通过用声发射检测技术，通过起重机结构材料和焊接结构的损伤和疲劳损伤进行研究，并且根据测试数据进行预算桥式起重机材料损伤的状态和剩余使用时间。这项技术是引入声发射能量理论，并结合实际情况，进行数据预测，建立参数模拟，然后根据模型进行实际情况的预测，从而计算出金属结构剩余的寿命。

结束语：桥式起重机是运输中非常常见的一种设备，根据现代化技术对桥式起重机进行智能化的探究再进行轻量化的改革，目前改革来看，仍有许多地方不够完善。利用科学技术结合实际情况进行有效的探讨，可以有效提升桥式起重机的效率与质量，提升我国建设，为我国发展建设打下良好的基础。

参考文献：

[1]冉雪云.起重机械的轻量化和智能化设计[J].化工管理，2018（21）：48-49.

[2]刘丛懋. QD20-22.5型桥式起重机轻量化技术研究[D].大连理工大学，2017.

[3]任超才.桥式起重机轻量化技术与智能化技术运用实践初探[J].化工管理，2017（11）：208.

[4]安存胜，聂福全.桥式起重机轻量化技术与智能化技术的应用[J].工程机械与维修，2015（05）：62-64.

[5]王松雷.轻量化技术在桥式起重机设计中的应用[J].中国特种设备安全，2012，28（06）：12-16.