起重机的轻量化主要体现在五个方面:
(1)起重机的设计方法通常为许用应力法,为保证起重机产品使用的安全性,在实际设计中通常采用较大的安全系数,从而导致起重机产品自重增加尺寸偏大,造成资源的浪费。应广泛使用极限状态的设计法,提高计算精度,使计算结果更逼近金属结构在实际工作中的状态;应用有限元法、模糊优化设计等现代设计方法,深入剖析并动态模拟钢材结构的力学和材料性能。
(2)对于起重机中的非主要受力构件,可采用工字钢、槽钢等;可多采用焊接结构代替铸件,运用机器人焊接等焊接技术,与人工焊接相比,在保证焊接质量的同时可减少对焊料的使用:运用热处理等工艺提高起重机齿轮等构件的表面强度,确保结构优化的情况下起重机具有足够的安全性。
(3)为了保证设计出的产品足够安全,设计者往往增加钢板厚度,并额外设计加强结构,从而提高了轻量化起重机的自重。国外的相关起重机企业采用铝合金材料制造起重机的主要构件,与钢制起重机相比,铝合金材料起重机可减重30%以上:针对不同类型的构件了釆用不同的材料,尽可能用H型钢材代替板材节约结构钢材,并提高结构的抗弯强度。
(4)传统的起重机可分为桁架式和箱形结构,通常以型钢和钢板作为主要组成枃件,通过焊接或螺纹连接的方法实现不同构件的连接,这些结构偏重于稳定性和安全性,而对经济性考虑较少,使用型钢代替焊接横梁:采用柔性小车架,将"井字型"梁结构改为"工字型"梁结构;降低小车的总体高度,并采用"多合一"小车运行机构,这样在保证结构稳定性和安全性的前提下,对起重机的部分结构进行了改进,减小了起重机的自重。
(5)对起重机构和电气系统改进,采用紧凑型起升机构,选用高速电机并配用制动力矩小的制动器;采用变频调速技术,提高起重机的节能效果;起升机构可采用电动葫芦;根据起升高度和起升速度的不同选择合适的倍率。
桥式起重机是工厂中常用的一种吊装运输机械,约占所有起重机总数的80%,因此,它的管理和使用十分重要。在桥式起重机的使用过程中,必须保证桥架主梁不产生过大的下挠及性下挠变形。否则,会有如下危害:
(1)使小车制动后自行“溜车”,不能准确停下,在小车爬坡时又会造成电机过载而烧坏电机。
(2)使行走机构传动轴扭曲而受力过大。造成联轴节连接螺栓扭断,甚至发生断轴。
(3)使小车车轨变形造成车轮滑轨,甚至出现小车事故,使主梁下盖板及腹板产生裂纹,严重威胁安全运行。KBK起重机谈如何实现起重机的节能控制?
随着经济的高速发展,建筑施工、港口货运、冶金角度其它行业对起重机的需求的依赖越发增大,并向大型化,自动化和多功能复杂化方向发展。其必然的结果是对用电耗能的需求量急剧增加,但同时的能量危机在不断的恶化。
1接触器控制方式
传统的接触器控制方式其动态过程:由主令控制器发出指令,控制屏中接收到指令后,由控制屏中的接触器、继电器、时间继电器组合而成的控制回路控制电动机完成电机的起动、停止、逆转及电阻器切换调速等动作。
其工作原理为:启动时串以大电阻值以提高电动机的起升力矩,制动时接采用反接制动,在主令控制器进行档位切换的调速过程中,依靠时间继电器及手动切换转子串电阻以达到调节速度的目的。此控制方式为开环控制,很大程度依赖操作人员的操作经验,起重机的频繁启动、停止,其电流变化很大,对电网及电动机本身造成冲击及损害,影响电动机的使用寿命,并对电网不利,同时为保证起重机的负载性能,无论是在重载情况还是在轻载情况,其电动机输出功率都保持在相对较高的状态,造成能量的浪费。在其切电阻调速的过程中有一部分功率消耗在调节电阻器内,使运行效率降低,调速过程中转速越低,损耗越大(转子铜耗与转差有关,转差越大,转子铜耗越大Pcu2=S•Pem)。
此控制方式的能量耗损分为:大量的电气元件器(继电器、接触器等)组合的电能耗损,电机频繁启、停过程中的电能耗损,电阻器的功率耗损。