（太原重工起重機(jī)分公司，山西 太原 030024）

國(guó)內(nèi)起重機(jī)的發(fā)展研究

李磊

（太原重工起重機(jī)分公司，山西 太原 030024）

文章簡(jiǎn)單概述了我國(guó)起重機(jī)的特征的基礎(chǔ)上，分析了未來起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，分析了起重機(jī)制造業(yè)存在的不足，并最后提出了相應(yīng)的整改措施，為我國(guó)起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)了理論基礎(chǔ)。

起重機(jī)；發(fā)展趨勢(shì)；不足；改進(jìn)措施

據(jù)研究表明：未來的工業(yè)發(fā)展模式將向著自動(dòng)化的方向發(fā)展。鑒于當(dāng)前的形勢(shì)，起重機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的需求程度越來越高，所發(fā)揮的作用也越來越大，而且對(duì)起重機(jī)的要求也越來越高。除此之外，隨著各個(gè)學(xué)科的高速發(fā)展，目前在機(jī)械制造行業(yè)中出現(xiàn)了許多交叉學(xué)科的新型設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而也對(duì)現(xiàn)代的制造技術(shù)和產(chǎn)品的檢測(cè)技術(shù)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。另外，全球的競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈?？傊?，我國(guó)正在處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)期，也正在面臨著激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，這就對(duì)我國(guó)的起重機(jī)的提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。因此，在起重機(jī)的制造和維護(hù)過程中，如何能夠保證起重機(jī)適應(yīng)時(shí)代的需求是很關(guān)鍵的課題。本文在對(duì)起重機(jī)基本概念、起重機(jī)的新技術(shù)、起重機(jī)的新理論介紹的基礎(chǔ)上，分析了現(xiàn)代起重機(jī)的分類，現(xiàn)代起重機(jī)的特點(diǎn)，最后說明了現(xiàn)代起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。

1 起重機(jī)的特征

起重機(jī)械簡(jiǎn)稱起重機(jī)，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的大型機(jī)械設(shè)備。起重機(jī)在人們的日常生產(chǎn)和生活中起著不可替代的作用，它實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、機(jī)械化，減少了工作人員的體力勞動(dòng)，最終提高了生產(chǎn)的效率，保證了工程進(jìn)度。在各行各業(yè)中，起重機(jī)所承擔(dān)的角色是不同的。比如：在港口、碼頭或者工地上，起重機(jī)主要用來裝卸貨物；在冶金的生產(chǎn)過程中，起重機(jī)參與了整個(gè)生產(chǎn)過程；在現(xiàn)代建筑的建設(shè)過程中，更是脫離不了起重機(jī)的裝卸作用；在有些特殊行業(yè)，采用獨(dú)特形式的起重機(jī)代替人工去操作會(huì)對(duì)人體造成危害的作業(yè)?？傊鹬貦C(jī)現(xiàn)在已經(jīng)與人民的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)，是人類發(fā)展的必不可少的設(shè)備和工具之一。然而，雖然起重機(jī)是人民生產(chǎn)和生活中必不可少的機(jī)械裝備之一。我國(guó)的起重機(jī)在長(zhǎng)期的發(fā)展過程中一直存在弊端。比如：我國(guó)的生產(chǎn)的起重機(jī)本身的重量就很大，消耗的能量也很大，對(duì)可以操作的高度也有限。雖然，我國(guó)的科研工作者一直在改進(jìn)起重機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。但是，長(zhǎng)期以來，科研人員研究的焦點(diǎn)始終在如何解決起重機(jī)主梁承載的能力上，忽略了對(duì)起重機(jī)耗能大、結(jié)構(gòu)大以及生產(chǎn)成本的弊端?？偟膩碚f，目前我國(guó)起重機(jī)的存在的問題主要包括有：起重機(jī)自身的重量大、結(jié)構(gòu)龐大以及升降高度有限等。結(jié)合目前我國(guó)起重機(jī)的特點(diǎn)和全球工業(yè)的發(fā)展方向，分析我國(guó)起重機(jī)的發(fā)展方向。

2 起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

基于對(duì)全球工業(yè)生產(chǎn)和起重機(jī)存在弊端分析的基礎(chǔ)上，著重研究了我國(guó)起重機(jī)未來的發(fā)展趨勢(shì)。起重機(jī)作為生產(chǎn)和生活中必不可少的機(jī)械設(shè)備之一，長(zhǎng)期以來，針對(duì)起重機(jī)的研究?jī)H僅局限于對(duì)起重機(jī)技術(shù)層面的研究，從根本上忽略了起重機(jī)在工作的過程中的經(jīng)濟(jì)性。因此，我國(guó)的起重機(jī)在未來的發(fā)展過程中的焦點(diǎn)是如何提高起重機(jī)工作的經(jīng)濟(jì)性，主要從以下四個(gè)方面體現(xiàn)：起重機(jī)的輕量化、起重機(jī)的節(jié)能化、起重機(jī)的智能化以及起重機(jī)的精細(xì)化。

2.1 起重機(jī)的輕量化發(fā)展

若要實(shí)現(xiàn)起重機(jī)輕量化的目標(biāo)，主要通過優(yōu)化起重機(jī)的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)有的起重機(jī)的設(shè)計(jì)方法中，常用的方法主要有許用應(yīng)力法和極限狀態(tài)法。

（1）許用應(yīng)力法是定值法的一種，該方法僅僅依靠唯一的一個(gè)安全系數(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)安全性的校核。但是，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，影響起重機(jī)安全的因素很多，采用許用應(yīng)力法設(shè)計(jì)的起重機(jī)，其安全系數(shù)往往較低，不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。

（2）極限狀態(tài)法，該方法是在結(jié)合起重機(jī)實(shí)際工作的狀態(tài)，分析起重機(jī)所承載的載荷和結(jié)構(gòu)的變形情況。該方法主要依據(jù)分項(xiàng)載荷系數(shù)這一參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)安全性的校核，最終的校核結(jié)果可以較全面、準(zhǔn)確的體現(xiàn)在不同載荷的情況下起重機(jī)結(jié)構(gòu)所呈現(xiàn)的不同變形。采用極限狀態(tài)法完成起重機(jī)的設(shè)計(jì)可以從很大程度充分利用生產(chǎn)起重機(jī)所用鋼材的性能，進(jìn)而減少了材料的浪費(fèi)。據(jù)研究表明，我國(guó)起重機(jī)更新?lián)Q代的速度與歐洲相對(duì)較慢，主要是因?yàn)槲覈?guó)起重機(jī)的生產(chǎn)沒有標(biāo)準(zhǔn)化。在設(shè)計(jì)過程中，各個(gè)階段的工作人員有可能在完成重復(fù)的設(shè)計(jì)工作；在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。在今后起重機(jī)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，我國(guó)應(yīng)該盡可能的引進(jìn)國(guó)外起重機(jī)的模塊化生產(chǎn)。而且，在起重機(jī)的結(jié)構(gòu)選擇上，也采用行星齒輪減速器替代了傳統(tǒng)起重機(jī)使用的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)等。行星齒輪的采用是實(shí)現(xiàn)起重機(jī)輕量化的關(guān)鍵技術(shù)?？傊鹬貦C(jī)的輕量化是未來我國(guó)起重機(jī)的發(fā)展方向。

2.2 起重機(jī)的節(jié)能化發(fā)展

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的這幾年中，我國(guó)一直在提倡節(jié)能減排。為了響應(yīng)國(guó)家政策的號(hào)召，在起重機(jī)的生產(chǎn)和工作中也應(yīng)該做到節(jié)能減排。在起重機(jī)的生產(chǎn)過程中，主要通過優(yōu)化起重機(jī)的生產(chǎn)工藝，結(jié)構(gòu)布置以及附加配置來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的節(jié)能減排。首先，從生產(chǎn)工藝上來講，主要通過采用新型的切割工藝來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在眾多的切割工藝中，常見的切割工藝有激光切割和水切割。采用激光工藝可以從很大程度上改善工作人員的工作環(huán)境；而水切割工藝是更加清潔、成本較激光切割還低的切割工藝。其次，從機(jī)構(gòu)布置上來講，傳統(tǒng)的高揚(yáng)程起重機(jī)通常采用單層纏繞的方式，這樣往往會(huì)增加起重機(jī)自身的重量，有悖于我國(guó)所提倡的節(jié)能減排。因此，針對(duì)高揚(yáng)程的起重機(jī)我國(guó)采用了多層纏繞方式，不僅減少了鋼絲布置所需的空間，還從某種程度上減少了鋼絲的磨損，進(jìn)而提高了鋼絲的使用壽命。

最后，從附加裝置上來講，在傳統(tǒng)的起重機(jī)中很少采用節(jié)能設(shè)備，即能量的回收再利用和能量的替代等。

2.3 起重機(jī)的智能化發(fā)展

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，在人們的生活中智能化已經(jīng)成為各行各業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，在起重機(jī)行業(yè)也不例外。起重機(jī)的智能化主要指的是實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的智能化控制，將起重機(jī)的機(jī)械部分和電子技術(shù)有機(jī)的緊密的結(jié)合在一起。起重機(jī)的智能化對(duì)起重機(jī)日常工作的維修、保養(yǎng)，起重機(jī)正常運(yùn)行等起著非同小可的作用。起重機(jī)的智能化主要通過將傳統(tǒng)的機(jī)械手動(dòng)控制裝置用電氣控制裝置所替代。目前，先進(jìn)的電氣控制裝置主要由全自動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置、可編程控制器、故障自動(dòng)檢測(cè)和診斷系統(tǒng)等組成。今后起重機(jī)智能化方向的發(fā)展重點(diǎn)在研究以微處機(jī)為核心的更高性能的電氣控制裝置。更高性能的電氣控制裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)運(yùn)行的自動(dòng)保護(hù)、遠(yuǎn)距離的遙控指揮，從而提高起重機(jī)自動(dòng)化性能。通俗的來講，起重機(jī)的智能化是將傳統(tǒng)的司機(jī)控制替換為先進(jìn)的遙控控制，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的輕量化還從一定程度上改善了操作人員的工作環(huán)境，提高了其工作的安全性。目前，在國(guó)外常見的電氣控制系統(tǒng)主要采用“三級(jí)控制系統(tǒng)”。三級(jí)主要指：可編程控制器、變頻調(diào)速器以及觸摸控制屏。可編程控制器在起重機(jī)中的應(yīng)用大大提高了起重機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

2.4 起重機(jī)的精細(xì)化發(fā)展

“精”和“細(xì)”是不僅是一個(gè)企業(yè)發(fā)展的主旨，也是一個(gè)行業(yè)未來發(fā)展的方向。一個(gè)企業(yè)，甚至一個(gè)行業(yè)做不到“精”和“細(xì)”是無法發(fā)展壯大的。精細(xì)化指的是為不同領(lǐng)域不同行業(yè)的客戶提供與其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品，也就是說從根本上最大程度的滿足客戶的需求。在工業(yè)高速發(fā)展的這幾十年中，我國(guó)的整個(gè)機(jī)械行業(yè)乃至全球的所有行業(yè)都在不斷的改變其銷售觀念，改變其銷售策略和發(fā)展模式。為了適應(yīng)當(dāng)前高速的發(fā)展形勢(shì)和激烈的競(jìng)爭(zhēng)模式，我國(guó)的起重機(jī)行業(yè)也必須改變其傳統(tǒng)的營(yíng)銷模式和銷售觀念，不斷的細(xì)化未來起重機(jī)的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢(shì)?？傊?，我國(guó)的起重機(jī)行業(yè)正在處于一個(gè)穩(wěn)定發(fā)展的階段，并在不久的將來實(shí)現(xiàn)其高端模式的發(fā)展，始終朝著“輕量化”、“節(jié)能化”、“智能化”以及“精細(xì)化”的方向發(fā)展，進(jìn)而保證我國(guó)起重機(jī)行業(yè)的高效、可持續(xù)的發(fā)展。

3 起重機(jī)制造業(yè)的不足及對(duì)策

3.1 國(guó)內(nèi)起重機(jī)制造業(yè)存在的不足

通過對(duì)我國(guó)各大中型起重機(jī)制造廠進(jìn)行調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)目前我國(guó)起重機(jī)制造行業(yè)主要存在以下兩方面的不足。

（1）起重機(jī)設(shè)計(jì)和制造的創(chuàng)新能力不夠：我國(guó)所生產(chǎn)的起重機(jī)滿足不了實(shí)際生產(chǎn)需求的一個(gè)重要原因就是，對(duì)人員的培訓(xùn)力度不夠，沒有新產(chǎn)品的開發(fā)；對(duì)于從國(guó)外引進(jìn)的產(chǎn)品只是一味的模仿，缺乏對(duì)產(chǎn)品的創(chuàng)新和改造，沒有全面的設(shè)計(jì)隊(duì)伍。

（2）各行業(yè)之間協(xié)作不夠：在起重機(jī)的生產(chǎn)過程中，僅有20%的廠家能夠做到相互合作，而其余80%的廠家無法實(shí)現(xiàn)合作。也就是說，我國(guó)很大一部分起重機(jī)制造廠家在生產(chǎn)過程中還需自己制造零配件，這樣大大影響了起重機(jī)的生產(chǎn)周期。

3.2 國(guó)內(nèi)起重機(jī)制造業(yè)的改進(jìn)措施

根據(jù)我國(guó)起重機(jī)制造業(yè)目前存在的問題和不足，筆者提出了對(duì)應(yīng)的兩條整改措施：首先，針對(duì)我國(guó)起重機(jī)制造業(yè)創(chuàng)新能力不夠這一點(diǎn)。國(guó)內(nèi)的起重機(jī)制造商應(yīng)該加大對(duì)自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，進(jìn)一步對(duì)國(guó)外的技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)而研發(fā)并生產(chǎn)出屬于自己的產(chǎn)品，結(jié)束進(jìn)口國(guó)外產(chǎn)品的時(shí)代。其次：將起重機(jī)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)模塊化，政府出臺(tái)相應(yīng)的政策為起重機(jī)生產(chǎn)商配套零配件的廠商，解決傳統(tǒng)生產(chǎn)周期長(zhǎng)的問題，提高起重機(jī)的生產(chǎn)效率，進(jìn)而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

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