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[摘要]环保成为当今社会的一个重要的话题，而起重机的轻量化也是节能环保的一项重要的举措，本文主要从起重机的轻量化技术和对节能环保的重要性进行分析，并且提出了起重机轻量化的绿色设计。
[关键词]轻量化；技术；节能环保；绿色
中图分类号：G711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）40-0324-01
1.前言
起重机的轻量化技术对节能环保有着突出的贡献，提高起重机的轻量化技术无论对节能环保还是市场竞争力都有着至关重要的作用。
2.起重机轻量化的技术
当前起重机轻量化的技术主要体现在以下三个方面，即起重臂轻量化技术；转台轻量化技术和底盘轻量化技术。
2.1起重臂轻量化技术
重型臂承载着汽车起重机的主要重量，這是一个非常重要的承重结构，承载着车辆重量的13%到20%。目前，高强度材料主要用于减轻起重臂的重量，以减轻起重机的重量。目前，70多吨重型臂架产品一般采用WEIDOX960和WEIDOX1100型超高强度钢。与国内常用材料Q460相比，该钢的许用应力大大提高，可高达2.1和2.4倍。
在动臂的横截面设计中，为了实现动臂的轻量化，横截面通常采用椭圆的形式。这样的设计使悬臂更加均匀地分布并且极大地减小了悬臂的力量。根据试验，椭圆截面减少了5%至10%的悬臂，大大提高了起重机的性能，实现了起重机轻量化的发展方向。
2.2转台轻量化技术
转盘是起重机的重要组成部分。轻量化设计是起重机轻量化设计的重要组成部分。目前中国的轻量化设计措施主要是减轻重量，主要来自钢材和应力结构。双方开始达到减肥的目的。目前，起重机的材料从Q345到HG60，Q460E，HG70，现在到BS600。这些起重机的强度不断提高，但其厚度不断减小，重量也越来越轻。但是，转盘的强度会随着自身重量的减少而持续下降。为了在不改变其强度的情况下减小转盘的重量，通常使用多案例拓扑优化方法来进行必要的改进，从而强度性能可以保持恒定。发现两者之间的平衡会降低起重机的重量，但性能将保持不变。
2.3底盘轻量化技术
目前，我国汽车底盘的大部分横断面分为两种类型。横截面是矩形和矩形的，底部和矩形部分比底部大。但是，消耗品相对较大，矩形截面的刚性较大，并且比较了扭转阻力和载荷能力。强大的大吨位轿车通常使用矩形部分，这对于实现起重机的轻量化起着重要作用。
3.起重机轻量化技术对节能环保的贡献
据统计，我国每生产1吨钢，二氧化碳排放量为325kg；每发电1度，排放的二氧化碳量为0.87kg。以80t×31.5m双梁起重机为例，设计优化，技术先进的起重机重量为43.75t，排放量为14220kg，传统起重机重量为79.61t，排放量为25870kg。因此，新型起重机节省材料。减排量达到11650公斤，下降45%。降低钢材消耗，即减少碳排放。为促进新型环保轻质材料的研发，新型环保材料具有环保性，可降低起重机整机质量，减少二氧化碳排放，并用钢材代替塑料。建立健全起重机械报废判断标准，制定二手设备回收标准和流通标准，加强二手设备转化和监管机制，大力提高设备利用率，为循环经济发展做出贡献。经济。后工业时代的工程机械发展。
4.起重机轻量化绿色设计
4.1起重机的绿色轻量化设计理论和方法
改进设计方法和设计理论。目前，起重机最常用的设计方法是允许应力法。使用一个安全系数来考虑结构的安全性。起重机的金属结构的设计是金属材料的浪费，或者安全程度低。与其他方法相比，极限状态法综合考虑了荷载性质，钢的性能以及结构的实际工况，能够反映出不同荷载对不同过载条件下结构安全的不同影响。采用这种方法计算结果比较准确，符合实际工况的结构，可以更好地利用钢材的性能和节约材料。机械创新设计和现代设计理论在起重机金属结构设计中的应用，有效解决了技术冲突和物理冲突。CAE技术用于分析，仿真和优化设计。优化设计是起重机轻量化设计的重要组成部分。结构优化设计分为拓扑优化，形状优化和尺寸优化。起重机的主要金属结构的尺寸是目前最常用的方法。肋骨的设计（如箱梁中的水平和垂直加强筋）通常基于设计人员的经验。通过形状优化和拓扑优化，可以设计令人满意的产品，最大限度地节约金属材料。基于可靠性和抗疲劳的起重机设计，提高起重机的使用寿命和安全性和可靠性。模块化和模块化设计模式使起重机的基本功能与具有相同的连接元件和可互换的标准模块相同。由于采用模块化设计，部件完全可以互换，大大缩短了设计周期，降低了生产成本，提高了生产效率。
4.2起重机的轻型环保材料
随着材料技术的发展，用于起重机的轻质环保材料的使用正在增加。其中，轻合金高强度结构钢制成的起重机金属结构强度高，重量轻，可有效节约金属材料，如瑞典SSAB生产的厚度仅4mm的Weldox1100钢板。目前SSAB正在开发1300MPa的超高强度钢板。尼龙滑轮不仅可以延长使用寿命，而且可以降低噪音，用高强度尼龙替代钢制滑轮。此外，尼龙销接头用于小车运行机构和起升机构，以减轻重量并降低制造成本。高陶瓷滚动轴承的使用不仅比钢轴承具有更好的机械性能，而且具有耐高温，低能耗和低摩擦系数。
4.3轻量化绿色制造技术
1）新的切割技术激光切割技术激光束能量高度集中，可快速加热局部并完成切割，切割质量好，精度高，切口截面整齐，空白切割不需要进一步分选，尤其是激光切割清洁，安全，无污染，大大提高了操作人员的工作环境。水切割技术（也称为水刀）水刀切割具有较高的切割质量，切口平滑平整。与激光切割相比，没有硬化层。水射流切割技术比激光切割技术更清洁，污染更少，成本更低。
2）焊接技术自动焊接机器人焊接，焊接效率高。焊接完成后进行超声波探伤和焊缝检查，质量可靠。先进的焊接技术，如二氧化碳气体保护焊和激光焊接被用于起重机加工中，以确保焊接质量。
4.4轻量化机构和结构设计
起重机的金属结构约占机器总成本的三分之一，占重量的40%至70%，以及超过90%的重型起重机。因此，减轻起重机结构和机构的重量可以节省材料成本并减少相应的机构。加载并降低支持结构的成本。
1）现有机构和结构的创新和转型。如Aoliton自己设计的一种新型起重机舱舱（已获得中国国家发明专利）。舱室（驾驶室）具有重量轻，结构优化高，密封性好，安全可靠，视线好，人性化设计，外形美观等特点。它充分解决了传统驾驶室在中国的弊端，推动了世界的发展。水平。与传统驾驶室相比，胶囊舱的重量减轻了33%，视野也增加了50%。
2）采用新的升降机构和操作机构。如新型一体式升降机构，升降机构减速器隐藏在滚筒内，电机输出轴通过梅花形联轴器驱动减速机输入轴，经减速机减速后，升降机壳直接驱动提升。该机构卷轴具有体积小，重量轻，传动效率高，结构紧凑，传动功率高，卷轴布置方便等特点。折叠线槽卷筒可有效克服传统卷筒在多层卷绕中的缺点，避免乱绳，有效延长钢丝绳的使用寿命。
3）使用无人驾驶的控制。使用地面控制或遥控，驾驶室被取消，桥的重量减轻。
4）使用高性能电机并使用变频驱动技术。促进变频调速，传统直接启动，可变极速调速和可变滑差调速范围，低功率因数，大线损。变频调速对电机要求低，效率高，在下行过程中不需要从电网获取能量，节约了传统变速起重机60%以上的能源。如果配备起重机专用变频控制系统，效果会更好。
5.结束语
综上所述，起重机的轻量化技术不仅可以提高产品性能和提高市场竞争力，还可以提高节能减排的能力，所以说要努力钻研起重机的轻量化技术，精益求精。
参考文献
[1]何仕永，吴晓，宋伟，等.起重机的轻量化技术与节能环保[J].起重运输机械，2016（2）：1-3.
[2]彭光玉.桥门式起重机的环保与节能设计思考[J].数字技术与运用，2017（8）：166.
[关键词]轻量化；技术；节能环保；绿色
中图分类号：G711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）40-0324-01
1.前言
起重机的轻量化技术对节能环保有着突出的贡献，提高起重机的轻量化技术无论对节能环保还是市场竞争力都有着至关重要的作用。
2.起重机轻量化的技术
当前起重机轻量化的技术主要体现在以下三个方面，即起重臂轻量化技术；转台轻量化技术和底盘轻量化技术。
2.1起重臂轻量化技术
重型臂承载着汽车起重机的主要重量，這是一个非常重要的承重结构，承载着车辆重量的13%到20%。目前，高强度材料主要用于减轻起重臂的重量，以减轻起重机的重量。目前，70多吨重型臂架产品一般采用WEIDOX960和WEIDOX1100型超高强度钢。与国内常用材料Q460相比，该钢的许用应力大大提高，可高达2.1和2.4倍。
在动臂的横截面设计中，为了实现动臂的轻量化，横截面通常采用椭圆的形式。这样的设计使悬臂更加均匀地分布并且极大地减小了悬臂的力量。根据试验，椭圆截面减少了5%至10%的悬臂，大大提高了起重机的性能，实现了起重机轻量化的发展方向。
2.2转台轻量化技术
转盘是起重机的重要组成部分。轻量化设计是起重机轻量化设计的重要组成部分。目前中国的轻量化设计措施主要是减轻重量，主要来自钢材和应力结构。双方开始达到减肥的目的。目前，起重机的材料从Q345到HG60，Q460E，HG70，现在到BS600。这些起重机的强度不断提高，但其厚度不断减小，重量也越来越轻。但是，转盘的强度会随着自身重量的减少而持续下降。为了在不改变其强度的情况下减小转盘的重量，通常使用多案例拓扑优化方法来进行必要的改进，从而强度性能可以保持恒定。发现两者之间的平衡会降低起重机的重量，但性能将保持不变。
2.3底盘轻量化技术
目前，我国汽车底盘的大部分横断面分为两种类型。横截面是矩形和矩形的，底部和矩形部分比底部大。但是，消耗品相对较大，矩形截面的刚性较大，并且比较了扭转阻力和载荷能力。强大的大吨位轿车通常使用矩形部分，这对于实现起重机的轻量化起着重要作用。
3.起重机轻量化技术对节能环保的贡献
据统计，我国每生产1吨钢，二氧化碳排放量为325kg；每发电1度，排放的二氧化碳量为0.87kg。以80t×31.5m双梁起重机为例，设计优化，技术先进的起重机重量为43.75t，排放量为14220kg，传统起重机重量为79.61t，排放量为25870kg。因此，新型起重机节省材料。减排量达到11650公斤，下降45%。降低钢材消耗，即减少碳排放。为促进新型环保轻质材料的研发，新型环保材料具有环保性，可降低起重机整机质量，减少二氧化碳排放，并用钢材代替塑料。建立健全起重机械报废判断标准，制定二手设备回收标准和流通标准，加强二手设备转化和监管机制，大力提高设备利用率，为循环经济发展做出贡献。经济。后工业时代的工程机械发展。
4.起重机轻量化绿色设计
4.1起重机的绿色轻量化设计理论和方法
改进设计方法和设计理论。目前，起重机最常用的设计方法是允许应力法。使用一个安全系数来考虑结构的安全性。起重机的金属结构的设计是金属材料的浪费，或者安全程度低。与其他方法相比，极限状态法综合考虑了荷载性质，钢的性能以及结构的实际工况，能够反映出不同荷载对不同过载条件下结构安全的不同影响。采用这种方法计算结果比较准确，符合实际工况的结构，可以更好地利用钢材的性能和节约材料。机械创新设计和现代设计理论在起重机金属结构设计中的应用，有效解决了技术冲突和物理冲突。CAE技术用于分析，仿真和优化设计。优化设计是起重机轻量化设计的重要组成部分。结构优化设计分为拓扑优化，形状优化和尺寸优化。起重机的主要金属结构的尺寸是目前最常用的方法。肋骨的设计（如箱梁中的水平和垂直加强筋）通常基于设计人员的经验。通过形状优化和拓扑优化，可以设计令人满意的产品，最大限度地节约金属材料。基于可靠性和抗疲劳的起重机设计，提高起重机的使用寿命和安全性和可靠性。模块化和模块化设计模式使起重机的基本功能与具有相同的连接元件和可互换的标准模块相同。由于采用模块化设计，部件完全可以互换，大大缩短了设计周期，降低了生产成本，提高了生产效率。
4.2起重机的轻型环保材料
随着材料技术的发展，用于起重机的轻质环保材料的使用正在增加。其中，轻合金高强度结构钢制成的起重机金属结构强度高，重量轻，可有效节约金属材料，如瑞典SSAB生产的厚度仅4mm的Weldox1100钢板。目前SSAB正在开发1300MPa的超高强度钢板。尼龙滑轮不仅可以延长使用寿命，而且可以降低噪音，用高强度尼龙替代钢制滑轮。此外，尼龙销接头用于小车运行机构和起升机构，以减轻重量并降低制造成本。高陶瓷滚动轴承的使用不仅比钢轴承具有更好的机械性能，而且具有耐高温，低能耗和低摩擦系数。
4.3轻量化绿色制造技术
1）新的切割技术激光切割技术激光束能量高度集中，可快速加热局部并完成切割，切割质量好，精度高，切口截面整齐，空白切割不需要进一步分选，尤其是激光切割清洁，安全，无污染，大大提高了操作人员的工作环境。水切割技术（也称为水刀）水刀切割具有较高的切割质量，切口平滑平整。与激光切割相比，没有硬化层。水射流切割技术比激光切割技术更清洁，污染更少，成本更低。
2）焊接技术自动焊接机器人焊接，焊接效率高。焊接完成后进行超声波探伤和焊缝检查，质量可靠。先进的焊接技术，如二氧化碳气体保护焊和激光焊接被用于起重机加工中，以确保焊接质量。
4.4轻量化机构和结构设计
起重机的金属结构约占机器总成本的三分之一，占重量的40%至70%，以及超过90%的重型起重机。因此，减轻起重机结构和机构的重量可以节省材料成本并减少相应的机构。加载并降低支持结构的成本。
1）现有机构和结构的创新和转型。如Aoliton自己设计的一种新型起重机舱舱（已获得中国国家发明专利）。舱室（驾驶室）具有重量轻，结构优化高，密封性好，安全可靠，视线好，人性化设计，外形美观等特点。它充分解决了传统驾驶室在中国的弊端，推动了世界的发展。水平。与传统驾驶室相比，胶囊舱的重量减轻了33%，视野也增加了50%。
2）采用新的升降机构和操作机构。如新型一体式升降机构，升降机构减速器隐藏在滚筒内，电机输出轴通过梅花形联轴器驱动减速机输入轴，经减速机减速后，升降机壳直接驱动提升。该机构卷轴具有体积小，重量轻，传动效率高，结构紧凑，传动功率高，卷轴布置方便等特点。折叠线槽卷筒可有效克服传统卷筒在多层卷绕中的缺点，避免乱绳，有效延长钢丝绳的使用寿命。
3）使用无人驾驶的控制。使用地面控制或遥控，驾驶室被取消，桥的重量减轻。
4）使用高性能电机并使用变频驱动技术。促进变频调速，传统直接启动，可变极速调速和可变滑差调速范围，低功率因数，大线损。变频调速对电机要求低，效率高，在下行过程中不需要从电网获取能量，节约了传统变速起重机60%以上的能源。如果配备起重机专用变频控制系统，效果会更好。
5.结束语
综上所述，起重机的轻量化技术不仅可以提高产品性能和提高市场竞争力，还可以提高节能减排的能力，所以说要努力钻研起重机的轻量化技术，精益求精。
参考文献
[1]何仕永，吴晓，宋伟，等.起重机的轻量化技术与节能环保[J].起重运输机械，2016（2）：1-3.
[2]彭光玉.桥门式起重机的环保与节能设计思考[J].数字技术与运用，2017（8）：166.