浅谈起重机械节能应用技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈起重机械节能应用技术 摘要：在我们的日常生活和生产 过程中，起重机比较常见，主要负责工 业设备的安装与维修、物料的输送与吊 装等，在工业生产过程中起着至关重要 的作用。起重机是高能耗设备，随着人 们的环保意识的不断增强，特别是在节 能减排观念的提出后，人们对起重机性 能的能耗要求越来越高。文中阐述了起 重机械节能技术的应用。 中国论文网 /4/view-12743785.htm 关键词：起重机 节能 电网 起重设备在工业生产过程中起着 至关重要的作用，主要负责工业设备的 安装与维修、物料的输送与吊装等。近 些年，随着我国社会经济的飞速发展， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 国内市场所需的起重设备的数量越来越 大。起重机的驱动方式根据能源的不同 可分为：内燃机驱动、电动机驱动，其 中电动机驱动根据电能来源又可分为燃 油发电供电及公共电网供电。电网供电 方式起重机的工作区域通常为固定的， 其机动性通常都不高，如码头旁的起重 机；燃油发电供电起重机具有较高的机 动性，其工作区域可以是移动的，它能 够轻松方便地移至作业区域，如汽车吊 等。公共电网起重机在沿着固定移动线 路行走的过程中，通过电缆卷筒或滑动 接触线不间断地获得电能。起重机吊起 重物是将电能转化成势能的过程，若不 对重物储存的大量势能进行回收，大量 势能将转化成热最终浪费，因此，起重 机在放下重物的过程中对重物储存的势 能进行回收可大大降低电能消耗，节省 能源。 1 起重机的工作原理 1.1 主要组成。起重机的结构主 要包括：驱动系统、操作控制系统、取 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 物装置、金属框架结构及工作机构等。 驱动系统：为起重机提供工作 所需的动力，是起重机的关键组成部分。 操作控制系统：也是起重机的关键组 成部分，主要是通过液压系统、电气控 制系统来实现各种命令的执行，犹如人 体的大脑。取物装置：包括吊钩、吊 环、集装箱专用抓手等，尺寸、形状等 因素不同的吊物所使用的取物装置也不 相同，所选取物装置必须合适，以确保 吊装安全。金属框架结构：金属框架 结构构成了起重机的力学框架，将各个 部分连接成一个有机的整体，起重机框 架设计时不但要考虑其结构性，还要对 其力学性能进行严密计算，可见金属框 架结构是起重机性能的基础。工作机 构：起重机的工作机构主要包括：行走 机构、旋转机构、起升机构及变幅机构 等，通过上述机构的单一运动可联合运 动来实现起重机的正常工作。 1.2 工作原理。在双筒铰车上， 一组卷筒引出一支钢丝绳，用来支持， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 另一组则引出一支做开闭使用。抓半张 开，落到要取物品上，此时收拢开闭的 钢丝绳，钢丝绳拉动横梁，闭合两腭板， 抓斗里盛满了物料，用于起升支持的钢 丝绳吊起抓斗，用行车送至卸料场地， 用于支持的钢丝绳不动，然后松下开闭 绳，抓斗张开，卸下抓取的物料。起重 机具有起重载荷不均匀性、间歇式循环 作业、机构负载不等时性、各机构运动 循环不一致性、多人参与配合作业等的 特点，这势必将会增加起重机作业的复 杂性、危险范围大，所以起重机的安全 格外重要。 2 起重机械节能应用技术 2.1 起重机是企业安装和生产过 程中不可或缺的机电设备，由于它具有 实用性高、灵活方便、作业范围广、采 购便于分期分批、投资成本小等优点， 起重机的市场需求一直很大。起重机吊 起重物是将电能转化成势能的过程，传 统的起重机能量消耗比较大、工作效率 较低，并且其在工作过程中产生的较大 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 噪音还对周围环境造成了污染。随着人 们的环保意识的不断增强，特别是在节 能减排观念的提出后，人们对起重机性 能的要求越来越高。起重机节能技术可 从两方面考虑：一是提高起重机的能量 转换效率，降低能耗，从而提高能量利 用率，如减少动力传递机构摩擦力、优 化取物装置的同时降低其重量等；二是 对物料储存的势能进行回收再利用，从 而降低起重机的能量消耗，起重机在工 作过程中，利用有效的能量回馈技术将 物料势能进行整合回收，可将物料下落 时产生的大量动能转换成电能，然后通 过供电装置将电能送回供电网络，从而 达到能量回收再利用的目的。 2.2 过去的起重机驱动系统的调 速方法主要有：直接启动电动机调速、 改变电动机极对数调速、改变可控硅串 级直流调速、涡流制动器调速等，而上 述这几种调速方法均无法实现一定能量 利用前提下的有极调速，仅可以实现额 定速度下的调速，且速度的可调范围很 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 小，不能调速运行，同时低速运行时具 有很差的就位性能，较长时间的低速运 行还会造成涡流制动器、电阴器产生大 量热，启动时电流极大，对电网产生很 大冲击，额定速度下的起重机制动会严 重冲击起重机械机构，会对制动抱闸产 生严重磨损，上述这些过程均会消耗大 量能量，因此，这样的制动方式所消耗 的能量极大。而变频调速技术可有效改 善上述缺点，并且对电动机的要求较低， 普通的异步电动机便可满足使用要求， 有效降低了制造生产成本，更便于设备 的日常维护，因此，调频调速器无论对 于新产品的设计生产还是传统起重机的 技术改造均具有重要意义。 2.3 良好性能的变频调速器还具 有速度响应快、调速范围宽、高低速转 矩及高启动转矩、电网适应性高等优点。 装有过流、过热、输入输出错相断相及 接地保护，实现了可以随意调整加减速 时间，可选择多种制动方式，对控制执 行系统进行了有效的监控。特别是直接 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 转矩控制技术及矢量控制技术的应用， 有效提高了交流电动机的使用动态性能， 先进的变频调速装置能够用于恶劣的工 作环境，对于提高起重机的工作效率、 改善调速性能、提高安全性能、降低起 制动产生的冲击均具有重要意义。适合 于交流变频的起重机械应用的节能技术， 不论是通过裸滑触线还是安全滑线或电 缆卷筒供电均适用于该项节能技术。它 是从交流变频器的直流母线上将势能转 换的电能通过一个直流-交流变流器回 馈到供电网络。这种技术通用性强，适 合所有型的变频器，并且工程施工简单， 成本较低。 2.4 我国在起重机节能设计与改 造方面已取得了较大进步，如港口、铁 路等抓斗吊车、集装箱吊车的节能改造， 传统起重机中的绕线式主抬升电动机可 以利用可控硅改变电动机转子电阻结合 定子交流电压的调节来实现运行速度调 节，除此之外的其它系统可以利用继电 接触器进行控制。传统的接触器常会因 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 动作频繁而容易出现故障，使得备件成 本大大增加，通过利用带有电能回馈装 置的变频系统可实现对该类起重机的节 能技术改造，该技术稳定性能较高，可 用于各种变频器设备的改造，国内的产 品技术已非常成熟，已达到国际水平。 独立电能回馈装置具有很多优点，电气 系统更加标准化、功耗小、体积小、电 磁能耗小、灵活多变。 3 结语 起重机是高能耗设备，我国的起 重机节能技术