【摘要】 鋼絲繩電動葫蘆作為一種輕小型起重設(shè)備，廣泛用于國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，而國內(nèi)鋼絲繩電動葫蘆近幾年的發(fā)展卻十分緩慢。上世紀60年代到70年代初，我國從前蘇聯(lián)引進了TV型鋼絲繩電動葫蘆，70年代初我國自行設(shè)計了CDl型鋼絲繩電動葫蘆取代TV型鋼絲繩電動葫蘆，至目前為止CDl型鋼絲繩電動葫蘆在國內(nèi)生產(chǎn)制造、使用已達30多年的歷史。其間，曾有一些廠家引進國外先進的生產(chǎn)制造技術(shù)，但均未獲得廣泛的推廣應用

　　鋼絲繩電動葫蘆作為一種輕小型起重設(shè)備，廣泛用于國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，而國內(nèi)鋼絲繩電動葫蘆近幾年的發(fā)展卻十分緩慢。上世紀60年代到70年代初，我國從前蘇聯(lián)引進了TV型鋼絲繩電動葫蘆，70年代初我國自行設(shè)計了CDl型鋼絲繩電動葫蘆取代TV型鋼絲繩電動葫蘆，至目前為止CDl型鋼絲繩電動葫蘆在國內(nèi)生產(chǎn)制造、使用已達30多年的歷史。其間，曾有一些廠家引進國外先進的生產(chǎn)制造技術(shù)，但均未獲得廣泛的推廣應用。

　　鋼絲繩電動葫蘆技術(shù)水平在國內(nèi)發(fā)展遲緩，其原因是多方面的：(1)國內(nèi)鋼絲繩電動葫蘆企業(yè)生產(chǎn)、制造水平及配套的機械、電氣及標準件技術(shù)基礎(chǔ)較低； (2)近20年來，國內(nèi)經(jīng)濟體制由計劃經(jīng)濟轉(zhuǎn)向市場經(jīng)濟，許多國營企業(yè)在轉(zhuǎn)制初期不可能將大量的資金投入到產(chǎn)品開發(fā)上；(3)CDl型鋼絲繩電動葫蘆目前仍有一定的市場占有率。

　　近年來，國外的鋼絲繩電動葫蘆技術(shù)水平發(fā)展很快。隨著我國加入WTO，外資企業(yè)紛紛打進中國市場，國外鋼絲繩電動葫蘆對國內(nèi)產(chǎn)品的沖擊將越來越大。國內(nèi)低價、低檔次的產(chǎn)品，已不再有廣泛的市場，用戶對產(chǎn)品的性價比越來越重視。所以，國內(nèi)鋼絲繩電動葫蘆如不很快地適應國內(nèi)、國際市場的要求進行產(chǎn)品更新?lián)Q代，將很快被淘汰。

　　CDl型鋼絲繩電動葫蘆能在國內(nèi)市場使用近30多年，有其成功的方面，但是在其使用過程中也暴露了一些亟待改進的不足。

　　1 重型鋼絲繩電動葫蘆存在的不足

　　(1)系列化問題 品種少、規(guī)格不齊。CDl型鋼絲繩電動葫蘆起重量只有0.5 t、1t、2t、3 t、5t、10t6種，起升高度的覆蓋范圍為6—30m，起升速度：1-5t單速為8m／min，雙速為8／0．8m／mini 10t單速7m／min，雙速為7／0．7m／min。雖然國內(nèi)一些廠家在10t基礎(chǔ)上發(fā)展了16t、20t擴充系列的大噸位電動葫蘆，但仍不能形成較完整合理的鋼絲繩電動葫蘆產(chǎn)品系列，與國外的起重量范圍0．25-80t及多種起升高度和起升速度組合相比存在很大的差距。

　　(2)工作級別 CDl型鋼絲繩電動葫蘆沒有進行工作級別的劃分，不適應實際使用工況，多數(shù)情況下造成不合理的使用。按新的工作級別劃分規(guī)則，CDl型鋼絲繩電動葫蘆的工作級別為M3，而國外的鋼絲繩電動葫蘆能適應的工作級別范圍為M3。。M6。

　　(3)基型的變換 CDl型鋼絲繩電動葫蘆滑輪組結(jié)構(gòu)形式及倍率單一(0.5t-5 t滑輪組倍率為2／1；10t倍率為4／2)。安裝方式只有懸掛和固定式2種，變化少，可開發(fā)功能低。而國外鋼絲繩電動葫蘆滑輪組結(jié)構(gòu)及倍率組合方式多樣，安裝方式除懸掛與固定式外，還有低凈空安裝、雙吊點形式及其他特殊用途的鋼絲繩電動葫蘆。而CDl型鋼絲繩電動葫蘆在這些方面基本是空白。

　　(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計 CDl型鋼絲繩電動葫蘆的結(jié)構(gòu)設(shè)計雖然較TV型鋼絲繩電動葫蘆有了較大改進，但其外形美觀性差，圓形結(jié)構(gòu)不便于安裝、運輸，外形的局限性嚴重阻礙了基型的變化。而國外的鋼絲繩電動葫蘆，多為方形結(jié)構(gòu)設(shè)計，既美觀便于安裝、運輸，還能很好地適應模塊化設(shè)計，便于基型的組合和變換，大大拓寬了鋼絲繩電動葫蘆的使用范圍。

　　(5)配套電動機 CDl型鋼絲繩電動葫蘆配套的錐形轉(zhuǎn)子電機，單速為4極，雙速為1／10的子母機，而國外鋼絲繩電動葫蘆電機采用2極電機，雙速采用雙繞組和變極式，這樣結(jié)構(gòu)簡單、體積小、自重輕，有利于降低制造成本。另外，CDl型鋼絲繩電動葫蘆配套電機在絕緣等級和防護等級及噪聲方面與國外葫蘆相比差距仍很大。

　　(6)減速器，CDl型鋼絲繩電動葫蘆減速器制 造精度和傳動效率低，噪聲大，齒輪參數(shù)設(shè)計不甚合理，特別反映在有效提高承載能力和各級齒輪與齒輪副之間的強度均等方面。

(7)安全保護措施 CDl型鋼絲繩電動葫蘆只有上、下限位保護，超載保護。而國外鋼絲繩電動葫蘆除有上述保護功能，還具有錯相、缺相、過 熱保護、多制動系統(tǒng)保護等。

　　(8)電氣控制 CDl型鋼絲繩電動葫蘆電控箱外觀協(xié)調(diào)性差，電氣元件的使用壽命較低，故障率高。
　　(9)零部件設(shè)計 CDl型鋼絲繩電動葫蘆的吊鉤、電動小車裝置等關(guān)鍵零部件，成組設(shè)計及互換性較差，且結(jié)構(gòu)較笨重。

　　2 國內(nèi)鋼絲繩電動葫蘆發(fā)展方向

　　(1)系列設(shè)計合理化。推薦參數(shù)：起重量從0.25—80t，起升高度6-63m，利用較少的基型覆蓋整個系列。起升速度多樣化推薦值：單速8m／min、10m／rain、12.5m／min；雙速1／10、1／3、1／4速比變化。雙速方案應考慮子母機、雙繞組及變極式，或采用變頻無極調(diào)速技術(shù)。設(shè)計時參考GB3811—1983《起重機設(shè)計規(guī)范》工作級別劃分，將工作級別覆蓋范圍擴充到M3-M6。

　　(2)結(jié)構(gòu)形式應能滿足多種工況如：低凈空、雙吊點等多種安裝固定方式；可遙控操縱、絕緣型、防腐防潮、耐高溫高熱、防爆等多種功能的產(chǎn)品。

　　(3)外形設(shè)計改變傳統(tǒng)的圓形設(shè)計，采用方形結(jié)構(gòu)形式，模塊化設(shè)計，增加零部件的通用性，布置方式由原來的電機一中間軸一減速器一卷筒的形式，改為電機一減速器一卷筒的布置方式，既有利于有效地提高鋼絲繩電動葫蘆起升高度，又避免高速軸長軸傳動，可提高運行的平穩(wěn)性和可靠性，降低制造成本。增加滑輪倍率范圍，提高單機使用范圍。

　　(4)采用優(yōu)質(zhì)高強度鋼絲繩，按GB3811—1983標準要求，在滿足抗拉強度安全系數(shù)的前提下，盡可能減小鋼絲繩直徑，采用相適應的卷筒直徑與鋼絲繩直徑之比及滑輪直徑與鋼絲繩直徑之比，以利于縮小整機結(jié)構(gòu)和自重。

　　(5)優(yōu)化齒輪設(shè)計提高齒輪的承載能力。齒輪可采用40Cr或42CrMn、40MnB材質(zhì)，調(diào)質(zhì)和表面淬火處理或氮化，原采用的20CrMnTi或20MnTiB材質(zhì)雖然在齒輪的抗彎強度和接觸強度方面較理想，但是受國內(nèi)基礎(chǔ)加工水平影響，齒輪加工精度低，滲碳淬火熱處理變形量難控制，后序又無磨齒工藝，難免存在齒輪噪聲大、效率低等缺點。新材質(zhì)及熱處理方法已在國內(nèi)許多廠家推廣。此外，采用硬齒面與中硬齒面配對嚙合的齒輪副，高速級齒輪采用剃齒工藝，齒輪螺旋角選在12~左右，這些都是提高齒輪傳動平穩(wěn)性的有效途徑。齒輪傳動箱體、箱蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計應有利于噪聲的吸收與減振，傳動軸承應提高精度等級。

　　(6)電機采用2、4、6極錐形轉(zhuǎn)子電機以適用各種不同工況。電機絕緣等級應提高至F級和11級，防護等級提高至IP54；電機設(shè)置過熱保護元件；電機的設(shè)計應考慮有效提高有用功率，降壓能力和起、制動能力；提高電機設(shè)計溫升，充分發(fā)揮電機的潛能；電機的降噪除了在設(shè)計、加工、制造精度上要提高外，還應從設(shè)計上考慮降低電磁噪聲和風道渦流噪聲的措施。電機的設(shè)計也應遵循工作級別劃分原則，提高單機使用用途。

　　(7)增加電氣保護措施，除上下限位保護外，還應增加超載保護(個別情況下考慮欠載保護)；錯相、缺相、失壓保護；吊鉤防脫繩保護。開發(fā)多制動功能機型如：雙制動(電機錐形制動輪制動+高速軸上補償制動)；三制動(錐形制動輪制動+高速軸上補償制動+卷筒上安全閘)。根據(jù)用戶需要增加起升高度、負載數(shù)字顯示功能o

　　(8)高耐磨、高強度導繩器材料及導繩器導繩性能一直是國內(nèi)許多生產(chǎn)電動葫蘆的企業(yè)探討的課題，目前，國內(nèi)已掌握了一部分成功經(jīng)驗o

　　(9)其他零部件如吊鉤、小車等設(shè)計要考慮成組性和通用性。

　　(10)提高配套件如鋼絲繩、軸承等標準件質(zhì)量。

　　(11)提高接觸器、變壓器等電控元件的機械壽命和電壽命，電控箱的外形設(shè)計應考慮與葫蘆塞體的協(xié)調(diào)。

　　(12)注重整機的油漆、包裝等外觀品質(zhì)。