【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(jì)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(jì)60年代到70年代初，我國從前蘇聯(lián)引進(jìn)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(dá)30多年的歷史。其間，曾有一些廠家引進(jìn)國外先進(jìn)的生產(chǎn)制造技術(shù)，但均未獲得廣泛的推廣應(yīng)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(jì)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(jì)60年代到70年代初，我國從前蘇聯(lián)引進(jìn)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(dá)30多年的歷史。其間，曾有一些廠家引進(jìn)國外先進(jìn)的生產(chǎn)制造技術(shù)，但均未獲得廣泛的推廣應(yīng)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(jī)械、電氣及標(biāo)準(zhǔn)件技術(shù)基礎(chǔ)較低； (2)近20年來，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)體制由計劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向市場經(jīng)濟(jì)，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(jìn)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(yīng)國內(nèi)、國際市場的要求進(jìn)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(jìn)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(kuò)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(jìn)行工作級別的劃分，不適應(yīng)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(yīng)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(diǎn)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(jìn)，但其外形美觀性差，圓形結(jié)構(gòu)不便于安裝、運(yùn)輸，外形的局限性嚴(yán)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(yùn)輸，還能很好地適應(yīng)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(jī) CDl型鋼絲繩電動葫蘆配套的錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)，單速為4極，雙速為1／10的子母機(jī)，而國外鋼絲繩電動葫蘆電機(jī)采用2極電機(jī)，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(jī)在絕緣等級和防護(hù)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(qiáng)度均等方面。

(7)安全保護(hù)措施 CDl型鋼絲繩電動葫蘆只有上、下限位保護(hù)，超載保護(hù)。而國外鋼絲繩電動葫蘆除有上述保護(hù)功能，還具有錯相、缺相、過 熱保護(hù)、多制動系統(tǒng)保護(hù)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(yīng)考慮子母機(jī)、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(jī)設(shè)計規(guī)范》工作級別劃分，將工作級別覆蓋范圍擴(kuò)充到M3-M6。

　　(2)結(jié)構(gòu)形式應(yīng)能滿足多種工況如：低凈空、雙吊點(diǎn)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(jī)一中間軸一減速器一卷筒的形式，改為電機(jī)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(yùn)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(jī)使用范圍。

　　(4)采用優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度鋼絲繩，按GB3811—1983標(biāo)準(zhǔn)要求，在滿足抗拉強(qiáng)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(yīng)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(jī)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(qiáng)度和接觸強(qiáng)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(diǎn)。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(yīng)有利于噪聲的吸收與減振，傳動軸承應(yīng)提高精度等級。

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

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

　　(8)高耐磨、高強(qiáng)度導(dǎo)繩器材料及導(dǎo)繩器導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量。

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

　　(12)注重整機(jī)的油漆、包裝等外觀品質(zhì)。