李慧娟

（咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 咸寧 437100）

電動葫蘆發(fā)展現(xiàn)狀分析與研究

李慧娟

（咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 咸寧 437100）

文章主要介紹了國內(nèi)電動葫蘆近年來的發(fā)展新動態(tài)，主要從新型材料、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、控制方式、柔性結(jié)構(gòu)、特殊功能等方面進(jìn)行了分析研究，并分析了國外電動葫蘆的發(fā)展形勢。

電動葫蘆；起重運輸；發(fā)展趨勢

電動葫蘆在機(jī)械行業(yè)應(yīng)用的非常普遍，它遍及手工業(yè)、農(nóng)業(yè)和工業(yè)等各個行業(yè)，主要完成各部門的堆放、轉(zhuǎn)運等工作。電動葫蘆主要安裝在軌道上用來提升和運輸重物，可以在很大程度上提高生產(chǎn)效率和機(jī)械化水平。

近年來，為了節(jié)省勞動力、提高生產(chǎn)效率，充分合理地使用機(jī)械設(shè)備，電動葫蘆在起重運輸機(jī)械行業(yè)內(nèi)的發(fā)展速度大大提升。隨著國外電動葫蘆的引入，國外電動葫蘆的外形結(jié)構(gòu)緊湊、傳動精度高、電氣控制系統(tǒng)較先進(jìn)等優(yōu)點，刺激著國內(nèi)電動葫蘆市場發(fā)生了巨大的變化。

1 電動葫蘆的應(yīng)用

電動葫蘆通常稱為電葫蘆，是一種常見的輕小型的起重設(shè)備。常見的電動葫蘆的控制方式有兩種，一是使用按鈕在地面跟隨操縱，二是在司機(jī)室內(nèi)操控或采用無線遠(yuǎn)距離控制。電動葫蘆一般由電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)和卷筒裝置或鏈輪機(jī)構(gòu)組成。電動葫蘆可以分為鋼絲繩電動葫蘆和環(huán)鏈電動葫蘆兩種。鋼絲繩電動葫蘆又可以分為單速提升型、雙速提升型；微型電動葫蘆、卷揚機(jī)、多功能提升機(jī)等多種類型。如圖1所示。

圖1 電動葫蘆示意圖

電動葫蘆一般安裝在天車、龍門吊之上，電動葫蘆有如下特點：體積較小、自身的重量較輕，操作起來比較簡單，且使用非常方便。主要用于工廠、港口、倉庫、貨場、礦山等場合，安裝在懸空工字鋼、曲線軌道、懸臂吊導(dǎo)軌及固定吊點上，主要完成重物起吊、裝卸、設(shè)備的維修、貨物的吊運等工作，是建筑、公路、冶金和礦山等基礎(chǔ)建設(shè)工程不可缺少的一種機(jī)械設(shè)備。

2 電動葫蘆的國內(nèi)發(fā)展形勢

近年來，在科技飛速發(fā)展的帶動下，國內(nèi)鋼絲繩電動葫蘆的的發(fā)展也較快，為適應(yīng)市場需求，不斷有新產(chǎn)品和具有新功能的產(chǎn)品問世，使電動葫蘆在起重運輸行業(yè)的發(fā)展往前邁進(jìn)了一大步。

電動葫蘆隨著電氣傳動與控制的優(yōu)化，也發(fā)生了很大的變化。機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的相結(jié)合，計算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)、液壓技術(shù)、微電子技術(shù)的更新和發(fā)展，都給電動葫蘆的自動化和智能化帶來了翻天覆地的變化。國內(nèi)電動葫蘆的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）新材料的應(yīng)用。電動葫蘆的功能要求越來越多，在材料的應(yīng)用上也要求越來越高。電動葫蘆中的卷筒采用無縫鋼管，電機(jī)外殼采用壓鑄鋁，滑輪采用球墨鑄鐵是目前電動葫蘆采用新材料的趨勢，這些材料在抗拉強(qiáng)度、硬度、延展率和抗疲勞強(qiáng)度方面都可以滿足電動葫蘆在工作上的需求，這些材料的使用改善了電動葫蘆的使用性能。

（2）采用新的機(jī)構(gòu)。電動機(jī)是電動葫蘆的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，減速器是電動葫蘆的傳動機(jī)構(gòu)，制動器是電動葫蘆控制安全的機(jī)構(gòu)，目前電動葫蘆采用較新的機(jī)構(gòu)就是“三合一”機(jī)構(gòu)，即將電動葫蘆的驅(qū)動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)和制動機(jī)構(gòu)集于一體，使其整體結(jié)構(gòu)緊湊美觀，配套應(yīng)用范圍廣。

（3）特殊產(chǎn)品的發(fā)展。根據(jù)特殊工作環(huán)境的需求，電動葫蘆在設(shè)計過程中也向特殊功能方向發(fā)展。如防爆型電動葫蘆、防凍型電動葫蘆、防靜電、絕緣電動葫蘆、高強(qiáng)度的防腐蝕電動葫蘆等，這些特殊性能的電動葫蘆主要根據(jù)特殊環(huán)境的需求來研究設(shè)計。這些特殊功能也是電動葫蘆目前的發(fā)展方向之一。

（4）柔性機(jī)構(gòu)的使用。電力驅(qū)動一直是各機(jī)械的驅(qū)動,而電力驅(qū)動一般都帶有作為驅(qū)動加速富裕力知的一定量的突加載荷方式的作用。目前，我國在起重運輸設(shè)計中基本上都是采用這種啟動理論。而柔性部件——液力偶合器的使用，從根本上改變了這種情況，不僅消除了電動機(jī)和機(jī)構(gòu)的過載、反向變向所引起的沖擊,就連正常啟動的慣性力也變得非常微小，啟動也相當(dāng)平穩(wěn)。該液力耦合器的動態(tài)設(shè)計，在理論推算和實測結(jié)果分析相結(jié)合的基礎(chǔ)上，獲得了很大的發(fā)展。這種設(shè)計相對以前的剛體力學(xué)的推算的計算體系是一個重要的補(bǔ)充。

（5）傳動和控制系統(tǒng)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化。為了貫徹國家新標(biāo)準(zhǔn)，對于工作級別在M5以上的起重、運輸、起升機(jī)構(gòu)，在起重機(jī)構(gòu)起吊貨物下降制動前必須通過電氣控制進(jìn)行調(diào)速設(shè)計，為了改善電氣控制起重機(jī)構(gòu)運行過程中的性能，采用了地面無線遙控和地面與司機(jī)室兩處控制的方式；目前，電動葫蘆一般會采用一些通用裝置或?qū)Ｓ醚b置。如激光防碰撞裝置、非接觸感應(yīng)式行程開關(guān)、故障診斷顯示裝置等。

3 電動葫蘆的國外發(fā)展形勢

鋼絲繩電動葫蘆是電動葫蘆中最常見的一種，而這種電動葫蘆存在的難題是在起吊重物的過程中重物容易發(fā)生搖擺問題。針對這一問題，國外許多專家采用了各種控制理論，如經(jīng)典控制理論、模糊控制理論、現(xiàn)代控制理論、模糊-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論等。而具有代表性的是Sakawa Y根據(jù)前蘇聯(lián)人LS Pon-tryagin和美國人R Bellmana提出的最優(yōu)控制理論，對集裝箱起重機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了試驗研究并應(yīng)用到了起重控制系統(tǒng)中。

在結(jié)構(gòu)方面，國外的鋼絲繩電動葫蘆有別于國內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。國外的電動葫蘆的外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計多為方形，方形結(jié)構(gòu)的電動葫蘆便于安裝、運輸、組合和變換，還能較好地進(jìn)行模塊化設(shè)計，很大程度上拓寬了電動葫蘆的使用范圍。國外設(shè)計了一種新型電葫蘆。該新型電動葫蘆具有以下幾個特點：絕緣性能好,運行機(jī)構(gòu)具有制動器,采用雙重限位開關(guān)控制起升回路和下降回路。

國外電動葫蘆的滑輪組結(jié)構(gòu)和倍率組合方式多樣，安裝方式除了國內(nèi)常見的懸掛式與固定式外，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。電動葫蘆式品種和規(guī)格的不斷增加，在起重運輸設(shè)備中所占的比例也隨之增加，各種類型的電動葫蘆在起重運輸行業(yè)的廣泛應(yīng)用已形成一種非常完善的起重運輸體系。

4 結(jié)語

文章主要從電動葫蘆新型材料的采用、新機(jī)構(gòu)的設(shè)計、特殊功能的應(yīng)用、柔性機(jī)構(gòu)的使用、傳動和控制系統(tǒng)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化等方面介紹了國內(nèi)電動葫蘆的發(fā)展動態(tài)，并介紹了目前國外電動葫蘆的最新發(fā)展趨勢，為國內(nèi)電動葫蘆的優(yōu)化設(shè)計及發(fā)展提供了依據(jù)和參考。

［1］趙定元.多功能鋼絲繩電動葫蘆［J］.起重運輸機(jī)械，2000，（5）：17.

［2］宮本智.國外葫蘆起重機(jī)發(fā)展近況［J］.起重運輸機(jī)械，1996，（1）.

［3］陳登云.電動葫蘆的換代設(shè)計［J］.起重運輸機(jī)械，1999，（9）.

Analysis and Research on the Development of Electric Hoist

LI Hui-juan
（Xianning Vocational and Technical College，Xianning，Hubei 437100，China）

This paper introduces the development of electric hoist in recent years，mainly from the new materials，structural optimization，control methods，flexible structure，special features and other aspects and analyses the development of foreign electric hoist situation.

electric hoist；lifting transport；development trend

TH211.3

A

2095-980X（2017）06-0093-01

2017-05-10

李慧娟（1981-），女，湖北鄂州人，碩士，講師，主要從事機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的研究與教學(xué)工作。