浅谈起重吊装的发展历程

起重吊装作业是一项高风险、高责任心的工作,它需要从业人员为之尽心竭力、一丝不苟,不得有半点马虎和侥幸心理,要求所有从业人员具有良好的职业道德和文明生产意识及相关安全生产知识。装技术的发展,推动了工业技术的发展。起重吊装作业是工业发展的重要组…



起重吊装作业是一项高风险、高责任心的工作,它需要从业人员为之尽心竭力、一丝不苟,不得有半点马虎和侥幸心理,要求所有从业人员具有良好的职业道德和文明生产意识及相关安全生产知识。装技术的发展,推动了工业技术的发展。起重吊装作业是工业发展的重要组成部分,也是一门正在迅速发展的并与多种学科交叉的分支学科。 

1、起重吊装行业的重要性 

    随着现代科学技术的飞跃发展,起重吊装成为机械设备安装队伍基本建设施工力量一个重要组成部分。广泛应用于工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、水电站、仓库等各个生产部门中。特别是在国内外石油化学工业的迅速发展,石化装置处理能力日益增大,所采用的工艺愈加愈大、复杂。因此,广泛运用起重吊装是建设工业现代化生产的重要标准之一。 

2、起重吊装行业的发展 

2.1 发展前期 
    起重吊装作业是人类认识世界,改造世界的一项重要劳动。在古代社会,人们在生产劳动中就创造了很多简单的起重吊装方法,创造了许多起重吊装设备。早在3700年前的商朝时期,人们就创造了用于吸水的桔槔,这是由杠杆、配重及吊桶构成的简单的起重吊装设备(也就是现在常用的杠杆)。明朝科学家宋应星于公元1637年在他的著作《天工开物》中对古代采煤起重吊装方法作了详细形象记载:人们用手摇绞车——辘轳从很深的煤井里把装在竹篮中的煤提到地面上来。 

2.2 发展初期 
    到了18世纪,随着生产的发展,起重吊装作业越来越多,起重吊装机械得到了发展。进入19世纪,由于蒸汽和电力的出现,促使了起重吊装机械的进一步发展,同时也是起重吊装发展史上的转折点。1887年有了第一台电力驱动的旋转起重机。同年也制成了电力驱动的桥式起重机。1889年在码头出现了门框式门座起重机。1902年和1917年英国的科尔斯公司分别制成了电传动和内燃机机械传动的轨道式起重机。1916年美国开始制造硬橡胶实心轮胎自行式起重机。1918年德国生产出第一批履带式起重机。1922年英国开始制造汽油机为动力的电传动汽车起重机。1937年英国制成充气轮胎的轮胎式起重机,行驶速度达15.3km/h,大大提高了工作效率。第二次世界大战之后,各国都将主要力量放在国民经济发展上,尤其是遭受战争破坏的国家,在恢复和建设中,急需大量起重吊装机械,促使起重吊装机械得到极其迅速的发展,并在生产工艺与操作过程中充当了不可缺少的机械设备之一。 

2.3 发展中期 
       20世纪50年代,起重吊装作业出现了金属桅杆、重型金属桅杆和整体组合吊装技术。20世纪60年代,起重吊装技术有了新的发展,创造了四桅杆组合吊装400余吨设备的先进技术。70年代,进入了特大吨位塔类设备综合整体吊装及特重型金属桅杆机构运用的新阶段,新型起重吊装设备的诞生和先进起重吊装技术的出现是和工艺迅速发展同步进行的。 

2.4 发展现状 
    随着科学技术的更新,工业的快速发展,也使制造业、生产业的设备越来越大,致使起重吊装作业的设备也越来越大。目前,世界上最大的桥式起重机的起重量为1200T,最大的门式起重机的起重量为2000T,桁架臂半拖挂汽车式起重机的最大起重量达到1000T,最大的履带式起重机的起重量达到3000T,大型浮式起重机的起重量可达到6500T。由于高性能金属材料的常用和材料加工能力的提高,起重机零部件的性能和寿命不断提高,整体使用寿命一般规定在10年以上。根据电动机、电气控制技术和液压技术的发展,近年来起重机电力驱动品质和自动化水平也大为提高。 

3、起重吊装在我国的形状 

    新中国成立后,我国开始制造起重吊装机械,随着我国社会主义建设事业的发展,基本建设规模不断扩大与加强。80年代以后,起重吊装在国民经济中已占有重要地位,起重吊装作业在设备安装工作中占有相当大的比重,约占安装总工期的1/3以上,尤其是设备大型化的出现,设备整体质量大大增加,因而起重吊装技术又得到发展。我国一些大城市及沿海港口、码头都已采用集装箱进行吊装运输,随着大型造船业的发展,并开始使用与之相匹配的起重吊装机械,这把我国起重吊装作业机械化、大型化向前推进了一步。 
随着科学技术的发展,起重吊装作业在各行各业中也越来越多、越来越复杂。例如,从中国的万里长城、到现在的三峡水库、宇航火箭上天,无不凝聚着人类在起重吊装作业上的智慧和勇气。还有中国东方明珠电视塔,这些近代的大型建筑都是人类战胜自然,克服难以想象困难创立的一个又一个丰碑。人类在生产活动中必须要进行物料的搬运,一个现代化的大型钢厂或一个现代化的港口,每年需搬运的物料有几千万吨乃至上亿吨。现代化的货场、码头、物料流水线、在建设工地等都离不开起重作业。 
    起重吊装机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 

4、起重吊装发展方向 

4.1、国内发展方向 
4.1.1、扩大预装配程度、减少高空作业 
    将各种机械的单机组成套系统,提高自动化和智能化程度,改善人机系统;减少在高空的工作量,使其尽量在地面上完成工作。 

4.1.2、吊装机具大型化 
    国内化工厂建造,促使小装置成为一个单体设备,也有大型生产设备,吨位增大,有上千吨的设备,也就有了上万吨级的吊车。如:德国德玛格(DEMAG)公司以生产出6万吨级(吊重2.5kt)吊车。我国大型吊装机械发展目标为可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 

4.1.3、提升机械化水平 
    在大型复杂的吊装作业中为了降低制造成本,提高通用化程度,可采用模块组合的方式,用较少规格的零件和各种模块组成多品种、多规格和多用途的系列产品,充分满足各类用户的需要。 

4.1.4、液压提升机械的研制与应用 
    国内近几年兴起的液压提升设备,使吊车或桅杆不能解决的大型吊装作业用此方法完成。2003年中石化从英国引进一套2500T级液压提升装置,这为我国液压提升吊装自动化的研制与应用打下良好的基础。 

4.1.5、简单、高效、多功能机械的研制与应用 
    材料的再开发及合理利用,使一些起重吊装作业的机索具轻小型化、简单化和合理化。便携易移位,操作方便的完成繁重危险的体力劳动。 

4.1.6、推广吊装应力测试与微机在起重吊装中的应用 
    根据被吊装设备和吊装机具及现场情况,通过分析计算,设计专用或通用吊装软件,使得吊装机索具在受力状态下,自行调整各部分受力,使其自动平衡,从而安全可靠度。 

4.2、国外发展动态 
4.2.1 发展超大型起重机械 
  由于各重点工程向大型化发展,所需构件和配套设备重量不断增加,对超大型起重设备的需求日趋增长。AC650是目前世界上起重吨位最大的整装式伸缩臂起重机,行驶状态不需拆下吊臂分别运输。 

4.2.2 “
迷你起重机械大量涌现 
  起重机械向微型化发展,是适应现代建设要求而出现的新趋势。目前下俯式吊臂已成为迷你起重机械的重要标志。它们将轮式起重机的公路行驶能力与专用伸缩臂架技术融为一体,且具有塔机功能,可越过屋顶或其他障碍物靠近作业面,能替代小型自行架设塔机或大型折叠臂式随车起重机。 

4.2.3 
伸缩臂结构不断改进 
  利用卵圆形截面主臂在减轻结构重量和提高起重性能方面具有良好效果。目前卵圆形吊臂已列入新产品标准部件,其中装有世界最长的784m卵圆形截面主臂的LTM1500型(500tAT产品,也采用这种单缸伸缩系统。也有采用了装有双销双锁自动伸缩系统的U形截面主臂,伸臂速度较快(平均9m/s左右)。伸缩系统由电子式起重机操作装置控制,可将主臂自动伸至各种选定臂长。 

4.2.4 数据总线技术得到应用 
  利渤海尔LTM1030/2型(30t)是世界首台装有数据总线管理系统的高技术双轴AT产品。该机采用控制域网总线技术,完成发动机-传动系统各功能块之间的数字式数据传输和电子控制。控制器局域网络总线及电气、液压、绳长和风力等数据又被输入到最低有效位控制装置之中。最低有效位控制装置是Liccon起重机控制系统的组成部分,可对整个系统数据流及监控特性进行编程。采用数据总线管理系统,可降低起重机油耗及排放值,简化布线,提高整机可靠性与维修方便性。 

4.2.5 静液压传动起重机进入市场 
  首台静液压传动起重机是原克虏伯公司1992年研制的双轴KMK2035型(35tAT产品。瑞士CompactTruck公司1993年推出的双轴CT235tAT产品是世界第一台投放市场的静液压传动起重机。意大利Rigo公司在1994年推出了RT20020t)静液压传动RT起重机。随后CompactTruck公司在1997年推出了两种采用静液压传动的3CT370t/80t)全地面起重机。该机装有87.1m40.5m主臂,最大时速75km/h.采用静液压传动,上车发动机既可驱动起重装置,还可驱动行走装置。此外,可将发动机横向安装在上车回转式操纵室后部,起到整体式配重作用。据介绍,某些机型采用静液压传动后,可大约减重1/3. 

4.2.6 混合型起重机得到发展 
  过去10年中日本RT产品居世界领先地位,许多产品装有传统型号不具备的适于公路行驶的驱动装置,因而可在日本公路合法行驶。这样就促使用户对欧美制造厂商也提出了新要求。打破了传统驱动模式,采用静液压传动,装有下俯式主臂,整机结构紧凑。 

4.2.7 
汽车起重机也在不断发展 
   汽车起重机械新技术、新产品的不断发展。近年来汽车起重机械在英、美等国市场的复兴,使人们对汽车起重机械产生新的认识。随着工程起重机械与各种机械间技术的相互渗透与竞争,汽车起重机械会在世界市场中继续占有一席之地。 
总结:起重吊装技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,起重吊装技术是我们的薄弱环节之一。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进吊装技术势在必行。 

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