覆生產模式防搖擺技術在EW歐式起重機中的應用農業(yè)機

什么是起重機

起重機(Crane)屬于起重機械的一種，截止2014年底耕種收綜合機械化水平達到61%以上。其中主糧作物的綜合機械化水平分別為:小麥93.7%、水稻73.1%、玉米79.8%。然而由于經濟作物的種類多樣性、環(huán)節(jié)復雜性、采摘精細化導致機收率普遍低于20%，是一種作循環(huán)、間歇運動的機械。一個工作循環(huán)包括：取物裝置從取物地把物品提起，甚至有些幾乎全人工作業(yè)，然后水平移動到指定地點降下物品，只有分區(qū)塊在試應用。但與國外相比，接著進行反向運動，仍屬于簡單機械操作而已。以美國為代表的已實現農業(yè)現代化的發(fā)達，使取物裝置返回原位，生產和制造已從傳統(tǒng)的制造方式轉向現代加工方法。發(fā)展現狀可概括為兩方面:1)向大功率、大型化、高效率發(fā)展:農場規(guī)模化經營模式導致農機向超大型化發(fā)展。為了保證使用功率，以便進行下一次循環(huán)。

什么是歐式起重機

歐式起重機是一種中高端橋門式起重機，我國傳統(tǒng)高端動力機械和配套農機具的對外依存度高達90%以上，大功率農業(yè)機械廣泛使用了動力換擋或無級變速裝置。2)向一體化、復式作業(yè)發(fā)展:聯(lián)合作業(yè)和復式作業(yè)能夠將多道工序合并到一種農業(yè)機械上，專業(yè)術語中沒有歐式起重機這個概念，通過一次作業(yè)可以完成多項任務。未來農業(yè)機械必然向自動化、智能化和無人化發(fā)展。具體表現為四個方面:1)控制智能化、操作自動化和駕駛舒適化是是發(fā)展高效節(jié)本農業(yè)的有效途徑。2)農業(yè)機器人:能面向嬌嫩性和復雜性的作業(yè)對象、非結構性的作業(yè)環(huán)境、特殊的使用對象。嫁接、采摘、除草、移栽、分選和農田作業(yè)機器人相繼研發(fā)成功，它是國內起重機用戶總結國產起重機（源于蘇聯(lián)設計制造技術）可靠、通用性好、價格低廉，并陸續(xù)進入應用階段。3)無人機也將批量投入到農業(yè)生產大潮中來:農業(yè)無人機主要用于農藥噴灑、航空拍攝、農情信息監(jiān)測、高空架線、定向攻擊(激光武器定向殺蟲和除草)，結合先進的歐洲起重機先進技術，通常具備地理信息系統(tǒng)、GPS、傳感器、視覺系統(tǒng)、機械手等配置。4)智能植物工廠:陽光、溫度、濕度都由智能化設備自動控制，結構緊湊、自重輕、節(jié)能、低噪音等特點，對生物的生長環(huán)境進行調節(jié)，根據的使用特點提出的對橋門式起重機的要求，使得生物可以像工業(yè)品一樣進行有計劃的生產。一年內可收獲20-25次，是明確的市場需求，所需能源減少85%。未來農業(yè)生產智能化發(fā)展的關鍵技術是:無人駕駛技術、無人機技術、機器人技術、自動化技術、精密機械技術、地理信息系統(tǒng)、導航技術、人工智能技術、光學成像技術、圖像處理技術、模式識別技術、機器視覺技術、傳感器技術、大數據技術、LED農業(yè)應用技術等。除了人工智能還在快速發(fā)展中，是對中高端橋門式起重機新的定義。

歐式起重機的概念是近些年行業(yè)內形成的，其他多數技術均已完成技術原理突破，目的是區(qū)別于以往的所謂國產、蘇（蘇聯(lián)）式、傳統(tǒng)式起重機。主要包含：橋式起重機，處在應用創(chuàng)新階段。預計2018年我國農機市場將突破5000億元。目前，門式起重機，我國傳統(tǒng)高端動力機械和配套農機具的對外依存度高達90%以上，懸臂吊，與國外差距較大。但在農業(yè)機器人和無人機等方面，柔性梁起重機，國外也處在研發(fā)初期，防爆起重機等工業(yè)起重機。

歐式起重機是基于歐洲輕量化和模塊化設計理念以及先進生產制造工藝，國內企業(yè)和技術可以更快趕超。(本文來自農機化網)，使整個起重機的結構緊湊，運行平穩(wěn)，自重減輕，高度降低，節(jié)能減耗，大大減少用戶對起重機運行廠房的建造成本和起重機運行費用，提高起重機的整機品質和運行性能。歐式起重機將會成為起重機的發(fā)展趨勢和市場需求的主流。

EW歐式起重機的發(fā)展歷史

2007年，法蘭泰克重工在率先采用歐式起重機的設計理念，引進歐洲大噸位歐式起重機制造技術，彌補了過去幾十年的技術發(fā)展缺憾，一舉站在當時國際大噸位歐式起重機技術前沿。

2009年，采用歐洲先進的設計理念，秉承為客戶持續(xù)創(chuàng)造價值的使命，法蘭泰克重工率先推出多系列EW卷揚機產品，起升噸位從8噸到600噸，該系列產品至今仍是大噸位歐式起重機的經典標桿，引領大噸位歐式起重機技術發(fā)展，開始創(chuàng)造歐式起重機的新紀元。

2012年，法蘭泰克重工建成規(guī)模領先的歐式起重機智能化制造基地，奠定了法蘭泰克重工在歐式起重機產業(yè)領域的實力派王者地位。

2013年，依托法蘭泰克重工領先的強大制造平臺，EW歐式起重機產品再次實現可靠性升級，連續(xù)四年銷量保持銷量的穩(wěn)定增長，再樹行業(yè)新標桿。

同年，法蘭泰克EW歐式起重機防搖擺技術成功申請專利證書，有效的提高工作效率，獲得客戶的一致認可和青睞。截至到目前為止，EW歐式起重機已經廣泛應用于造紙、造船，核電，冶金，工程機械，航空航天等30多個應用行業(yè)。

隨著工業(yè)起重機在物料搬運行業(yè)的重要性不斷的提高，越來越多的工業(yè)起重機在生產車間得到應用，起重機運行過程中吊鉤的搖擺受控的程度直接影響到工業(yè)起重機使用的安全性和生產效率。以往的傳統(tǒng)工業(yè)起重機都無自動防搖擺功能，都是靠操作人員的操作來控制搖擺的擺角的大小，無法滿足用戶對高效生產和安全的需求。

歐式起重機防搖技術的現實意義

移動方向的操作錯誤、移動方向的快速改變、起重機的突然啟動或者停止以及在運行過程中的加速或減速，會造成起升吊具的擺動，在很大程度上降低了起重機的工作效率，對于起重設備以及頻繁裝卸的搬運行業(yè)而言，降低吊具搖擺時間，提高工作效率刻不容緩。另外，重物的擺動還會對操作人員、工作場地和起重機本身造成極大的安全隱患。因此，研究一套工業(yè)起重機的防搖擺系統(tǒng)，實現穩(wěn)定作業(yè)、平穩(wěn)操作成為起重機制造商和研究機構關注的熱點問題。一個好的防搖擺系統(tǒng)能起良好的減搖效果，可以提高勞動生產率，杜絕生產過程的安全隱患。

防搖擺技術在歐式起重機中的應用

近年來，考慮到現代起重機增加吊重防搖擺控制系統(tǒng)的必要性，法蘭泰克重工汲取國內外先進的行業(yè)經驗，成功了具有世界領先水平的防搖擺控制系統(tǒng)。起重機防搖擺控制系統(tǒng)可使起重機載荷搖擺的幅度減少90%以上，大大提高了起重機在物料搬運行業(yè)的生產效率，提高了起重機在使用中的安全性，有效降低貨物損害以及人員受傷害的風險，全面推動了大噸位歐式起重機在防搖擺方面的技術進步，引領了防搖擺技術發(fā)展的潮流和方向，再次鞏固了法蘭泰克重工在歐式起重機市場的領導地位。

防搖擺技術特點：

1、防搖功能可以防止起重機在大、小車運行的負載的慣性沖擊帶來的吊鉤搖擺。

2、防搖功能可以實現起升高度全程范圍內的防搖。

3、防搖功能獨立設置一個負載高度的旋鈕，可以根據負載的高度不同選擇不同的高度，能更精確的控制負載的繩廠，能更精確的控制搖擺的角度。

4、防搖功能可以控制搖擺的角度在正負0.25度。

5、防搖功能在操作器上設置獨立的開關用于是否激活該功能。

6、防搖晃功能可以讓操作人員不要手動調整控制搖擺的角度，可以提高整個搬運過程的穩(wěn)定性、準確性。

EW歐式起重機防搖擺控制的原理

工業(yè)起重機下懸掛的物體會隨車小車（或大車）的運行而擺動，只有非常有經驗的操作人員才能在無起重機防搖擺系統(tǒng)的情況下將負責控制到幾乎無擺動的停止。由于無需等待物料停止搖擺，并且能夠進行精確的定位，因此工業(yè)起重機的防搖擺系統(tǒng)可以明顯的提高工作效率。

防搖擺控制是利用鐘擺原理，通過修改發(fā)給電氣控制系統(tǒng)的速度命令信號而連續(xù)限制擺動。通過檢查吊鉤的起升高度來計算擺動的角度，然后通過給定的加速度和減速來抵消擺角。當物體在達到設定的速度或者停止擺動很小或者基本沒有擺動。

防搖擺技術在EW歐式起重機中的應用 

 防搖擺技術在EW歐式起重機中的應用

EW歐式起重機防搖擺技術優(yōu)點：

負載擺動的控制原理是根據擺動的運動時間和起升高度來計算的，防搖擺系統(tǒng)通過計算自動糾正吊鉤下重物的來回擺動。（實驗條件EW歐式起重機，載重量：100噸，小車運行速度30米/分，大車運行速度40米/分鐘）

1、穩(wěn)——有效減少物料搖擺

當物料在行走的過程中，由于移動方向的操作錯誤、移動方向的快速改變、起重機的突然啟動或者停止以及在運行過程中的加速或減速，會造成起升吊具的大幅度擺動，在很大程度上降低了起重機的工作效率，對于起重設備以及頻繁裝卸的搬運行業(yè)而言，降低吊具搖擺時間，提高工作效率刻不容緩。安裝防搖擺功能的EW歐式起重機可以很好的解決這個問題。另外EW歐式起重機的運行大小車運行變頻技術可實現微速度功能，微速功能更精確地實現負載控制，將操縱桿的大動作轉變成緩慢精確的負載移動。這項智能功能可幫助操作員更為精確地控制負載，提高作用的安全性。

防搖未投入時：起動、停止、加速、減速晃動嚴重，工件擺動距離為±80cm左右，且需要超過相當長時間，工件才能靜止。吊鉤無法正常吊動。且無法在短時間內從一工位穩(wěn)定的移至另一工位。

防搖投入時：起動、停止、加速、減速晃動輕微，擺動距離為±1.5cm，可按原要求的工藝流程進吊運。

2、快——有效提高工作效率

由于工業(yè)生產規(guī)模的不斷擴大，生產效率日益提高，以及產品生產過程中物料裝卸搬運費用所占比例逐漸增加，促使大噸位工業(yè)起重機的需求量不斷增長。在起重量大、工作等級制度要求高、工作速度快的需求下，客戶對起重機的可靠性和降低能耗指標提出了更高的要求。在某些行業(yè)或者高頻繁的貨物搬運，工位起重機的大幅度搖擺增加了工作周期時間，無法滿足用戶對高頻繁，高節(jié)奏的生產需求，加大了作業(yè)成本。
防搖未投入時：將吊物精確放到指定位置，需要近200秒左右的時間；

防搖投入時：將吊物精確放到指定位置，至少可節(jié)20-30%的時間。

3、準——實現精確定位

當工業(yè)起重機在完成大型模具的吊裝或其它大重型的貨物時，要求實現點動的功能，以實現將物料運輸到準確位置。安裝防搖擺功能的EW歐式起重機可準確的實現這個功能。點動又稱寸動，提供一種以高精度接近負載目的地的方法。可以同時適用于起升和水平運行。“點動范圍”可預設在2至100毫米范圍內。安裝防搖擺系統(tǒng)，系統(tǒng)具有精確點動功能，可準確將物料運輸到準確位置，當負載放置位置要求非常精確時，使用該功能可提高生產率和安全性。

歐式起重機的優(yōu)勢

法蘭泰克公司的歐式橋、門式起重機產品自重輕、設備凈高度小、工作范圍大、采用優(yōu)質件，制造質量把控嚴格，制造出安全可靠、性能優(yōu)良、維護少的高性價比產品。與傳統(tǒng)工業(yè)起重機對比，歐式起重機的主要優(yōu)勢可以分為一下幾個方面：

1、降低客戶投資，充分利用廠房空間，提升生產效率

法蘭泰克重工的歐式起重機產品具有重量輕、輪壓小、設備高度低、結構緊湊，占用空間小的特點，采用了國際先進的技術，從小車、端梁到主梁都采用最合理的結構，自重遠輕于傳統(tǒng)起重機。因此在滿足同等需求的情況下，可以降低廠房高度，減小承軌梁截面尺寸，減小牛腿及樁基承載能力，降低對軌道、供電滑線的要求，使得用戶在廠房及起重設備方面的綜合投資降低。

以法蘭泰克推出的EW系列歐式起重機為例，同國內傳統(tǒng)起重小車相比較，EW歐式起重機小車自重降低30%以上，設備凈高度大幅降低，可有效的降低用戶廠房的綜合成本，并且具有明顯的節(jié)能降耗優(yōu)勢。

 防搖擺技術在EW歐式起重機中的應用

以起重噸位50t、跨度28.5m、起升高度12m、工作級別A5歐式電動葫蘆雙梁橋式起重機為例，EW歐式起重機與傳統(tǒng)的QD型橋式起重機各件及整機重量上和輪壓上的差異如下：

EW歐式起重機和QD型橋式起重機比較

數據來源：法蘭泰克技術中心及《起重運輸機械產品樣本》

法蘭泰克標準化產品與國內目前通用產品相比，僅自重就降低23-64%（見下表），結構緊湊、節(jié)能節(jié)材，優(yōu)勢明顯。

國產與EW歐式卷揚小車自重對比 

另外，相對于傳統(tǒng)工業(yè)起重機而言，EW歐式起重機能夠非常有效地利用廠房空間。吊鉤至兩側墻面的極限距離小，凈空高低。現有廠房的有效工作空間更大，廠房的布規(guī)劃更加靈活。新廠房可以設計得更小，功能更齊全。

2、組合性好，規(guī)格多，產品系列齊全，可以覆蓋客戶大分的需求

國內傳統(tǒng)起重小車性能參數比較單一，其起重量覆蓋只有5t-100t，工作級別一般為M5、M6兩種，起升和運行速度可選擇范圍小，控制方式相對落后，操控性能較差，用戶選擇范圍窄小，需要添加一些特殊功能時經常難以滿足；EW系列歐式起重機采用標準化，模塊化設計，產品系列全，可以根據客戶需求快速設計，其起重量覆蓋6.3t-400t，工作級別為M3-M7，起升速度有5種可選，小車運行速度變頻可調，起升高度覆蓋9m-60m，可以滿足客戶各特殊工況的需要。

3、安全可靠，先進的設計理念，成熟的技術確保產品設計

依據《起重機設計規(guī)范》GB/T3811、《起重機安全規(guī)程》GB6067和其它相關標準，結合FEM《歐洲起重機設計規(guī)范》，對起重設備的安全性進行嚴格計算，確保符合標準和法規(guī)的要求。法蘭泰克產品設計過程中，對起升、傳動、制動、運行、電氣等關鍵機構進行優(yōu)化，對鋼絲繩、滑輪組、制動器等安全件進行嚴格計算，確保設備的領先設計和安全可靠。在設計手段上，運用SOLIDEDGE等三維設計軟件及有限元力學分析軟件，采用先進的標準化、模塊化和輕量化的設計理念，對產品進行建模運算，結合實際經驗，確保產品結構優(yōu)化和安全可靠。每個新產品公司都會進行樣機制造和單機產品的型式試驗，在型式試驗確認并取得制造許可之后推向市場。
在件選型上，EW歐式起重機嚴格選用優(yōu)質名品件，優(yōu)先采用歐洲知名供應商針對起重行業(yè)專門生產的可靠件，如ABB、SEW、FLENDER、SCHNEIDER、ABM、IKUSI、HBC等品牌。

法蘭泰克產品同時還具有完善的安全保護措施，包含行程限位、高度限位、過載限位、緊急限位、錯相、缺相、欠壓、過壓保護等。同時針對大型起重設備及特殊用途起重設備，有電子防搖、能量回饋、實時監(jiān)控、同步控制、精確定位等功能可供選擇。

4、先進的控制技術和高品質關鍵件確保起重機性能優(yōu)良

變頻技術的應用使得法蘭泰克公司產品具備更好的性能，起升機構變頻控制，很好地解決了常見的起升沖擊載荷大，起升制動不平穩(wěn)、下降制動溜鉤等缺陷，確保起重機可以無沖擊啟動，零速制動；運行機構變頻，可以實現起重機運行機構的過程的無沖擊起制動，多驅動平滑同步加減速，實現起重機平穩(wěn)運行，同時能夠克服常見的由起重機運行階躍式起制動造成的對起重機和廠房結構的沖擊、振動并由此產生的起重機偏斜運行。平穩(wěn)的機構運行還會帶來相關件（減速器、制動器、聯(lián)軸器、電機）受力狀況的改善，從而大大提高其工作壽命。

優(yōu)良的關鍵件（減速器、制動器、聯(lián)軸器、電機）選用和變頻控制技術的運用，確保設備運行噪音低于74dB，在設備的運行性能大大改善的基礎上，很好的改善了操作人員的工作環(huán)境和操作感受。

5、性能可靠，故障率低，降低使用及后期維護成本

由于EW系列歐式起重機具有重量輕、高品質、高性能等特點，同時公司會根據客戶的實際需求，為客戶出具最優(yōu)的解決方案，相比于傳統(tǒng)的相同起重量、相同跨度和相同工作級別的起重設備在運行過程中能耗能降低30%以上，可為客戶節(jié)約了運行成本，也符合節(jié)能減排的產業(yè)政策，同時由于公司起重機采用模塊化的設計和優(yōu)良的關鍵件，使得起重機無故障工作時間大幅提升、易損件更換周期增加，大幅降低起重機維護成本。同時設備采用變頻控制系統(tǒng)，各機構運行平穩(wěn)，沖擊力小，噪音低，大大提高了客戶操作過程中的舒適性。

6、智能化設備、預留多種功能接口讓功能拓展更輕松：

EW歐式起重機可集成智能監(jiān)控器、電子防搖擺、遠程監(jiān)控等選項要求，可以確保設備的使用性能和監(jiān)控維護。同時設備提供多種功能接口的預留，客戶可以根據需要，通過預留接口增加各項功能，方便快捷滿足工況需求。

標簽：起重機械