通用型桥式起重机轻量化设计技术及应用

成果基本信息
关键词：	桥式起重机;轻量化设计技术;模块化设计技术;远程诊断;桥式起重机能效分析
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	9112016Y017	资源采集日期：	2017-02-20

研究情况
单位名称：	北京起重运输机械设计研究院	技术水平：
评价证书号：	JK鉴字[2013]第2098号	评价单位：	中国机械工业联合会
评价日期：	2013.11.20	评价证书号：	JK鉴字[2013]第2098号

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	7

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
一、课题来源　　本课题来源自“十二五”国家科技支撑计划项目“绿色制造关键技术与装备”，项目编号：2011BAF11B00。　　二、研究背景和意义　　目前，我国通用桥式起重机的主要制造产品是上世纪80年代颁布的标准系列设计QD5-50t，产量很大，在国民经济的各行各业中有广泛的应用。据中国重型机械工业协会的不完全统计，2012年我国桥式门起重机产量约280万吨，产值达350亿元人民币，消耗钢材约250万吨。随着我国现代化建设发展的需要，起重机械的产量每年将以15-20%的速度增长。　　我国现有的通用桥式起重机系列主要技术多沿用原苏联上世纪50年代的产品结构形式，虽然经过多次改进，但与目前国际领先水平比较，在起重机的整体重量、技术性能等方面仍存在很大的差距。以额定起重量100吨、跨度31.5米、工作级别A5的桥式起重机为例，我国产品整机重量为130吨，其中起重小车重量为39吨，而德国德马格公司产品的整机重量是79.03吨，其中起重小车重量为17.24吨，整机和起重小车重量相差近一倍左右。　　完成新型的轻量化桥式起重机标准系列产品的设计，可比原有QD系列起重机平均减重20%～25%。由于自重的减轻和效率的提高，还会带来明显的节能效果，提高产品的市场竞争力。此外，通用桥式起重机多用在车间和仓库，起重机的高度和自重会严重影响厂房高度和结构。低净空高度、结构紧凑、自重轻的起重机，可使建筑物厂房高度下降，建筑结构轻型化，降低其造价和使用维护成本，产生较好的二次经济和社会效益。由此可见，研制重量轻、低净空、外形尺寸小、能耗低的桥式起重机，节省大量钢材的同时，节约了由于钢铁生产所带来的相关能源消耗并减少有关污染，也可节省厂房建筑工程量。　　三、研究目的　　本研究以量大面广的通用型桥式起重机为对象，开展起重机轻量化设计技术研究，形成模块化系列产品，推动我国起重机械向轻量化、节能型、安全可靠等国际先进技术方向发展，促进起重机械行业的技术进步，为我国装备制造业实施节能减排战略与低碳经济发展做贡献。　　四、取得的成果及创新性　　1、取得的重大科技成果　　完成了包括桥式起重机桥架结构优化设计技术、紧凑型起升小车设计技术、通用型运行机构优化设计技术、主要部件模块化设计技术、起重机电气控制及安全监控系统技术、起重机可靠性及安全性评价技术、轻量化起重机制造技术等多项轻量化关键技术研究，取得了技术上的突破；完成了起重机能效研究，制定了起重机能耗测试方法；进行了轻量化起重机制造工艺研究，研制了焊接轨道箱型梁、模块化端梁专用工装；完成了试验梁的主梁疲劳试验；完成了桥式起重机安全评价方法；形成了轻量化通用型桥式起重机型式试验方法。　　提出了桥式起重机偏轨箱型焊接轨道窄高梁结构的优化设计方法，采用了柔性铰接端梁结构，提高了使用可靠性，大大减轻了桥架自重。国内首次开发了新型的三支点静定支承起升机构和刚柔结合的三梁小车架，结构紧凑，传动效率高，运行性能好。QDL型轻量化桥式起重机系列采用模块化设计，起重量5-100t，跨度10.5-31.5m，工作级别A3-A6，可组成340种不同规格，型谱范围宽，适用范围广。国内首次开发了桥式起重机安全监控管理系统和远程诊断技术，实现了远程实时监控运行状态和故障诊断，保证起重机安全可靠运行。首次提出了起重机能效分析评价方法，为开展起重机能效评定奠定了技术基础。　　2、取得的专利、软件著作权等知识产权情况　　本课题实用新型专利授权8项、发明专利受理2项，发表论文12篇。　　五、成果应用推广、产业化及经济效益、社会效益情况　　1、成果推广及产业化情况　　轻量化起重机样机以及起重机主梁综合试验台等试验装置，可进行起重机轻量化技术的各项试验和技术成果的应用示范。课题完成后，将进行产业化推广并根据实际情况进行技术转移。　　2、对行业技术进步的带动作用　　轻量化起重机采用了先进的结构和技术，对起重机主要配套件进行了改进提升，有力地带动了配套件制造厂商的技术发展，进而推动了整个起重机行业及配套件产业的技术进步。　　3、取得的经济效益和社会效益　　轻量化起重机采用先进的变频调试、安全监控和远程控制，极大地减小了起重机的运行和维护成本，提高了起重机的工作效率，进而为用户带来直接的经济效益。　　六、存在的问题　　课题取得的技术和成果达到了国际先进水平，但与国际领先水平比较，仍有差距，主要集中在起重机用高效节能电机、专用变频器、制动器等配套件的技术性能方面，建议国家有关部门立项，支持上述主要配套件的研究攻关，缩短与国际领先水平的差距，进一步推进我国起重机械绿色制造技术发展。　　七、获奖情况　　2015年荣获北京市东城区科技进步二等奖。

成果名称：	通用型桥式起重机轻量化设计技术及应用	关键词：	桥式起重机;轻量化设计技术;模块化设计技术;远程诊断;桥式起重机能效分析
成果类别：		一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	通用装备制造	三级分类名称：	起重机械
研究起止时间：	2011.01 至2013.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	北京起重运输机械设计研究院	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	2011BAF11B02
经费实际投入额（万元）：	1743.00	评价单位：	中国机械工业联合会
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2013.11.20	转让范围：
评价证书号：	JK鉴字[2013]第2098号	推荐单位：	中国机械工业联合会
推广形式：	无	成果登记号：	9112016Y017
成果简介：	一、课题来源　　本课题来源自“十二五”国家科技支撑计划项目“绿色制造关键技术与装备”，项目编号：2011BAF11B00。　　二、研究背景和意义　　目前，我国通用桥式起重机的主要制造产品是上世纪80年代颁布的标准系列设计QD5-50t，产量很大，在国民经济的各行各业中有广泛的应用。据中国重型机械工业协会的不完全统计，2012年我国桥式门起重机产量约280万吨，产值达350亿元人民币，消耗钢材约250万吨。随着我国现代化建设发展的需要，起重机械的产量每年将以15-20%的速度增长。　　我国现有的通用桥式起重机系列主要技术多沿用原苏联上世纪50年代的产品结构形式，虽然经过多次改进，但与目前国际领先水平比较，在起重机的整体重量、技术性能等方面仍存在很大的差距。以额定起重量100吨、跨度31.5米、工作级别A5的桥式起重机为例，我国产品整机重量为130吨，其中起重小车重量为39吨，而德国德马格公司产品的整机重量是79.03吨，其中起重小车重量为17.24吨，整机和起重小车重量相差近一倍左右。　　完成新型的轻量化桥式起重机标准系列产品的设计，可比原有QD系列起重机平均减重20%～25%。由于自重的减轻和效率的提高，还会带来明显的节能效果，提高产品的市场竞争力。此外，通用桥式起重机多用在车间和仓库，起重机的高度和自重会严重影响厂房高度和结构。低净空高度、结构紧凑、自重轻的起重机，可使建筑物厂房高度下降，建筑结构轻型化，降低其造价和使用维护成本，产生较好的二次经济和社会效益。由此可见，研制重量轻、低净空、外形尺寸小、能耗低的桥式起重机，节省大量钢材的同时，节约了由于钢铁生产所带来的相关能源消耗并减少有关污染，也可节省厂房建筑工程量。　　三、研究目的　　本研究以量大面广的通用型桥式起重机为对象，开展起重机轻量化设计技术研究，形成模块化系列产品，推动我国起重机械向轻量化、节能型、安全可靠等国际先进技术方向发展，促进起重机械行业的技术进步，为我国装备制造业实施节能减排战略与低碳经济发展做贡献。　　四、取得的成果及创新性　　1、取得的重大科技成果　　完成了包括桥式起重机桥架结构优化设计技术、紧凑型起升小车设计技术、通用型运行机构优化设计技术、主要部件模块化设计技术、起重机电气控制及安全监控系统技术、起重机可靠性及安全性评价技术、轻量化起重机制造技术等多项轻量化关键技术研究，取得了技术上的突破；完成了起重机能效研究，制定了起重机能耗测试方法；进行了轻量化起重机制造工艺研究，研制了焊接轨道箱型梁、模块化端梁专用工装；完成了试验梁的主梁疲劳试验；完成了桥式起重机安全评价方法；形成了轻量化通用型桥式起重机型式试验方法。　　提出了桥式起重机偏轨箱型焊接轨道窄高梁结构的优化设计方法，采用了柔性铰接端梁结构，提高了使用可靠性，大大减轻了桥架自重。国内首次开发了新型的三支点静定支承起升机构和刚柔结合的三梁小车架，结构紧凑，传动效率高，运行性能好。QDL型轻量化桥式起重机系列采用模块化设计，起重量5-100t，跨度10.5-31.5m，工作级别A3-A6，可组成340种不同规格，型谱范围宽，适用范围广。国内首次开发了桥式起重机安全监控管理系统和远程诊断技术，实现了远程实时监控运行状态和故障诊断，保证起重机安全可靠运行。首次提出了起重机能效分析评价方法，为开展起重机能效评定奠定了技术基础。　　2、取得的专利、软件著作权等知识产权情况　　本课题实用新型专利授权8项、发明专利受理2项，发表论文12篇。　　五、成果应用推广、产业化及经济效益、社会效益情况　　1、成果推广及产业化情况　　轻量化起重机样机以及起重机主梁综合试验台等试验装置，可进行起重机轻量化技术的各项试验和技术成果的应用示范。课题完成后，将进行产业化推广并根据实际情况进行技术转移。　　2、对行业技术进步的带动作用　　轻量化起重机采用了先进的结构和技术，对起重机主要配套件进行了改进提升，有力地带动了配套件制造厂商的技术发展，进而推动了整个起重机行业及配套件产业的技术进步。　　3、取得的经济效益和社会效益　　轻量化起重机采用先进的变频调试、安全监控和远程控制，极大地减小了起重机的运行和维护成本，提高了起重机的工作效率，进而为用户带来直接的经济效益。　　六、存在的问题　　课题取得的技术和成果达到了国际先进水平，但与国际领先水平比较，仍有差距，主要集中在起重机用高效节能电机、专用变频器、制动器等配套件的技术性能方面，建议国家有关部门立项，支持上述主要配套件的研究攻关，缩短与国际领先水平的差距，进一步推进我国起重机械绿色制造技术发展。　　七、获奖情况　　2015年荣获北京市东城区科技进步二等奖。
联系人：	王睿	成果登记日期：	2016-02-21
联系人email：	wangrui@bmhri.com	单位代码：	91100732
邮政编码222：	100007	联系人电话：	010-64031414
单位传真：	010-64052584	单位通讯地址：	北京市东城区雍和宫大街52号
单位所在省市：		单位电话：	010-64032277;64031414
转让收入（万元）：	210	单位属性：
合作完成单位：	大连重工起重集团有限公司;山起重型机械股份公司;清华大学;大连理工大学	已转让企业数（个）：	7
成果发布年份：	2016	知识产权形式：
成果完成人：	张喜军;陆大明;李会勤;周嗣臣;李晓东;祁庆民;阎献军;向东;任明法;孙吉泽;黄平;肖辉初;王正勇;王睿;汤秀丽;刘武胜;邱栋良;张韦微;张毅;邹丽;张玉;赵春晖;李启申;岳文翀;朗运鸣;刘静;吴昊罡;李力;毛丹军;吴刚;张延全;庄云海;刘永庆;贾旺兴;李志宏;曹庆国;陈晓庆;杨兆成;王君	资源采集日期：	2017-02-20

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