隨著現代科學技術的迅速發展，工業生產規模的擴大和自動化程度的提高，起重機在現代化生產過程中應用越來越廣，作用愈來愈大，對起重機的要求也越來越高。尤其是電子計算機技術的廣泛應用，促使了許多跨學科的先進設計方法出現，推動了現代制造技術和檢測技術的提高。激烈的國際市場競爭也越來越依賴于技術的競爭。這些都促使起重機的技術性能進入嶄新的發展階段，起重機正經歷著一場巨大的變革。 我國正以前所未有的速度進入全球化國際競爭市場，中國的起重機制造業面臨著機遇與挑戰并存的新形勢。因此起重機的不斷發展和創新是關鍵。現根據國內外起重機的新理論、新技術和新動向，結合實例，簡要論述現代起重機的特征和發展趨向。 1 重點產品大型化、高速化、耐久化和專用化 由于工業生產規模不斷擴大，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，促使大型或高速起重機的需求量不斷增長。起重量越來越大，工作速度越來越高，并對能耗和可靠性提出更高的要求。起重機已成為自動化生產流程中的重要環節。起重機不但要好用，容易維護，操作方便，而且安全性要好，故障要少，平均無故障工作時間要長。可靠性是國際市場產品競爭的焦點，國外許多大公司都制定了可靠性內控標準。我國起重機的性能要趕超世界先進水平，最關鍵的是要提高可靠性，使起重機具有優異的耐久性、無故障性、維修性和使用經濟性。 目前世界上最大的浮游起重機起重量6500t，最大的履帶起重機起重量3000t，最大的橋式起重機起重量1200t，自動化立體倉庫堆垛起重機最大運行速度達240m／min。 工業生產方式和用戶需求的多樣性，使專用起重機的市場不斷擴大，品種也不斷更新，以特有的功能滿足特殊的需要，發揮出最佳的效用。冶金專用起重機，防爆、防腐、絕緣起重機和鐵路、船舶、車輛專用起重機的功能不斷增加，性能不斷提高，適應性比以往更強。德國德馬格公司研制出一種飛機維修保養專用起重機，在國際市場上打開了銷路。這種起重機跨度大，起升高度大，停準精度高。在起重小車下面安裝有可伸縮回轉的維修平臺，可到達飛機任一部位。隨著世界核電站的迅速發展，核電站專用起重機也得到相應發展，如反應堆室內的環形橋式起重機在放射性環境中工作，用于起吊壓力容器頂蓋及堆內構件等危險載荷，要求可靠性高，安全性好，能自動精確定位和緩慢下放物品等，并有多種保護裝置和特殊安全裝置。 2 系列產品模塊化、組合化、標準化和實用化 許多起重機是成系列成批量的產品，采用系統多目標整體優化方法進行起重機系列設計已成為發展重點，通過全面考慮性能、成本、工 藝、生產管理、制造批量和使用維護等多種因素對系列主參數進行合理匹配，以達到改善整機性能．降低制造成本，提高通用化程度，用較少規格數的零部件組成多品種、多規格的系列產品，充分滿足用戶需求。 用模塊化設計代替傳統的整機設計方法，將起重機上功能基本相同的構件、部件和零件 制成有多種用途，有相同聯接要素和可互換的標準模塊，通過不同模塊的組合，形成不同類型和規格的起重機。對起重機進行改進，只需針對某幾個模塊。設計新型起重機，只需選用不同模塊重新進行組合。由于提高了通用化程度，可使單件小批生產的產品改換成具有相當批量的模塊生產，實現高效率的專業化生產，降低制造成本。能以較少的模塊形式，組合成多品種多規格的起重機，滿足市場需求，增加競爭能力。 德國德馬格公司生產的橋式起重機充分考慮了模塊化和組合化，使系列、整機、機構、部件和零件互相之間的參數匹配，能力分布達到最為經濟合理的搭配效果。利用起重量與起升速度的乘積為常數的方法使起升機構主要部件達到最大限度的通用。再通過滑輪倍率的變化派生出更多的規格。5～125t橋式起重機系列，多種工作級別，只需4種基型的起重小車。該公司開發的標準車輪箱模塊系列，上面有多組聯接孔，可選裝不同型號的驅動單元，可組裝成臺車，可與金屬結構件組合后用作各種橋式、門式起重機，巷道堆垛起重機或其它軌行式起重運輸機械的運行機械，其車輪有多種踏面形式可供選用。由于不受基距限制，組合靈活，用途廣泛。該公司的端梁標準模塊系列已經商品化，與主梁之間采用摩擦環和高強度螺栓的連接方式，提高了互換性和尺寸精度，減少了接合面的加工量。與任一主梁都可快速有效相接。有適用于單梁或雙梁兩種形式的端梁模塊，根據起重量及跨度就可確定出適用的端梁型號。 3 通用產品小型化、輕型化、簡易化和多樣化 有相當批量的起重機是在一般的車間倉庫使用，要求并不很高，工作并不十分繁重。如何提高這些起重機的適用性，降低制造成本，是市場競爭能否獲勝的關鍵。考慮綜合效益，要求起重機盡量降低外形高度，簡化結構，減小自重和輪壓，也可使整個建筑物高度下降，建筑結構輕型化，降低造價和使用維護費用。因此電動葫蘆橋式起重機和輕型梁式起重機會有更快的發展，并將大部分取代中小噸位一般用途橋式起重機。 用戶的需求性促進了起重機的多樣性。起重機的系列參數范圍進一步擴大，功能選擇進一步增加，一機多用產品進一步得到發展，以增強應變能力。在一般使用場合采用無線遙控操作的比例也將逐步增多。 德國德馬格公司經過長期的開發和創新，已形成一個輕型組合式標準起重機系列。整個系列由組合式工字形單梁、懸掛箱形單梁、角形小車箱形單梁和箱形雙梁多個品種組成。主梁與端梁相接共有15種形式，可適合不同建筑物和不同起吊物的要求。每種規格起重機都有三種單速及三種雙速可供任意選擇。操縱方式有地面手電門自行移動、手電門隨小車移動、手電門固定、遠紅外或無線電遙控、司機室固定、司機室隨小車移動、司機室自行移動等7種選擇，外加不同的導電形式，不同的電控形式，通過不同的組合，可搭配成百上千種起重機，充分滿足用戶不同的需求。這種起重機的另一最大優點是輕型化，與國內產品相比較，起重量32t，跨度25.5m，國內雙梁橋式起重機自重為46.4t，電動葫蘆橋式起重機自重為28.3t，而德馬格電動葫蘆橋式起重機的自重只有18.5t，比國內產品分別輕60％和35％。 4 產品性能自動化、智能化、集成化和高效化 起重機的更新和發展，很大程度上取決于電氣傳動與控制的改進。將自動化技術和機械傳動技術相結合，將先進的微電子技術、電力電子技術、光纜通訊技術、液壓技術、模糊控制技術應用到機械的驅動和控制系統，實現自動化和半自動化。使起重機組成的物料搬運系統具有更高的柔性，以適應未來多批次少批量的柔性生產模式。 大型高效起重機的新一代電氣控制裝置已發展為全電子數字化控制系統。主要由全數字化控制驅動裝置、可編程序控制器PLC、故障診斷及數據管理系統、數字化操縱給定檢測等設備組成。它賦于起重機以信息功能，可進行信息傳遞、處理及動力控制，大大提高了綜合自動化水平。目前控制方面重點發展吊具防偏防搖技術，取物裝置自動取、卸物技術，位置檢測及自動位置控制技術，故障自診斷監控技術等。 電氣傳動方面重點開發以微處理機為核心的高性能電氣傳動裝置，使起重機具有優良的調速和靜動特性，可進行操作的自動控制、自動顯示與記錄，起重機運行的自動保護與自動檢測，復雜條件下的遠距離遙控等，以適應自動化生產的需要。 德國的起重機，采用激光裝置查找起吊物的重心位置，依靠超聲波傳感器引導取物裝置抓取貨物。大車和小車運行采用編碼軌系統測定路徑，起升高度采用恒定張緊的測量索和角度發生器測定。起重機采用磁場變換器或激光達到高精度定位。英國的起重機上安裝了近場感應系統，可避免起重機之間的互相碰撞。采用無線遙控時載重稱量也能在遠控發射機上顯示。起重機上還裝有微機自診斷監控系統，該系統能提供大部分常規維護檢查內容，如鋼絲繩狀況，減速器油溫油位，車輪軸承溫度，起重機載荷、應力和振動情況，制動器摩擦襯片的壽命及溫度狀況等。德國近年為解決起重機吊具的防搖控制，開發了模糊邏輯電路的控制技術。用神經信息技術和模糊技術來尋找開始加速的最佳時刻，將有經驗司機防搖實際操作的數據輸入系統，實現最優控制。模糊控制方式能確定實施自動工作的控制指令，將人們主觀上的模糊量通過模糊集合進行數字化定量，再利用微處理機實現像熟練司機一樣的自如操作，取得了更高的效率和安全性。 最近國外的起重機專家們估計，將有20％～30％的起重機需要安裝自動化系統。 5 產品組合成套化、系統化、復合化和信息化 在起重機單機自動化的基礎上，通過計算機把各種起重運輸機械組成一個物料搬運集成系統，通過中央控制室的控制，能與生產設備有機結合，能與生產系統協調配合。這類起重機自動化程度較高，具有信息處理功能，可將傳感器檢測出來的各種信息實施存貯、運算、邏輯判斷、變換等處理加工，進而向執行機構發出控制指令。這類起重機還具有較好的信息輸入輸出接口，實現信息全部、準確、可靠地在整個物料搬運系統中的傳輸。 起重機通過系統集成，能形成不同機種的最佳匹配和組合，取長補短，發揮最佳效用。目前重點發展的有工廠生產搬運自動化系統，商業貨物配送集散系統，集裝箱裝卸搬運系統，交通運輸和郵電部門行包貨物的自動分揀與搬運系統等。 生產工程機械的美國卡特皮勒公司金屬結構廠購置了一條以橋式起重機為主的物料自動搬運系統，用以鋼板噴丸處理、自動切割和出入庫的自動裝卸運輸作業，比原先采用單機操作工作效率提高65％。日本東芝浜川崎工廠采用由全自動橋式起重機組成的物料輸送系統來搬運柔性加工線上的夾具和工件，為機床運送毛坯或將加工好的零件送到下一工序或倉庫。這些在空間移動的搬運起重機代替了過去通常在地面行駛的自動導向搬運車，使車間地面面積得到充分利用。 6 產品設計微機化、精確化、快速化和全面化 隨著電子計算機技術的廣泛應用和系統工<