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德國(guó)STAHL斯泰爾防爆起重機(jī)，防爆葫蘆，防爆吊車

發(fā)布時(shí)間：2012年6月18日   |   閱讀次數(shù)： 2679

德國(guó)STAHL葫蘆式起重機(jī)與國(guó)產(chǎn)起重機(jī)的性能對(duì)比

以電動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)的起重機(jī)統(tǒng)稱為葫蘆式起重機(jī)。這類起重機(jī)的核心是電動(dòng)葫蘆，并多為鋼絲繩電動(dòng)葫蘆和環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆。

以往電動(dòng)葫蘆除了作為單軌架空懸掛軌道起重運(yùn)輸設(shè)備用之外，多用來(lái)與電動(dòng)單粱起重機(jī)和電動(dòng)單粱懸掛起重機(jī)配套，用于車間、倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所。隨著電動(dòng)葫蘆性能參數(shù)的擴(kuò)展，從80年代開始，這種葫蘆式起重機(jī)己不再局限于作為輕小起重設(shè)備。大起重量的電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)有代替起重量l0Ot以下的輕，中工作級(jí)別的普通橋式起重機(jī)的趨勢(shì)，因?yàn)檫@種起重機(jī)自重輕、建筑高度低。隨著電動(dòng)葫蘆結(jié)構(gòu)形式的更新，特別是電動(dòng)葫蘆運(yùn)行小車出現(xiàn)了多種形式的支承和懸掛方式，大大促進(jìn)了葫蘆式起重機(jī)品種類型的增多與應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。80年代在國(guó)外，特別是德國(guó)、芬蘭、日本、英國(guó)，法國(guó)等國(guó)家的廠家，不僅相繼研制生產(chǎn)出性能先進(jìn)的電動(dòng)單粱、懸掛和電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)，還派生出先進(jìn)適用的葫蘆門式起重機(jī)、葫蘆式抓斗起重機(jī)、葫蘆吊鉤抓斗兩用起重機(jī)，葫蘆吊鉤抓斗電磁三用起重機(jī)、葫蘆式旋臂起重機(jī)、葫蘆式壁行起重機(jī)、葫蘆橋式堆垛起重機(jī)及立體倉(cāng)庫(kù)用葫蘆式巷道堆垛起重機(jī)。以下以國(guó)際知名品牌代表德國(guó)STAHL起重機(jī)為例進(jìn)行分析和對(duì)比:

葫蘆式起重機(jī)品種，類型、規(guī)格的不斷擴(kuò)展及在起重運(yùn)輸設(shè)備中所占比重的增加，將使各種類型的葫蘆式起重機(jī)形成一種獨(dú)立而重要的起重運(yùn)輸設(shè)備體系。

1．性能參數(shù)

性能參數(shù)決定起重機(jī)使用范圍與場(chǎng)合。葫蘆式起重機(jī)有起重量、 跨度、工作級(jí)別及起升速度四個(gè)基本性能參數(shù)。國(guó)產(chǎn)葫蘆式起重機(jī)除了極少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外技術(shù)之外，絕大數(shù)企業(yè)仍生產(chǎn)60年代中期聯(lián)合設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，性能參數(shù)只限于輕小起重設(shè)備的性能參數(shù)。如額定起重量系列G=0．5～l0t，跨度S= 5～22．5m、起升速度Vn= 8m／min、起重機(jī)運(yùn)行速度Vk=20～75m／min、起升高度H= 6~30m、工作級(jí)別按工作制度考核，幾乎只有一種工作制度-中級(jí)工作制(JC=25％)。國(guó)外葫蘆式起重機(jī)在80年代中期隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的更新，使用范圍的擴(kuò)展，其性能參數(shù)范圍不斷地?cái)U(kuò)大發(fā)展，如附表所示德國(guó)STAHL公司的葫蘆式起重機(jī)性能參數(shù)。

2．整機(jī)特點(diǎn)

葫蘆式起重機(jī)主要由金屬結(jié)構(gòu)，機(jī)構(gòu)和電氣控制三部分組成。這三部分的特點(diǎn)構(gòu)成了整機(jī)特點(diǎn)。

(1)三維全雙速

國(guó)產(chǎn)葫蘆式起重機(jī)各機(jī)構(gòu)工作速度幾乎均為單速，若是雙速，起升電機(jī)的結(jié)構(gòu)一般是子母電機(jī)。其機(jī)構(gòu)復(fù)雜，重量大，容易發(fā)生事故故障，維修繁瑣。德國(guó)STAHL最新葫蘆式起重機(jī)由于電動(dòng)機(jī)采用雙繞組電機(jī)，使起重機(jī)在升降方向(Z)，大車縱向運(yùn)行方向(Y)和小車橫行方向(x)均能實(shí)現(xiàn)快慢雙速運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了x、Y， z三個(gè)方向的三維全雙速運(yùn)轉(zhuǎn)，深受用戶歡迎。

(2)拆分式結(jié)構(gòu)

為便于加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸，特別是為使于出口海洋運(yùn)輸， 國(guó)外最新葫蘆式起重機(jī)均采用主粱與端粱之間用螺栓連接的拆分式結(jié)構(gòu)。由于“三合一”運(yùn)行機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)與應(yīng)用，端梁成為獨(dú)立部件，如德國(guó)STAHL公司所屬的起重機(jī)工廠已專業(yè)化生產(chǎn)端梁裝置(端粱金屬結(jié)構(gòu)加“三合一” 運(yùn)行機(jī)構(gòu))，每年生產(chǎn)約1萬(wàn)對(duì)端粱裝置銷售到世界各地。端梁便于船舶運(yùn)輸，主梁由于運(yùn)輸不便可由用戶自行或就地協(xié)作制造，這是STAHL公司新的經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)策略。

(3)多種小車形式

為適應(yīng)葫蘆式起重機(jī)品種增加的需要， 電動(dòng)葫蘆運(yùn)行小車的結(jié)構(gòu)和連接方式也不斷地增多，在原有剛性支承或懸掛小車的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了撓性懸掛小車、能減小軌道最小曲率半徑的鉸接式小車、角形小車和低建筑高度小車。低建筑高度小車可把電動(dòng)葫蘆固定在小車墻板的側(cè)面，使電動(dòng)葫蘆所需建筑高度大為降低，從而相應(yīng)地出現(xiàn)了低建筑高度的電動(dòng)單粱起重機(jī)和懸掛起重機(jī)，滿足了低矮廠房的使用要求。

(4)新的操作觀念

國(guó)產(chǎn)電動(dòng)單梁起重機(jī)的操作方式有地面和司機(jī)室操作之分，但因電動(dòng)單粱起重機(jī)剛性差，司機(jī)室與單粱起重機(jī)連接剛性也差，因此帶司機(jī)室的操作性能不佳。國(guó)外新一代單根主粱的葫蘆式起重機(jī)已不再有司機(jī)室操作形式，如運(yùn)行速度較大時(shí)，或需要司機(jī)室操作的，均采用剛性較好的電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)代替單粱起重機(jī)。國(guó)產(chǎn)葫蘆式起重機(jī)的地面操縱多為跟隨式操縱，即手電門懸掛在葫蘆的開關(guān)箱上，操作時(shí)重物易碰撞操作人員。國(guó)外這種產(chǎn)品的地面操作形式已改用非跟隨式操作，即手電門懸掛在一單獨(dú)滑道下，可以離開重物在較安全的位置進(jìn)行操作。

3．金屬結(jié)構(gòu)

葫蘆式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)主要包括主梁、端梁和主端梁的連接件三個(gè)部分。以往國(guó)內(nèi)外均因葫蘆式起重機(jī)為輕小型起重設(shè)備，主梁多采用普通熱軋工字鋼組合型主梁，端粱多為槽鋼組焊而成， 主端梁連接多為焊接和減載凸緣加普通螺栓連接。60年代由于焊接技術(shù)特別是氣體保護(hù)自動(dòng)焊接技術(shù)的發(fā)展，為便于采用自動(dòng)焊接技術(shù)，主梁結(jié)構(gòu)開始向箱形梁發(fā)展。進(jìn)入70年代國(guó)際上隨著軋鋼技術(shù)的發(fā)展， 熱軋H鋼的出現(xiàn)又使葫蘆式起重機(jī)主梁發(fā)生了重大改變。80年代德國(guó)生產(chǎn)葫蘆式起重機(jī)的公司，德國(guó)STAHL公司，已普通采用H鋼作為主粱。

以前葫蘆式起重機(jī)的端梁多采用軋制的槽鋼組焊而成，隨著軋鋼技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外開始直接采用軋制的長(zhǎng)方形截面的薄璧空腹管制作端梁，使焊接工作量大為減少，而且結(jié)構(gòu)輕巧筒單，是一種新的發(fā)展趨勢(shì)。

主端粱之間的焊接連接形式，近來(lái)在國(guó)外已被鉸接連接和螺栓連接等形式取代。螺拴連接形式已由減載凸緣或減載銷軸加螺栓連接形式向高強(qiáng)度螺栓連接形式發(fā)展，目前國(guó)外新一代葫蘆式起重機(jī)已采用高強(qiáng)度螺栓連接。這種連接中的主端梁連接扳，不再直接接觸，而是通過(guò)外徑50mm、厚10mm的墊片分別與主端梁連接板局部加工平面接觸，墊片兩端面進(jìn)行接觸不僅增加了接觸面積，又克服了以往接觸不均勻的缺點(diǎn)，加上錐銷定位方便了裝拆，是一種十分理想的連接形式。

4．機(jī)構(gòu)

絕大多數(shù)的葫蘆式起重機(jī)只有起升和運(yùn)行兩種機(jī)構(gòu)。

(1)起升機(jī)構(gòu)

作為起升機(jī)構(gòu)的電動(dòng)葫蘆主要由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、取物及纏繞裝置和電氣控制系統(tǒng)組成。德國(guó)STAHL公司的SH型電動(dòng)葫蘆，在整體布局上出現(xiàn)了較大變化，采用“三合一”驅(qū)動(dòng)裝置即制動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸端制齒作為減速器高速軸，使電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器和減速器三者合為一體，布置在卷筒裝置一端，電氣開關(guān)箱固定在齒輪箱上，這種U型結(jié)構(gòu)使電動(dòng)葫蘆整體布局更加緊湊，從而打破了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局。另外，SH型電動(dòng)葫蘆采用框形支架代替圓形卷筒外殼，在框形支架上、下、左、右四個(gè)方位均加工有連接運(yùn)行小車用的連接安裝孔，同一臺(tái)電動(dòng)葫蘆可以安裝在各種不同形式的運(yùn)行小車上，構(gòu)成不同類型的葫蘆式起重機(jī)。

(2)“三合一”運(yùn)行機(jī)構(gòu)

將驅(qū)動(dòng)(電動(dòng)機(jī))、制動(dòng)(制動(dòng)器)和傳動(dòng)(減速器)三種裝置合為一體，稱為“三合一”驅(qū)動(dòng)裝置，如再加上車輪裝置即為“三合一”運(yùn)行機(jī)構(gòu)。采用“三合一”運(yùn)行機(jī)構(gòu)是當(dāng)今國(guó)外葫蘆式起重機(jī)最突出的特點(diǎn)之一，具有結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧美觀、拆裝方便、調(diào)整簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、配套范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。德國(guó)STAHL公司生產(chǎn)的端齒定位連接式“三合一”運(yùn)行機(jī)構(gòu)，不僅應(yīng)用到大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)上，目前已得到更加廣泛的應(yīng)用。

5．電機(jī)電器

(1)電動(dòng)機(jī)

目前國(guó)內(nèi)的葫蘆生產(chǎn)廠商都采用錐形制動(dòng)電動(dòng)機(jī)，而國(guó)外的葫蘆廠商多采用圓柱形制動(dòng)電動(dòng)機(jī)作為各機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)裝置，由于圓柱型電動(dòng)機(jī)采用雙繞組，所以非常適合快慢雙運(yùn)行速度和進(jìn)行速度變頻使用。電動(dòng)機(jī)絕緣等級(jí)也已由E級(jí)上升為F級(jí)，如STAHL公司鋼絲繩電動(dòng)葫蘆采用德國(guó)西門子公司專為起重設(shè)備研發(fā)的電動(dòng)機(jī)，工作級(jí)別都為4m,壽命長(zhǎng)，還埋有熱敏電阻進(jìn)行溫控保護(hù)。

(2)電器

平面集電器或滑輪集電器在國(guó)外已被淘汰，目前普遍采用結(jié)構(gòu)新穎又安全的內(nèi)藏式滑觸線電源引入裝置。葫蘆小車橫行電源引入也由拉緊鋼絲懸掛電纜引入變?yōu)楸怆娎|滑道電源引入，并進(jìn)一步發(fā)展為內(nèi)藏式滑觸線電源引入。

地面操作用手電門出現(xiàn)了新型雙速手電門，其上還可以安裝吊重?cái)?shù)顯裝置、總安全開關(guān)鑰匙及蜂鳴器等，并完全采用低壓操作(常為48v)。

葫蘆開關(guān)箱為整體型，將電氣元件集中于一體，并布置在電動(dòng)葫蘆一端，以利檢修。采用具有延時(shí)功能的新型電子超載限制器，并具有累加和光電顯示載荷數(shù)值的功能。

6．采用新材料

葫蘆式起重機(jī)除了主粱采用H鋼，端梁采用長(zhǎng)方管型鋼和導(dǎo)繩器采用耐磨新材料之外，卷筒采用無(wú)縫鋼管，電機(jī)外殼采用壓鑄鋁，滑輪及車輪采用球墨鑄鐵，也是當(dāng)前國(guó)外葫蘆式起重機(jī)應(yīng)用新材料的趨勢(shì)。如STAHL公司的電動(dòng)葫蘆小車車輪，均采用高綜合性能的球墨鑄鐵制造，抗拉強(qiáng)度比普通鑄鋼高，抗疲勞強(qiáng)度相當(dāng)于45鋼，可以鐵代鋼，以鑄代鍛，又因球墨鑄鐵含有石墨，具有潤(rùn)滑作用，使車輪耐磨，對(duì)輪壓不是很大的葫蘆式起重機(jī)采用耐磨、抗疲勞、工藝性又好的球墨鑄鐵車輪是非常理想的。

7．采用新的設(shè)計(jì)和檢測(cè)方法

在采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中，德國(guó)STAHL公司選擇了模塊化設(shè)計(jì)方法。模塊化設(shè)計(jì)能使產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的品種應(yīng)變能力，能最大限度地縮短派生非標(biāo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，加速資金運(yùn)轉(zhuǎn)。模塊化設(shè)計(jì)必須具有現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)工具和現(xiàn)化化技術(shù)資料管理體系與之相配合。其設(shè)計(jì)是根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查預(yù)測(cè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字分析和以往積累的資料、圖表、圖線規(guī)律，在嚴(yán)密的科學(xué)理論指導(dǎo)下，擬定起重機(jī)結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)、部件等多層次的標(biāo)準(zhǔn)化模塊單元。

利用激光技術(shù)檢測(cè)葫蘆式起重機(jī)橋架的幾何精度，速度既快精度又高。為考核葫蘆式起重機(jī)的可靠性及使用壽命，德國(guó)STAHL公司采用完善的電動(dòng)葫蘆壽命試驗(yàn)方法、試驗(yàn)程序和配套使用的專用儀器，其中全自動(dòng)疲勞試驗(yàn)檢測(cè)記錄儀能自動(dòng)記錄試驗(yàn)累積時(shí)間和電器累積接觸次數(shù)等。

8．采用新工藝

為提高減速器的性能，箱體采用加工中心加工，齒輪采用高精度滾齒機(jī)加工。對(duì)金屬板材和型鋼的氣割加工，采用了光電跟蹤氣割新工藝；預(yù)處理工藝已發(fā)展有打砂噴底漆和烘干一次連續(xù)完成的新工藝；在焊接方面采甩了混臺(tái)氣體保護(hù)焊，使焊接質(zhì)量好、效率高又無(wú)飛濺。

9．向特殊環(huán)境發(fā)展

為適應(yīng)特殊環(huán)境應(yīng)用的需要，如易爆炸，易腐蝕及需要防電絕緣的場(chǎng)所，必須提供有特種性能的葫蘆式起重機(jī)。如STAHL公司生產(chǎn)的防爆葫蘆式起重機(jī)，已經(jīng)研發(fā)出了氣體防爆和粉塵防爆的全系列產(chǎn)品，不僅能夠提供ZONE1區(qū)(ATEX)，也能夠提供ZONE2區(qū)(ATEX) 的全系列防爆電動(dòng)葫蘆，防爆單梁、懸掛、雙梁起重機(jī)。這樣的防爆設(shè)備等級(jí)細(xì)分，大幅度的降低了公司的生產(chǎn)成本，也能為最終客戶提供更經(jīng)濟(jì)、更合理的起重運(yùn)輸設(shè)備。

能選到三級(jí)絕緣的葫蘆式起重機(jī)在國(guó)外已問世，而防腐葫蘆式起蒙蟣,目前國(guó)內(nèi)外尚未有正式開發(fā)與生產(chǎn)。

10．結(jié)論

10.1 性能對(duì)比

中國(guó)國(guó)產(chǎn)：起重量最大32噸,起升高度最大30米，起升速度一般是單速，機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M3,電氣防護(hù)等級(jí)為IP44，維修頻率高，起重機(jī)自重量大，起重機(jī)安裝空間高，噪音大（85dB）,起重機(jī)整體耗電功率高（以32噸起重機(jī)為例，耗電92kw)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為GB14405－1993《通用橋式起重機(jī)》。

德國(guó)STAHL公司: 起重量最大100噸,起升高度最大120米，起升速度一般是雙速或變頻，機(jī)構(gòu)工作級(jí)別一般為M5,電氣防護(hù)等級(jí)為IP55，維修頻率低，起重機(jī)自重量輕，起重機(jī)安裝空間低,噪音?。?/SPAN>74dB），起重機(jī)整體耗電功率低(以32噸起重機(jī)為例，耗電33kw),產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為DIN15018。

10.2 成本分析

前提：在廠房長(zhǎng)110米，寬為24米的內(nèi)部，安裝一臺(tái)起重量32噸，跨度22.5米，起升高度為10米的葫蘆雙梁橋式起重機(jī)。起重機(jī)的工作時(shí)間按照3小時(shí)/天，250天/年，工作級(jí)別為A5。電費(fèi)價(jià)格為1.2元/度，廠房建設(shè)成本為2000元/米2，廠房使用壽命為10年計(jì)算，比較采用德國(guó)STAHL SH型葫蘆雙梁起重機(jī)和采用國(guó)產(chǎn)QD型雙梁起重機(jī)的產(chǎn)生的成本。

比較內(nèi)容	采用德國(guó)STAHL的SH型葫蘆雙梁起重機(jī)	采用國(guó)產(chǎn)雙梁起重機(jī)
整車重量（t）	16	39.8
整車功率（kw）	33	92
最大輪壓（t）	20.6	31.1
起重機(jī)頂部到軌道踏面高（mm）	1600	3300
吊鉤到墻壁的左右極限位（mm）	左極限：1120	左極限：2050
-	右極限：1120	右極限1800

（1）用電成本分析：

由于兩種起重機(jī)的用電功率不同，相差為：92-33=59kw，所以采用德國(guó)STAHL SH型葫蘆雙梁起重機(jī)10年可節(jié)約電費(fèi)為：

（92-33）kw X 3小時(shí)/天 X 250天/年 X 10年 X 1.2元/度=53.1萬(wàn)元

（2）廠房成本分析：

由于兩種起重機(jī)的起重機(jī)頂部到軌道踏面高度相差為：3300-1600=1700（mm）=1.7米, 吊鉤到墻壁的左、右極限位置相差為：（2050+1800）- （1120+1120）=1610（mm）=1.61米，根據(jù)此數(shù)據(jù)，可計(jì)算出額外多處的工作區(qū)域的建筑成本為：

2000元/米2 X 110米 X （1.7+1.61）米=35.76萬(wàn)元

由于兩種起重機(jī)的起重機(jī)的整車重量和最大輪壓的相差，用鋼結(jié)構(gòu)建造的廠房用鋼量，采用德國(guó)STAHL SH型葫蘆雙梁起重機(jī)將比采用國(guó)產(chǎn)QD型雙梁起重機(jī)的鋼材節(jié)省量為少10%，每平方米可降低200元，所以可節(jié)約的建筑成本為：

200元/米2 X 110米 X 24米=52.8萬(wàn)元

（3）人工成本分析：

由于德國(guó)STAHL的SH型葫蘆雙梁起重機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)輕、輪壓小，所以在即使是如此大噸位的起重機(jī)也無(wú)需駕駛室操縱，而國(guó)產(chǎn)的此類起重機(jī)一般通常采用駕駛室操縱，并且操縱此類起重機(jī)的駕駛員要獲得國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)可的上崗合格證。因此可推出采用德國(guó)STAHL的SH型葫蘆雙梁起重機(jī)的可節(jié)約的人工成本為：

按照每名合格的駕駛操縱人員月工資月為2000元/月，按10年計(jì)算可得：

2000元/月X 12月 X 10年=24萬(wàn)元

（4）其他隱形成本分析：

由于采用德國(guó)STAHL SH型葫蘆雙梁起重機(jī)設(shè)計(jì)的廠房，由于節(jié)約廠房建筑面積而產(chǎn)生的其他相關(guān)費(fèi)用如: 照明設(shè)備費(fèi)、照明用電費(fèi)、采暖費(fèi)、管道設(shè)備費(fèi)等，此部分費(fèi)用無(wú)法統(tǒng)計(jì)計(jì)算，但可保證所隨著廠房使用年限的增長(zhǎng)，這部分隱形費(fèi)用節(jié)約的回越來(lái)越明顯。

節(jié)約成本表:

用電成本分析：53.1萬(wàn)
廠房成本分析：35.76+52.8=88.56萬(wàn)
人工成本分析：24萬(wàn)
其他成本分析：10萬(wàn)（估算）

10.3 最終推薦

通過(guò)以上分析，雖然在起重機(jī)在采購(gòu)部件時(shí)，其第一次采購(gòu)成本要高于國(guó)產(chǎn)部件成本，但總成本包括建筑成本、維修成本、使用成本等均低于國(guó)產(chǎn)起重機(jī)同等指標(biāo)。另外，出于采用德國(guó)STAHL起重機(jī)安全可靠性大大提高，使用性能及指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)起重機(jī)，因此推薦客戶在經(jīng)濟(jì)方面許可的情況下盡量首選德國(guó)STAHL起重機(jī)，以盡情享受國(guó)際一流起重機(jī)給客戶帶來(lái)的便利！(end)

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