汽车起重机轻量化技术的应用与安全评估

汽车起重机轻量化技术的应用与安全评估

邵新阳

浙江省特种设备检验研究院浙江省杭州市310020

摘要：随着节约型社会和可持续发展理念的不断发展和推进，节约已经成为当前社会的主流，很多行业都在不断改进生产技术，提高行业的经济型，汽车起重机的轻量化技术已经成为当前汽车起重行业发展的重要方向，起重机轻量化发展必须经过安全测试才能投入生产，只要经过安全，全面的安全性能测试，才能推动汽车起重机轻量化的良性健康发展，不断推动轻量化制造技术在我国的应用和实施。鉴于此，文章重点针对汽车起重机轻量化技术的应用与安全评估进行了分析，以供参考。

关键词：汽车起重机；轻量化技术；应用；安全评估

1起重机轻量化的研究方向和内容

发展方向是研究的指路明灯，只有方向正确才能实现汽车起重机轻量化的快速发展，在汽车制造的时候，节约大量的制造材料，降低生产成本，提高汽车制造的经济型，这是当前汽车轻量化的发展方向。当前我国的汽车起重机轻量化发展方向主要体现在以下几个方面：第一，创新结构，实现其优化升级，减小起重机的尺寸，实现起重机轻量化；第二，采用超高强钢材料，不断提高抗拉强度，提高汽车的性能，减小体积和重量，实现起重机轻量化的要求；第三，不断提高技术研究，采用先进的技术，改进汽车起重机结构，减小零部件的尺寸，减小起重机的重量，实现起重机的轻量化。

2汽车起重机轻量化技术

2.1起重臂轻量化技术

起重臂承载着汽车起重机的主要重量，是其中极其重要的承载构建，承载了车辆13%到20%的重量，当前主要是采用高强度的材料来降低起重臂的重量，以实现起重机轻量化。当前70吨以上的重臂产品一般采用WEIDOX960和WEIDOX1100等类型的超高强度的钢材，这种钢材与常见的国内材料Q460相比，其许用应力大大增强，可高达2.1和2.4倍。在起重臂横截面的设计上，为了实现起重臂的轻量化，横截面一般采用椭圆形的形式，这样的设计使得起重臂臂架受力更均匀，大大减轻起重臂受力。据实验显示，椭圆形的横截面使得臂架减轻5%～10%，大大提升了起重机的性能，实现了起重机轻量化发展方向。

2.2底盘轻量化技术

当前我国车辆的底盘横截面大多都是两种，凹字形截面和矩形截面，矩形截面和凹形截面相比底部空间大，但是却耗材较大，矩形截面刚度大，抗扭能力和承载能力都比较强，因此大吨位的车一般都会采用矩形截面，这样对实现起重机的轻量化具有重要的作用。

2.3转台轻量化技术

转台是起重机中重要的组成部分，对其进行轻量化设计是实现起重机轻量化设计的重要组成部分，当前我国对其轻量化设计的措施主要是减轻重量，而且主要是从钢材材料和应力结构等两方面着手达到减轻重量的目的。当前汽车起重机的材料从Q345到HG60、Q460E、HG70再到现在的BS600，强度不断增加，但是其厚度却不断变薄，重量也不断变轻。但是转台的强度却随着其自重的减小不断减弱，为了在减轻转台重量，又不改变其强度，一般会采用多工况拓扑优化的方法进行必要的改善，这样能够在强度性能不变和减重两者之间找到平衡，实现起重机轻量化，但性能不变的情况。

3汽车起重机轻量化技术的应用与安全评估

3.1汽车起重机轻量化技术的应用

在调查中显示，当前我国的80吨汽车起重机，其轻量化水平提高最佳，总减重5.4吨，其中减重最佳的主要有转台，车架底盘，活动支腿和回转支承，其减重比最高可达18.31%，但是起重臂重量增加了850千克，性能比却大大提升。

首先，轻量化部位主要包括起重臂，转台，回转支承，车架底盘和支腿，这些都是起重机轻量化的重要发展方向。其次，轻量化方法主要包括提高材料强度，降低材料重量，不断提高焊接水平，对汽车产品进行结构的优化升级，不断改进计算方法。再者，实行轻量化水平之后，起重臂大约减重约15%～18%，车架减重约8%～19%，这大大节约了汽车的建筑材料，对提高汽车的环保效率，提高汽车的经济性能具有重要的作用。最后，起重机轻量化大大节省了钢材材料，降低了汽车起重机生产的成本，为推动我国汽车起重机行业的发展做出巨大的贡献。据悉，实施起重机轻量化技术后，每台较大汽车起重机底盘结构节省材料大约为3万至5万元，大型底盘结构件每台平均节省材料成本约30万到50万元。这大大推动了汽车起重机行业的发展，为经济型的发展提供了技术支持。

但是我国汽车起重机轻量化的发展技术还不是很成熟，其关键零件很多也依赖于进口产品，安全性能的测试措施还不完善，这在一定程度上也制约了汽车起重机轻量化技术的快速发展和广泛应用。

3.2安全评估

汽车起重机轻量化设计是当前的发展方向，但是在满足其轻量化设计的同时，还应该满足汽车起重机的稳定性和安全性的要求，具体要求就是起重臂在多工况下其强度、刚度和压杆稳定性应该满足汽车起重机性能的要求，转台的设计应该满足其强度和刚度等方面的要求。

当前我国对于我国汽车起重机轻量化的安全性能和稳定性能的评估方案主要分为三个层次：第一层次即汽车起重机在行驶和作业过程中的性能要求。第二层次即汽车一般安全，司机操作环境安全，防护装置安全，车辆行驶安全，起重机静置安全和起重机使用安全等六方面的性能标准。第三层次项目更全面，要求更深刻。主要是在汽车起重机轻量化的基础上形成的安全评测规范，其中包括验评方法和验评步骤，这种验评规范对起重机轻量化的安全测量和评估具有重要的作用。

此外，结合我国汽车起重机轻量化出现的重大安全问题进行详细分析，从而不断地强化相关人员的安全意识；保证日常的基本操作和检测，相关操作人员还需持证上岗，并具备一定的操作经验，识别操作中所存在的主要安全隐患，检测人员也需要掌握和了解先进的检测技术，并定期规定好检修位置后，开关柜的活门会关闭以遮住后柜的静触头，且活门上粘贴有“止步，高压危险”标示牌，以警示作业人员在未确定静触头是否带电的情况下，不得靠近或开启活门。并且为了防止人员误开启活门，还在活门连杆处装设了可以加挂机械锁的闭锁孔，在无解锁钥匙的情况下，是无法开启活门。但是加挂机械锁需要监护，并且作业人员具有足够的现场安全意识，如果制度执行不力，安全意识不足，并且在疏忽大意的情况时，则会误导部分人员后柜静触头无电，若又在不对其验电就开启活门的情况，就有可能发生触碰静触头导致触电事故的发生，以上的事故安全便验证了这一安全隐患点。因此，如果检测后柜静触头有电且开关在试验或检修位置时，则闭锁销自动伸出闭锁活门；如果静触头有电，而开关在运行位置，则闭锁销缩回活门不被闭锁。如果静触头无电，无论手车开关处于何位置，闭锁销都缩回，活门解锁。并通过这种方法也可以解决活门闭锁缺陷。

4结论

总而言之，当前我国轻量化技术发展还不成熟，其发展还存在一定的缺陷，为此我国汽车起重机生产部门一定要加强技术研发，不断提高生产技术的发展，只有这样才能不断实现轻量化技术的不断发展，为我国汽车起重机行业的发展提供技术支持，推动我国汽车起重机行业的不断发展。

参考文献：

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