专题 | 超级起重机

一个超级起重机的黄金时代正在到来

撰文：杨丽

嗅觉敏锐的起重机制造商正在全力以赴整合创新，为中国用户打造属于他们自己的超级起重机

最近从国内起重机市场上传来的消息总是令人振奋，不是接二连三的供货紧缺，就是不断井喷的市场需求。在2017年1~9月，起重机行业累计增幅高达121.7%，其中大吨位起重机的增长表现最为突出，同时起重机的个性化需求也开始进入到高速增长期。透过这些信息不难看出，一个超级起重机的黄金时代正在到来。

蛋糕的做大，意味着更为激烈的竞争，起重机制造商普遍认为，安全性高、性能可靠、动力强劲及容易维护是提高产品竞争力的关键所在。随着起重机大型化发展趋势日益明显，制造商纷纷融入全球最先进的超级技术，在大型工程项目尤其是国家级项目中已经实现量身选购所需车型，这种方式也使用户深感物超所值。像徐工这样的起重机领军品牌，正通过其第二代XCA1200吨起重机来布局新一轮战略。这是一款超级起重机新宠，它所采用的大型全地面起重机超起技术、多工况制动控制技术、动态轴荷采集技术均已达到国际领先水平。“履带起重机大型化是大势所趋。”徐工集团起重机事业部副总经理张汉徐这样说道。

就现阶段而言，可供用户选择的超级起重机车型数量正在快速增长，而竭力迎合市场大型化需求，也让起重机行业的发展方向发生了变化。由于技术进步，突破了以前大型工程分体性安装的局限，目前起重机的重量、幅度、距离均已达到大型吊装要求，能够轻松实现地面安装一钩一吊一次性成功。起重机设计师们据此打造出的超级车型既能满足用户需求，其在实践过程中表现出的高附加值更被用户所青睐，尤其是新一代四千吨级履带起重机，对石化、煤炭、冶金大型吊装和核电吊装起到明显推动作用，并形成了一种由市场个性化需求所主导的市场态势。

为了满足用户的个性化需求，三一新推出的A系列履带起重机在稳定性、安全性、精准性等方面下足了功夫。这个中国最知名的超级起重机生产商，于2017年8月29日成功完成了中国首台137米2.0MW风机的吊装施工。从性能方面来看，担任这一任务的SCC6500A履带起重机采用精益电液匹配，保障0.5秒以内完成启、停动作，微动精细、毫米给进，支持25mm寸动功能。三一首创的双泵合流技术，效率提高近52%；其双卷扬提升技术，效率提升49%，创下过最快13分钟将2.0MW风机吊高至140米的优异表现，效果惊人。对于超级起重机的全面技术升级，三一重工副总经理、起重机事业部营销公司总经理李练文用一句话概括道：“起重机行业正在迎来一场影响深远的技术革命。”

高度专业化

按照具体工况量身定制起重机，同时充分考虑国家电力、石化、钢铁、交通等基础设施建设需求，起重机制造商们正朝着高度专业化方向努力。其中三一起重机SCC6500A所具备的多种工况设计和强大的风电吊装能力，就引起了天安新能源公司的密切关注。天安新能源总经理李勇认为，该产品的起重能力、抗风能力、使用寿命、设备残值明显要优于同类产品。“其优秀的吊装、转场能力，在风电安装施工中优势显著，而且在风电后市场也有良好的用武之地。”

在采用模块化施工和大型施工的核电安装领域，对其吊装方案的要求往往更高、更完备。中核机械工程有限公司副总经理贾金延介绍说：“国内核电站的设备和模块单件重量尺寸越做越大，甚至有些单件直径达到了50多米。”由于核电站周围布置着密集的塔吊群，所有施工都必须有章可循、有据可查，国家也明确规定核电站必须满足三代核电要求，自然对吊装安装有着极高的精度要求，不能在吊装过程中发生丝毫的碰撞、冲击和变形，这势必对能耗的控制和起重速度要求也越来越高，起重机重量因此从600~1200吨增加到2000~3000吨，再升级到目前的主流3000吨。

在这一方面，徐工无疑是遥遥领先的。其G一代产品融入了全球四大标准体系，在伸臂技术、悬臂技术、底盘技术、行驶舒适性、智能化管理方面超过了很多国外专利技术，部分领域甚至达到国际领先水平。目前，国外起重机械吊臂伸缩展开时间平均为400秒，而其达到340秒；能够智能化控制发动机动力输出的新型节能液压系统，可以精准把控需求，促使能源利用率提升近15%，为徐工成功摘得了核电安装的起重机桂冠。

从成本方面考量，这些超级起重机的高性能并不意味着全寿命成本的高昂。三一起重机SCC6500A履带起重机采用的折线绳槽卷筒，能做到绳槽与钢丝绳规格的完全匹配，有效避免多层缠绕乱绳现象。市场检验证明，使用折线卷筒可延长钢丝绳寿命，不仅提高了设备使用率，还变相降低了用户的时间成本，SCC6500A用户对此卖点无疑感受最为深切。

智能化的应用

随着智能化、数字化技术在工程机械行业的落地应用，起重机制造商也跃跃欲试准备大展一番拳脚。当前，超级起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统，由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定监测等设备组成。其驾驶者可以实时掌控发动机转速、燃油量、机油压力、伺服压力、风速、起重机所吊载的重量以及工作半径和起重机所处的角度等信息。

三一近年推出的众多新一代产品，就让人感受到了类似未来科技一般的惊喜。它们将多项全球尖端技术溶于一身，大幅提高操作的便利性和安全性，比如采用集成式控制技术将力矩限制器、组合仪表和所有的信息参数集成，实时展示在显示屏上。智能的力矩限制标定设计，只需对设备标定一次，再更换臂长、工况，都无需重新标定，这种能够提供便捷性和准确性的系统深受市场欢迎。“而且产品完备的故障系统能够帮助操作手处理一些简单、常见的设备故障，进而降低设备故障的停机时间。”李练文补充说道。

对业内人士来说，最新的智能化热门趋势是以微处理机为核心的高性能电气传动装置，让起重机具有优良的调速和静动特性，进而实现操作的自动控制、自动显示并记录，保障特殊工况下的远距离遥控，以适应自动化作业需要。在这方面，最经典的就是徐工那款融入了10项G一代全新智能技术、绰号“黄金贵族”的XCA60。它不仅能通过IPAD、手机等遥控作业，在极其恶劣的环境下完成无人作业，还能借助互联网+平台与用户的需求深度融合，开启起重机智能化施工新模式。

很显然，起重机制造商们早已达成默契，那就是数字化技术将帮助起重机控制系统提高其技术层次。例如采用传感、接近开关采集信息，通过放大器及模拟、数字转换，单片计算机对数据进行处理，并通过开关量输入、输出转换，进而控制执行机构，实现对力矩限位、起升限位、变幅限位等的进一步监控等等。张汉徐认为，技术变革效应正以涟漪式效应扩散，促使起重机行业从过去的自主研发模式转变为广泛借助信息化平台、大数据智能分析工具下的全球化集成研发、协同研发新模式。“未来的起重机，将从仅供使用的生产工具，逐渐转变为人机合一、智能便捷、用户喜爱的科技工艺品。”

主动式安全系统

对于起重机来说，先进的安全系统不仅能帮助操作者在遇到危险时及时做出反应，还能帮助他们提前规避险情。目前大多数起重机新品都配有起升机构的制动系统，并在开发设计时充分考虑受力构件在各种使用环境中的载荷情况，越来越多的制造商在起升机构上采用电磁铁机电式制动器，保障动作的可靠性。李练文深信：“能够主动规避事故的安全系统将是未来技术革新的重要发展方向。”

这里所谓的“主动”系统，主要通过显示器来进行智能判断。以三一新一代A系列履带起重机为例，采用精度更高、测值更准的拉力传感器；在力限器上，采用双通道传感器，当一个通道出现故障时，另一个通道仍能保证吊装的正常进行，加置双重保险保证了安全控制和高可靠性；除了机械水平仪，还配备了高精度的电子水平仪，并能实时在显示器上显示，操作手精确、实时了解整机的水平度。

针对风机吊装，三一SCC6500A履带起重机特别设计了专用臂架，它能够保证在一些施工空间有限制的工地设置臂架的工作区域，极大提高工作安全性，使其风电吊装能力超越同级别产品20%以上。像石家庄恒泰吊装公司这样的用户就对该技术亲睐有加。2017年初，恒泰吊装公司购买首台三一SCC6500A履带起重机进驻菏泽风电场，8月29日，SCC6500A圆满完成国内最高137米的维斯塔斯V110-2.0MW风机吊装，创造了中国风电吊装的新高度 。随后，第二台SCC6500A也已进驻菏泽风电场。

为了提高起重机安全系数，起重机制造商使尽了浑身解数，甚至不惜颠覆传统引入汽车、航空等领域的设计理念，于智能化、轻量化、人性化、节能等方向进行突破。例如徐工G一代产品可将刹车或减速时产生的动能回收再利用，蓄满能量时，可直接挂4挡起步。坐进驾驶室，操作手只需向显示器输入起吊重量、起始和终止幅度、高度信息，系统会自动推荐可行的作业工况，避免凭借经验误操作带来的风险，实现“傻瓜式”操作。

随着信息化功能的日益强大，用户甚至足不出户就能通过电脑掌控起重机这样的庞然大物，其个性化需求带动着起重机行业不断突破瓶颈，前景非常诱人。在这个行业，三一和徐工均拥有众多自主知识产权的专利技术，但其他公司也正在迎头赶上。起重机制造商们似乎遇到了一个好时机，只要有睿智的制造设计力和敏锐的市场洞察力，就可以在当前势头正猛的起重机市场上占稳一席之地。

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来源：工程机械周刊