摘 要：起吊装设备在现代工业生产中必不可少的，是物件进行转移、安装、就位的主要途径。传统的吊装设备主要包括单动作起重设备、回转类型起重设备、桥式起重设备。在自动化和精度要求较高的情况下，传统起重设备的不足也凸显出来。新型的起重设备中，主要利用液压控制的优势实现自动化较高的精确吊装。
关键词：起重设备；液压提升；精确吊装
吊装设备是常用于搬运物料。随着科技进步、现代化的大规模生产的发展，吊装设备越来越广泛的应用于国民经济各部门[1]。现代工业生产和起重运输中实现生产过程自动化、机械化的重要工具和设备，具有结构复杂、用户定制面广、系列性强、机型较多等特点，其设计模式一般是根据用户的个性化需求驱动执行[1]。这些设备在电力、冶金、煤炭、石油运输等相关行业起着至关重要的作用，对国民经济的发展有着不可或缺的作用。随着社会的发展，在实现中国工业4.0和中国制造2025过程中，迫切要求我国吊装设备的进一步升级换代，这要求吊装设备的吊装能力进一步提高，自动化控制高精度吊装问题随之提出。据行业相关统计：到2020年，随着上一代的吊装设备更新换代以及对自动化精准吊装的需求，起重机销量将会接近4. 4台，市场前景巨大。
1 国内外发展现状
1.1 国内发展现状
我国的吊装装备水平相较于国外还是存在一定的差距，尤其是在吊装精度控制上。在化工冶金等行业还是采用桁车吊装的方式，桁车吊装一般通过钢缆进行吊装，而钢缆具有柔性，使其在吊装精度控制方面存在较大缺陷。在实际生产中也出现了少量的自动化程度及吊装精度较高的吊装设备，但是并没有形成产业化、系列化。
（1）新型液压提升装置。中国化工程集团第十一建设公司在煤气化项目中吊装气化炉中采用新型液压提升设备[2]，将气化炉放提升架上，利用液压缸的伸缩实现对气化炉的提升与下降。其主要的优点在于能够实现较好的精准吊装功能，设备提升平稳。但是该设备存在以下几个问题，①设备技术准备周期较长；②设备本身质量比较大并且一次性投资费用较高；③不能实现横向的移动。
（2）有轨运载小车。周丽华[3]等人针对大型运载火箭自动对接研发了有轨运载小车。小车是在固定的线路上运行，然后利用小车上的液压缸进行自动微调，有效的保证运载物较为精确的定位，同时运载小车上的液压微调装置进一步的提高了对接精度保证。但是由于这种装置是要求有轨道铺设，同时也只能在水平地面上运行，在适用上具有局限性。
（3）液壓顶升装置。中国二十冶集团研制的全自动液压顶升装置[4]。利用气动方式锁住顶升支架底座锁紧元件，打开顶升控制装置，使液压系统驱动液压顶升装置使吊装物上移，同时，起升主体以吊点为中心回转，下部运输小车支撑起升主体进行平移动作。充分的利用了液压及气动的响应快、行程可控性的优点，具有结构简单、操作便携、工作平稳、安全可靠。
（4）单杠升降。王世玉[5-6]等人提出一种单油缸升降机构，当液压油进入油缸驱动油缸运动使提升物沿导轨上下移动。采利用活塞杆与缸体的不同组合方式，可实现吊装物体得到预期的运动。这种机构结构简单、操作方便。但在吊装距离较长的情况下，会使导轨长度或高度增加、导致稳定性较差、设备刚性减弱。
（5）顶升器下置式顶升塔架提升装置。长江三峡水利工程坝体浇筑及机电设备安装中应用了一种高架门式提升机[7-8]。为解决了上层构件安装困难的难题，该装置采取四个液压顶升器，在计算机控制下同步顶升。该系统安装在刚性支架内部，通过自身对钢架的附着，实现顶升器沿钢架上下运动，并带动被吊装物体实现升降运动。对于大吨位物体物顶升施工可采取集群配置实现吊装动作。该装置有以下特点：同步顶升系统操控方式简单，在支架高度满足的前提下，可实现长距离的顶升，而且动作精度高。
1.2 国外提升设备的研究现状
目前国外在化工企业吊装大型罐体、船闸安装和大型机电设备安装等要求吊装精度高的场所大多采用了自升式液压提升系统。该提升系统主要采用了千斤顶液压连续提升以及爬升式千斤顶顶升两种吊装方式。千斤顶液压连续提升的形式是门架自升，起吊时底座固定，千斤顶顶住货物移动，起重系统基本保持不动；爬升式千斤顶顶升是起重系统随着爬升器一起上升来实现货物的吊装方式。
（1）门式液压提升装置。 美国实用动力集团旗下生产的 SL系列自竖塔架液压龙门吊（门式液压提升系统）是一种模块化的吊装系统[9]，由液压提升塔柱、移动轨道、无线控制及辅助部件组成。利用无线控制技术控制液压缸行程准确将货物吊装至指定高度，然后再控制装备在轨道上的平移，而且实现了无操作死角可折叠运输、带自行走功能（便于运输）。这种装置系统属于液压千斤顶连续提升系统，主要应用在桥梁建造和石油化工罐体的吊装过程中。
（2）门架式爬升装置。 中石油六建公司在惠州中海壳牌石化项目中的气相反应器吊装引进了英国KRAMO门架式爬升装置[10、11、12]。这种装置塔架上有 4 根长条方型钢材，将这4 根长条方型钢材作为爬升轨道，吊装重物挂在吊梁上，起升吊梁两端的爬升器沿着爬升轨道轨道实现升降。该爬升器的工作方式与液压顶升装置不同，它主要是利用爬升轨道与锲形夹块之间的摩擦力实现液压千斤顶交替提升。液压门式爬升系统是利用门式钢架的高度和液压提升系统的提升能力相组合的一种吊装系统，能够实现对不同高度要求的货物进行吊装，具有很好的适用性；门架利用了液压爬升装置，不需要大型吊车组装门架，设备安装方便；由于采用了液压控制系统，在设备提升及运行过程中，平稳安全，控制方便。
2 结论
通过系列比较及总结，自动化精确起重装置在桥梁、石化、水电这三个领域中广泛使用，该装置具有以下特点[13]。一般采用液压传动的方式控制货物装物的准确定位，从而实现自动化的精确吊装，吊装能力可实现20t～540t。但是大部分的吊装设备都是专用设备通用性差、提升速度低一般都小于10m/h、价格昂贵，而且液压顶升机构一旦出现泄露等问题，处理难度很大，因此对于自动化精准吊装设备的研究是很有研究必要。
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作者简介：覃倩倩（1995-），女，硕士，研究方向：铀矿冶装备与核动力机械；雷泽勇（1962-），男，教授，研究方向：铀矿冶装备与核动力机械；沈智超（1992-），男，硕士，研究方向：铀矿冶装备与核动力机械。
