国内起重设备轻量化研究现状起重机是经济发展中必备的运输设备，我国的起重机设计制造起步较晚，但发展较快，设计制造的水平与国际先进水平越来越接近。但是因结构设计方式比较传统，存在着结构笨重、安全系数过大等问题，导致起重机整体尺寸和重量过于庞大。在设计水平越来越接近世界先进水平的今天，我国起重机的设计逐渐向轻量化方向发展，在机构、结构、工艺、材料等方面与以往相比较有了明显的进步[5]。在新型材料运用方面，中联重科开发的50M某泵车臂架，在其中部分结构中采用碳纤维复合材料代替原有的钢结构臂架，有效的降低了自重，从而达到了轻量化高性价比的设计目的[6]。太原重型机械集团成功研制出国内首台环形起重机，将X-SAM超级安全系统应用于起升机构中，其起升机构设置了3种运行模式，通过这样的设计，在降低操作难度的同时提高了起重机构的整体承载能力。82124

2012年4月，国内首座海洋工程专用框架式起重机投入使用，在此之前，我国大型框架式起重机一直存在空缺，其设计难度导致我国在这方面发展较缓。此次海洋工程专用框架式起重机的成功研制，填补了千吨以上级框架式起重机的设计建造空白，将国内大型框架式起重机的设计水平得到相当的提高。论文网

2011年11月，宁波“凹凸重工”成功研发“新型桥式起重机轻量化设计节能技术”，拥有完全的自主知识产权，并且成功将知识产权转为科技产品，成功实现产业化，在轻型起重设备中实际应用中反应良好。

国内的发展现状和趋势表明，国产起重机轻量化设计虽与国外设计水平存在差异，但是在不断地汲取国外研究经验，不断提升自主设计水平。

2国内起重设备轻量化设计存在的问题

（1）、设计计算在起重机的设计中，我国普遍采用许用应力法，这种计算方法虽然简单快捷，但是却存在安全系数过大的问题，导致整体结构复杂，自重过大。

（2）、工艺我国目前的起重机中的受力构件多为钢板焊接的箱形结构，生产过程为半机械化手工制造，结构较为笨重，施工周期长，产品美观性不足。

（3）、材料

国内起重机材料多为Q235和Q345，而较少采用新材料。并且我国钢材行业普遍存在钢材性能参数不全的现象，为了保证设计出的产品足够安全，设计者往往增加钢板厚度，导致起重机整体质量更加巨大。

（4）、结构传统的起重机可分为桁架式和箱形结构，主要以型钢和钢板作为组成构件，通过焊接或螺纹连接的方法实现不同构件之间的连接，采用此种方式进行联接的结构，主要考虑其稳定性，然而经济型却很少考虑在范围之内。

（5）、机构和电气起升机构零部件的工艺及质量影响起升机构的整体性能。此外，起重机传动系统

的效率以及电气控制系统的性能也会对起重机的总体性能产生重要影响，这些方面的落后是造成我国目前起重机轻量化水平较低的关键因素之一[7]。

3国外起重设备轻量化设计研究现状

国外起重机轻量化设计的研究始于20世纪70年代。目前国外已有多家起重机制造企业研发了起重机轻量化产品，如德国的DemagCranesAG、STAHLCrane、ABUSCrane，芬兰的KoneCrane，美国的GorbelCranes、法国Patain，西班牙的Linden-

Comansas等[8]。

法国Patain公司采用了一种以板材为基本构件的小车架结构，其重量轻，加工方便，适用于中、轻级中小吨位的起重机。该结构要求起升机构不直接与车架相连接，而且要求采用圆锥齿轮减速器，以此来降低小车架的刚度要求，减化小车架结构，减轻自重。