1. Revolução da eficiência do sistema de transmissão de energia
A configuração de energia dos guindastes tradicionais de torre geralmente cai no dilema de "volume e eficiência", enquanto Topkit Tower Crane alcançou um avanço através da inovação sistemática. Sua unidade de energia adota o acoplamento profundo do motor síncrono de ímã permanente (PMSM) e da tecnologia de controle de vetores, que subverte o modo de operação dos motores assíncronos tradicionais. Com suas características de alta densidade de potência, o PMSM pode reduzir seu volume em 40% no mesmo torque de saída. Com o algoritmo de controle orientado para o campo magnético, ele pode atingir uma ampla faixa de regulação de velocidade de 0,1Hz a 200Hz - isso significa que o equipamento pode içar com precisão componentes pré -fabricados pesando dezenas de toneladas a uma velocidade extremamente baixa de 0,5m/min e pode completar a operação de ciclo a uma alta velocidade de 120m/min em condições de carga leve.
O sistema de transmissão de engrenagem planetária de três estágios correspondente atinge uma taxa de transmissão ultra-alta de 1: 127 através da estrutura do trem de engrenagem NGW. Comparado com a solução tradicional do eixo paralela, esse projeto reduz 3 níveis de desaceleração e com o processo de moagem da engrenagem de precisão (a folga do lado da engrenagem é controlada dentro de 0,05 mm) e o grupo de rolamentos pré -carregados, a eficiência da transmissão de energia é aumentada para mais de 96%. Essa característica de transmissão com um erro de retorno quase zero não apenas reduz a perda de energia, mas também garante o crescimento linear da produção de torque durante a inicialização de carga pesada, evitando os danos das filas e materiais causados pela carga de impacto gerada pelo início do equipamento tradicional.
2. Otimização leve e de força do sistema estrutural
O projeto estrutural do mecanismo de elevação rompe o padrão tradicional de pensamento "peso para força". O quadro principal adota o aço de baixa liga de alta resistência Q690D, cuja resistência de escoamento atinge 690MPa, que é 100% maior que o aço Q345; A liga de titânio (TI-6Al-4V) e os materiais compósitos reforçados com fibra de carbono (CFRP) são introduzidos em peças de concentração de tensão-chave, e a relação força / peso local é aumentada para 5 vezes a do aço convencional através do processo de moldagem composta. Essa estratégia de aplicação de gradiente de material atinge uma redução de peso de 28% para toda a máquina, garantindo a integridade estrutural.
A aplicação da tecnologia de otimização topológica melhora ainda mais o desempenho estrutural. Ao simular a lei de distribuição mecânica dos trabéculas ósseas através do algoritmo de otimização de topologia de elementos finitos (para), a equipe de design iterou parametricamente o braço do guindaste e o corpo da torre para construir uma estrutura porosa leve com características biônicas. Essa estrutura não apenas aumenta a taxa de utilização do material de 65% do projeto tradicional para 92%, mas também otimiza o caminho de estresse para fazer o desvio quadrado médio da distribuição do estresse na superfície do componente ≤15MPa, eliminando completamente os perigos ocultos da concentração de estresse causada pelo processo de soldagem ou mutação estrutural.
3. Adaptabilidade dinâmica aprimorada do controle inteligente
O sistema de controle inteligente equipado com o mecanismo de elevação constrói um sistema de circuito fechado de "percepção-decisão-execução". O módulo de fusão com vários sensores integra sensores de pesagem de alta precisão (precisão da medição ± 0,5%FS), unidades de medição inercial de MEMS (IMUS) e anemômetros ultrassônicos e captura peso de carga, postura de equipamentos e parâmetros ambientais em tempo real em uma frequência de amostragem de 100HZ. O modelo de reconhecimento de condição de trabalho com base no algoritmo de Máquina de Vector de Suporte (SVM) pode concluir o julgamento do cenário de carga leve/carga pesada/vento dentro de 0,3 segundos e corresponder automaticamente à estratégia de controle ideal.
De acordo com diferentes características de carga, o sistema possui recursos de controle inteligente de modo duplo: em condições de carga leve (≤ 30% da carga nominal), o motor entra no estado de operação super síncrono, a velocidade é aumentada para 1,8 vezes o valor nominal e o controle de vetor de frequência variável é usado para obter uma aceleração suave; Durante o processo de descida, a energia potencial é convertida em energia elétrica e transmitida de volta à rede de energia através da tecnologia de feedback de energia, e a eficiência da economia de energia atinge 35%. Ao enfrentar operações de carga pesada (≥ 70% da carga nominal), o sistema permite um mecanismo de inicialização flexível e usa uma curva de aceleração e desaceleração em forma de S para controlar o coeficiente de impacto inicial em 1,2; Ao mesmo tempo, o sistema de tampão hidráulico ajusta dinamicamente o coeficiente de amortecimento de acordo com os dados de inclinação em tempo real alimentados pela IMU para garantir que a amplitude do balanço do objeto pendurada seja controlada em 30 cm, reduzindo significativamente o risco de colisão de levantamento de alta altitude.
4. Garantia de confiabilidade ao longo do ciclo de vida
A continuidade das vantagens técnicas se reflete no gerenciamento do equipamento ao longo do ciclo de vida. Os principais componentes do mecanismo de elevação adotam um conceito de design redundante: o motor possui um sistema de backup de enrolamento duplo embutido, que pode alternar automaticamente para o circuito de backup para manter a operação quando o enrolamento principal falhar; A caixa de câmbio planetária está equipada com uma estrutura de vedação de várias camadas e um módulo de monitoramento de óleo on-line, e a tendência do desgaste de engrenagens é prevista através da tecnologia de análise espectral. Combinado com a análise de big data na plataforma IoT, o sistema pode alertar sobre falhas em potencial com 300 horas de antecedência, permitindo que a manutenção planejada substitua os reparos reativos, estendendo o ciclo de reposição dos componentes -chave para 20.000 horas e reduzindo os custos de operação e manutenção em 32%.