1. Révolution de l'efficacité du système de transmission de puissance
La configuration de puissance des grues de tour traditionnelles tombe souvent dans le dilemme du "volume et efficacité", tandis que Grue à tour Topkit a réalisé une percée grâce à l'innovation systématique. Son unité de puissance adopte le couplage profond du moteur synchrone à aimant permanent (PMSM) et de la technologie de contrôle des vecteurs, qui subvertit le mode de fonctionnement des moteurs asynchrones traditionnels. Avec ses caractéristiques de densité de puissance élevée, le PMSM peut réduire son volume de 40% sous le même couple de sortie. Avec l'algorithme de commande orienté sur le champ magnétique, il peut atteindre une plage de régulation à grande vitesse de 0,1 Hz à 200 Hz - cela signifie que l'équipement peut hisser avec précision les composants préfabriqués pesant des dizaines de tonnes à une vitesse extrêmement faible de 0,5 m / min, et peut terminer le fonctionnement du cycle à une vitesse élevée de 120 m / min dans des conditions de charge légère.
Le système de transmission de l'engrenage planétaire à trois étages assorti atteint un rapport de transmission ultra-élevé de 1: 127 à travers la structure du train de vitesse NGW. Comparé à la solution d'arbre parallèle traditionnel, cette conception réduit 3 niveaux de décélération, et avec le processus de broyage de la vitesse de précision (le dégagement côté engrenage est contrôlé à 0,05 mm) et le groupe de roulement préchargé, l'efficacité de transmission de puissance est augmentée à plus de 96%. Cette caractéristique de transmission avec une erreur de retour presque nulle réduit non seulement la perte d'énergie, mais garantit également la croissance linéaire de la sortie de couple pendant le démarrage à charge lourde, en évitant les dommages des élingues et des matériaux causés par la charge d'impact générée par le démarrage difficile de l'équipement traditionnel.
2. Optimisation légère et résistance du système structurel
La conception structurelle du mécanisme de levage perdus dans le modèle traditionnel de pensée "poids pour la résistance". Le cadre principal adopte l'acier à faible alliage Q690D à haute résistance, dont la limite d'élasticité atteint 690 MPa, ce qui est 100% supérieur à l'acier Q345; L'alliage de titane (TI-6AL-4V) et les matériaux composites renforcés en fibre de carbone (CFRP) sont introduits dans les principales parties de concentration de contrainte, et le rapport résistance / poids local est augmenté à 5 fois celle de l'acier conventionnel par le processus de moulage composite. Cette stratégie d'application du gradient matériel réalise une réduction de poids de 28% pour toute la machine tout en assurant l'intégrité structurelle.
L'application de la technologie d'optimisation topologique améliore encore les performances structurelles. En simulant la loi de distribution mécanique des trabécules osseuses à travers l'algorithme d'optimisation de topologie par éléments finis (à), l'équipe de conception a paramétralement itéré le bras de la grue et le corps de la tour pour construire un cadre léger poreux avec des caractéristiques bioniques. Cette structure augmente non seulement le taux d'utilisation des matériaux de 65% de la conception traditionnelle à 92%, mais optimise également le chemin de contrainte pour faire la déviation carrée moyenne de la distribution de contrainte à la surface du composant ≤15MPa, éliminant complètement les dangers cachés de la concentration de contrainte causés par le processus de soudage ou la mutation structurelle.
3. Adaptabilité dynamique améliorée du contrôle intelligent
Le système de contrôle intelligent équipé du mécanisme de levage construit un système en boucle fermée de "perception-décision-exécution". Le module de fusion multi-capteurs intègre des capteurs de pesage de haute précision (précision de mesure ± 0,5% FS), des unités de mesure inertielle MEMS (IMU) et des anémomètres ultrasoniques, et capture le poids de la charge, la posture de l'équipement et les paramètres environnementaux en temps réel à une fréquence d'échantillonnage de 100 Hz. Le modèle de reconnaissance des conditions de travail basé sur l'algorithme de la machine à vecteur de support (SVM) peut compléter le jugement de scénario de charge / lourde charge / vent lourd en moins de 0,3 seconde et correspond automatiquement à la stratégie de contrôle optimale.
Selon différentes caractéristiques de charge, le système a des capacités de contrôle intelligentes en double mode: dans des conditions de charge légère (≤ 30% de la charge nominale), le moteur entre dans l'état de fonctionnement super synchroné, la vitesse est augmentée à 1,8 fois la valeur nominale et le contrôle du vecteur de fréquence variable est utilisé pour atteindre une accélération en douceur; Pendant le processus de descente, l'énergie potentielle est convertie en énergie électrique et transmise au réseau électrique par la technologie de rétroaction énergétique, et l'efficacité d'économie d'énergie atteint 35%. Lorsqu'ils sont confrontés à des opérations de charge lourde (≥ 70% de la charge nominale), le système permet un mécanisme de démarrage flexible et utilise une courbe d'accélération et de décélération en forme de S pour contrôler le coefficient d'impact de démarrage dans 1,2; Dans le même temps, le système de tampon hydraulique ajuste dynamiquement le coefficient d'amortissement en fonction des données d'inclinaison en temps réel réduites par l'IMU pour garantir que l'amplitude de balançoire de l'objet suspendu est contrôlée à 30 cm, ce qui réduit considérablement le risque de collision de levage à haute altitude.
4. Garantie de fiabilité tout au long du cycle de vie
La continuité des avantages techniques se reflète dans la gestion de l'équipement tout au long du cycle de vie. Les composants clés du mécanisme de levage adoptent un concept de conception redondant: le moteur dispose d'un système de sauvegarde à double victoire intégré, qui peut automatiquement passer au circuit de sauvegarde pour maintenir le fonctionnement lorsque l'enroulement principal échoue; La boîte de vitesses planétaires est équipée d'une structure d'étanchéité multicouche et d'un module de surveillance de l'huile en ligne, et la tendance de l'usure des engrenages est prédite via la technologie d'analyse spectrale. Combinée à une analyse des mégadonnées sur la plate-forme IoT, le système peut avertir des défaillances potentielles 300 heures à l'avance, permettant à la maintenance planifiée de remplacer les réparations réactives, en prolongeant le cycle de remplacement des composants clés à 20 000 heures et en réduisant les coûts de fonctionnement et de maintenance de 32%.