Mã tăng tốc của hệ thống nâng cần cẩu Topkit Tower là gì?

1. Cuộc cách mạng hiệu quả của hệ thống truyền tải điện
Cấu hình năng lượng của cần cẩu tháp truyền thống thường rơi vào tình huống khó xử của "khối lượng và hiệu quả", trong khi Topkit Tower Crane đã đạt được một bước đột phá thông qua đổi mới có hệ thống. Đơn vị năng lượng của nó áp dụng sự kết hợp sâu của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) và công nghệ điều khiển vector, làm thay đổi chế độ hoạt động của các động cơ không đồng bộ truyền thống. Với các đặc tính mật độ công suất cao, PMSM có thể giảm 40% khối lượng của nó theo cùng một mô -men xoắn đầu ra. Với thuật toán điều khiển từ trường, nó có thể đạt được phạm vi quy định tốc độ rộng từ 0,1Hz đến 200Hz - điều này có nghĩa là thiết bị có thể nâng chính xác các thành phần đúc sẵn có trọng lượng hàng chục tấn ở tốc độ cực thấp 0,5m/phút và có thể hoàn thành hoạt động chu kỳ ở tốc độ cao 120m/phút trong điều kiện tải ánh sáng.
Hệ thống truyền tải hành tinh ba giai đoạn phù hợp đạt được tỷ lệ truyền siêu cao là 1: 127 thông qua cấu trúc tàu Gear NGW. So với giải pháp trục song song truyền thống, thiết kế này làm giảm 3 mức độ giảm tốc và với quy trình mài bánh răng chính xác (độ thanh thải bên bánh răng được kiểm soát trong 0,05mm) và nhóm ổ trục được tải trước, hiệu suất truyền điện được tăng lên hơn 96%. Đặc tính truyền tải này với lỗi gần như bằng không không chỉ làm giảm mất năng lượng, mà còn đảm bảo sự tăng trưởng tuyến tính của sản lượng mô-men xoắn trong quá trình khởi động nặng, tránh bị hư hỏng của dây và vật liệu do tải trọng tác động tạo ra bởi sự khởi đầu cứng của thiết bị truyền thống.
2. Tối ưu hóa sức mạnh và nhẹ của hệ thống kết cấu
Thiết kế kết cấu của cơ chế nâng phá vỡ theo mô hình tư duy "Trọng lượng cho sức mạnh" truyền thống. Khung chính áp dụng thép hợp kim thấp cường độ cao Q690D, có cường độ năng suất đạt 690MPa, cao hơn 100% so với thép Q345; Hợp kim Titan (TI-6AL-4V) và vật liệu composite cốt sợi carbon (CFRP) được giới thiệu trong các phần nồng độ ứng suất chính và tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng cục bộ được tăng lên 5 lần so với thép thông thường thông qua quá trình đúc tổng hợp. Chiến lược ứng dụng gradient vật liệu này đạt được mức giảm 28% cho toàn bộ máy trong khi đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc.
Việc áp dụng công nghệ tối ưu hóa tôpô cải thiện hơn nữa hiệu suất cấu trúc. Bằng cách mô phỏng định luật phân phối cơ học của Trabeculae xương thông qua thuật toán Tối ưu hóa cấu trúc liên kết phần tử hữu hạn (TO), nhóm thiết kế đã lặp lại một cách thông tin về cánh tay cần cẩu và thân tháp để xây dựng một khung nhẹ xốp với các đặc tính bionic. Cấu trúc này không chỉ làm tăng tỷ lệ sử dụng vật liệu từ 65% thiết kế truyền thống lên 92%, mà còn tối ưu hóa đường dẫn ứng suất để tạo ra độ lệch bình phương trung bình của phân bố ứng suất trên bề mặt của thành phần ≤15MPa, loại bỏ hoàn toàn sự nguy hiểm tiềm ẩn của nồng độ ứng suất gây ra bởi quá trình hàn hoặc đột biến cấu trúc.
3. Tăng khả năng thích ứng động của kiểm soát thông minh
Hệ thống điều khiển thông minh được trang bị cơ chế nâng xây dựng một hệ thống vòng kín của "thực hiện quyết định nhận thức". Mô-đun phản ứng tổng hợp đa cảm biến tích hợp các cảm biến cân chính xác cao (độ chính xác của phép đo ± 0,5%FS), các đơn vị đo quán tính MEMS (IMU) và máy đo siêu âm siêu âm, và nắm bắt trọng lượng tải, tư thế thiết bị và các thông số môi trường theo thời gian thực theo tần suất lấy mẫu của 100Hz. Mô hình nhận dạng điều kiện làm việc dựa trên thuật toán máy vector hỗ trợ (SVM) có thể hoàn thành phán đoán kịch bản tải trọng/tải trọng/tải trọng trong vòng 0,3 giây và tự động khớp với chiến lược điều khiển tối ưu.
Theo các đặc điểm tải khác nhau, hệ thống có khả năng điều khiển thông minh chế độ kép: Trong điều kiện tải ánh sáng (≤ 30% tải định mức), động cơ đi vào trạng thái hoạt động siêu đồng bộ, tốc độ được tăng lên 1,8 lần giá trị định mức và điều khiển vectơ tần số thay đổi được sử dụng để đạt được gia tốc mịn; Trong quá trình gốc, năng lượng tiềm năng được chuyển đổi thành năng lượng điện và được truyền trở lại lưới điện thông qua công nghệ phản hồi năng lượng và hiệu quả tiết kiệm năng lượng đạt 35%. Khi phải đối mặt với các hoạt động tải nặng (≥ 70% tải định mức), hệ thống cho phép cơ chế khởi động linh hoạt và sử dụng đường cong tăng tốc và giảm tốc hình chữ S để kiểm soát hệ số tác động khởi động trong vòng 1,2; Đồng thời, hệ thống đệm thủy lực điều chỉnh động hệ số giảm xóc theo dữ liệu độ nghiêng thời gian thực được IMU cung cấp để đảm bảo rằng biên độ xoay của vật treo được điều khiển trong vòng 30cm, làm giảm đáng kể nguy cơ va chạm của việc nâng độ cao.
4. Đảm bảo độ tin cậy trong suốt vòng đời
Tính liên tục của các lợi thế kỹ thuật được phản ánh trong việc quản lý thiết bị trong suốt vòng đời. Các thành phần chính của cơ chế nâng áp dụng khái niệm thiết kế dự phòng: động cơ có hệ thống dự phòng cuộn dây kép tích hợp, có thể tự động chuyển sang mạch sao lưu để duy trì hoạt động khi cuộn dây chính bị hỏng; Hộp số hành tinh được trang bị cấu trúc niêm phong nhiều lớp và mô-đun giám sát dầu trực tuyến, và xu hướng hao mòn bánh răng được dự đoán thông qua công nghệ phân tích quang phổ. Kết hợp với phân tích dữ liệu lớn trên nền tảng IoT, hệ thống có thể cảnh báo trước các lỗi tiềm năng trước 300 giờ, cho phép bảo trì theo kế hoạch thay thế sửa chữa phản ứng, kéo dài chu kỳ thay thế của các thành phần chính xuống 20.000 giờ và giảm chi phí vận hành và bảo trì 32%. .