核子 公司成立于2005年,位于被誉为“中国起重机制造之都”的河南省长远市。作为中国起重机行业的领先企业之一, 核子 在研发、制造和服务方面积累了超过 20 年的经验。

公司已建成涵盖轻型起重设备、桥式起重机和门式起重机以及智能物料搬运系统的综合性产业布局。凭借国家级绿色工厂制造体系的优势, 核子 公司继续专注于自主创新和技术进步,核心研究领域包括高效驱动系统、轻量化结构和智能控制技术。
通过绿色智能发展, 核子 致力于在产品生命周期内推广低碳升级,并提供先进的起重设备解决方案,以支持工业应用中的节能和效率提升。
双碳战略下起重设备绿色升级的挑战
随着中国“双碳”战略的不断推进,工业机电设备的节能改造已进入关键阶段。
作为广泛应用于制造、冶金和能源行业的轻型起重设备, 钢丝绳电动葫芦 在中国拥有庞大的装机量。然而,许多传统产品仍然频繁启停,面临能耗高、整体效率低等挑战。
传统电动葫芦通常采用锥转子异步电机驱动系统,存在空载损耗、传动损耗和制动损耗等多种能量损耗。同时,传统电动葫芦在结构重量优化、振动噪声控制和智能化操作能力方面仍存在局限性,难以全面满足智能制造和绿色产业发展的要求。
在此背景下,推动电动葫芦向更高效率、更轻便的结构和更智能的操作方向发展,不仅成为国家发展战略的回应,也成为企业实现技术进步的关键途径。
在开发其新一代钢丝绳电动葫芦的过程中, 核子 公司在驱动系统、结构设计和智能控制这三个关键领域进行了技术创新,旨在为先进起重设备树立新的标杆。
能源效率革命:IE1 节能型永磁驱动系统
驱动电机是电动葫芦的核心耗能部件,也是绿色升级的关键突破点。
由于其效率高、运行范围广等优点,永磁同步电机已成为高效起重设备的重要技术解决方案。
基于多年的电机设计经验, 核子公司研发团队通过多参数优化,独立开发出专用于起重应用的高效永磁同步电机。
经权威检验机构测试验证,电机效率符合GB 30253-2024 IE1能效标准的要求,证明: 核子 已掌握专为起重设备设计的超高效电机的核心技术。
为了最大限度地发挥高效运行的优势, 核子 采用一体化的“电机-减速器-控制器”系统设计理念。
根据永磁电机的速度-扭矩特性,优化减速器的传动比,以确保电机在高效率范围内长时间运行。
该制动系统采用双重保护机制,结合了电控零速保持和电磁盘式制动。通过优化制动接合时机,该系统有效降低了制动器磨损,延长了设备的使用寿命。
通过对驱动、传动、控制和制动系统进行协调优化,该方案实现了整个设备系统能源效率的全面提升。
目前,该产品正积极推进电动葫芦行业领先的质量认证。原型测试进展顺利,在最佳运行条件下,系统整体效率最高可达78%。
噪声控制、速度调节精度和制动可靠性等关键性能指标均已达到高性能起重设备的评价要求。
轻量化设计:减少生产过程中的碳排放
如果高效电机在运行过程中能够降低能耗,那么轻量化结构设计则有助于减少制造过程中的碳排放。
这两种方法共同构成了电动葫芦绿色升级的基础。

基于CAE仿真和优化技术, 核子 在保证强度、刚度、安全系数和使用寿命要求的前提下,实现结构轻量化。
通过先进的算法和科学的结构优化,该产品在性能和重量之间实现了更好的平衡。
核子 通过产学研合作引入拓扑优化技术,并应用基于算法的计算来确定最佳材料分布。
以起重机框架优化为例,经过多轮迭代和工程验证,与传统设计相比,该结构在保持安全性能和机械强度的同时,实现了最大减重 8.5%。
这有效地减少了传统经验设计方法造成的不必要的材料使用。
对于钢丝绳系统而言,疲劳失效主要由反复弯曲循环引起。滑轮直径与钢丝绳直径之比(D/d)是影响弯曲应力的关键参数。
该产品采用更大直径的滑轮设计。通过优化滑轮尺寸参数,降低了钢丝绳的弯曲频率和交变弯曲应力,有效延长了钢丝绳的使用寿命和维护周期。
为了解决传统薄板外壳中常见的振动和噪声问题,开发团队应用形状优化技术重新设计结构特性。
通过优化加强筋的分布、方向和横截面参数,调整结构的固有频率,以避免电机和齿轮箱的共振范围,从源头上减少结构振动。
此外,该产品采用结构优化、材料升级和精密制造相结合的综合方法。
关键结构部件采用高强度钢板,并结合自动化焊接工艺,兼顾轻量化设计和刚性。
滑轮系统采用高强度尼龙材料,减轻了重量,同时降低了钢丝绳的磨损和运行噪音。
减速器壳体采用精密铸造技术制造,实现了更好的壁厚一致性、散热性能和结构刚性。
这些改进共同造就了轻便、安静、耐用、高效的起重解决方案。
智能控制:适用于所有应用场景的智能操作能力
基于高效率和轻量化设计, 核子的新一代智能电动钢丝绳葫芦配备了专用矢量控制算法控制器,通过三大核心智能功能,实现了操作安全性、效率和定位精度的全面提升。
零速保持
自主研发的零速保持算法通过在释放制动器之前建立电机扭矩,并在负载达到零速后才接合制动器,从而确保平稳启动和制动。
它可以降低负载滑动精度至毫米级,提高定位性能,延长制动器使用寿命,使其成为频繁微动和精密提升应用的理想选择。
智能空载速度提升
通过实时监测电机电流和扭矩状况,该系统可自动将空载行驶速度提高到额定速度的 1.25 倍,并在提升负载时平稳切换回额定速度。
这种智能速度适应功能在高频应用中可将运行效率提高 20% 以上。
100:1 超宽速度调节
采用永磁电机技术驱动 核子该系统采用控制算法,实现了 100:1 的速度调节比,从而实现了平滑的微定位和稳定的低速运行。

它能够为要求苛刻的应用提供精确的升降控制,同时集成过载、过电流、过热、防斜拉和防过行程保护,并具备远程监控和预测性维护功能。
结论
随着起重设备行业向更绿色、更智能的发展方向迈进, 核子 持续推动智能起重技术的创新。
核子的新一代IE1节能智能钢丝绳电动葫芦集成了永磁驱动技术、轻量化结构设计和闭环智能控制,在能效、精度和智能操作方面取得了突破。
性能可与国际领先品牌媲美, 核子 提供高效、可靠且经济的起重解决方案,同时支持智能化和可持续制造的未来发展。