绿色先锋智领起重 低碳创新奔赴新程

纽科伦（新乡）起重机有限公司成立于2005年，坐落于“中国起重机械名城”河南长垣，是国内起重行业骨干企业。历经二十余年深耕发展，公司已构建起轻小型起重设备、桥式门式起重机、智能物料搬运系统的研发、制造、服务全产业链布局，依托国家级绿色工厂的制造体系优势，始终坚持自主创新路线，聚焦高效驱动、轻量化结构、智能控制等核心技术攻关，以绿色智造推动产品全生命周期低碳升级，实现“绿色工厂造绿色产品”的产业闭环，为工业领域节能降碳提供起重装备系统解决方案。

双碳背景下起重装备的绿色升级命题

随着“双碳”战略持续深化，工业机电设备节能降碳改造进入攻坚阶段。钢丝绳电动葫芦作为制造、冶金、能源领域广泛应用的轻小型起重装备，国内存量规模达数百万台，长期处于S3断续周期、频繁变载启停工况。而传统产品普遍采用锥形转子异步驱动方案，空载损耗、传动损耗、制动损耗叠加，综合能效偏低，是工业节能改造的重点赛道；同时，传统电动葫芦还存在结构自重冗余、薄板共振噪声突出、智能控制能力不足等结构性短板，难以适配智能制造与绿色发展的行业新要求。

在此背景下，推动电动葫芦向绿色化、高效化、智能化升级，既是顺应国家战略的发展方向，也是企业突破同质化竞争、实现高端化发展的核心路径。纽科伦在新一代钢丝绳电动葫芦的研发中，从动力系统、结构设计、智能控制三大维度实现核心技术突破，打造国产高端起重装备新标杆。

能效革命：一级能效永磁驱动系统

驱动电机是电动葫芦的核心能耗单元，也是绿色升级的核心突破口。永磁同步电机凭借高效区间宽、功率因数高等特性成为起重装备高效升级的优选技术路线。

纽科伦研发团队依托多年的电机设计经验，在保障起重复杂工况适配性的同时，通过多轮参数化寻优，完成了起重专用一级能效永磁同步电机的自主设计。经国家权威检测机构检验，该电机效率符合GB 30253-2024一级能效标准要求，这标志着企业已经掌握起重专用超高能效电机核心技术。

纽科伦一级能效电机标识

为最大化释放能效优势，纽科伦采用“电机-减速器-控制器”一体化系统设计理念，基于永磁电机转速转矩特性，重新匹配减速器传动比，让电机长期运行于高效区间。制动系统采用电气零速悬停+电磁盘式制动器的双重防护机制，优化制动开合时序，有效降低了制动器的摩擦损耗，延长设备维保周期。通过动力、传动、控制、制动的系统级协同优化，实现从单一部件能效升级向整机全域节能的价值跃升。

目前产品正全力冲刺行业最高品质等级——电动葫芦特等品认证，目前样机试验进展顺利，最优工况下整机系统综合效率可达78%，优于行业1级能效限值，噪声控制、调速精度、制动可靠性等关键指标均已达到特等品评定阈值。

轻量化进阶：CAE驱动设计流程

图2 CAE驱动设计全闭环优化流程

如果说高效电机从“使用端”降低运行能耗，结构轻量化则从“制造端”削减碳排放，二者共同构成电动葫芦绿色升级的核心支撑。轻量化依托CAE仿真迭代，在保障强度、刚度、安全系数和使用寿命的前提下，通过科学算法去除材料冗余，实现性能与重量的最优平衡。

图3 拓扑优化流程

纽科伦通过校企合作引入拓扑优化技术，通过算法迭代计算最优材料分布路径，实现科学化结构布局。以葫芦架优化为例，经多轮迭代与工程化落地适配，结构在安全系数不降低、力学性能更优的前提下，整体自重较传统结构最多降低了8.5%，彻底摆脱经验设计的材料冗余弊端。

钢丝绳的失效核心源于反复弯折产生的疲劳损伤，卷筒直径与钢丝绳直径的比值（D/d）是决定弯曲应力水平的核心参数。产品采用大卷筒设计方案，通过参数化迭代优化卷筒尺寸，降低钢丝绳弯曲曲率与交变弯曲应力，有效延长了钢丝绳使用寿命与维保周期。

针对传统钣金外罩易共振、噪声大的问题，团队采用形貌优化技术重构板壳结构特性，通过优化起筋的分布、走向与截面参数，精准调整结构固有频率，使其完全避开电机、齿轮箱的工作激振频段，从根源消除结构共振。

此外，产品采用“结构优化+材料升级+工艺精进”三位一体方案：关键结构件采用高强度钢板配合机器人自动化焊接，兼顾薄壁厚与高刚性；滑轮组采用高强度尼龙材质，减重的同时也能降低钢丝绳磨损与运行噪声；减速器箱体采用精密铸造工艺，壁厚均匀、散热性与结构刚性更优，全方位实现设备轻量、静音、耐用。

图4 纽科伦一级能效智能钢丝绳电动葫芦

智控赋能：全场景适配的智能作业能力

在高效节能与轻量化的基础上，纽科伦新一代智能葫芦搭载专用矢量控制算法控制器，以三大核心智能功能实现作业安全性、效率与定位精度的全面升级。

零速悬停
通过自主研发零速悬停算法实现全时序精准控制。启动阶段，电机先建立稳定零速带载转矩，转矩建立后再开闸；停止阶段，电机减速到零速，待制动器关闸完毕后再撤除转矩，全程实现零速开关闸。该功能可将制动下滑量控制至毫米级，根除溜钩安全隐患，同时使制动器维保周期延长3倍以上，大幅降低备件更换与停机检修成本，在高频点动、精密对位场景优势显著。

空载超速
针对工业现场空载、轻载返程占比可达40%~60%的特点，系统通过电流、转矩实时监测，空载时自动将运行速度提升至额定速度的1.25倍，带载时平滑切换为额定速度，全程无需人工干预，通过工况智能适配即可使高频作业场景综合效率提升20%以上。

100:1超宽调速比
依托永磁电机优异的低速转矩特性与自研控制算法，速度可实现100:1调速比，实现毫米级微动控制，且能有效抑制低速转矩脉动与爬行抖动，重物升降平稳、定位精准，可全面适配航空航天、核电、高端装备制造等严苛精密吊装场景。

图5 纽科伦一级能效电机

此外，设备集成过流、过载、过热、防斜拉、防冲顶等多重智能安全防护，支持运行时长、起吊次数、故障代码自动记录；实现远程监控、故障预警与预测性维护，满足设备数字化追溯与运维需求。

结语

在绿色化与智能化深度融合的产业发展新阶段，中国起重行业正从跟随模仿迈向自主引领。纽科伦新一代一级能效智能钢丝绳电动葫芦，依托自主可控的永磁驱动技术、CAE驱动的轻量化设计与全闭环智能控制系统，实现了能效、性能、精度与智能化的全方位突破，核心性能对标国际一线品牌，兼具本土化高性价比与高效服务优势。

未来，纽科伦将持续深耕起重装备核心技术研发，持续迭代高效节能、轻量化、智能感知、数字孪生相关技术与产品，携手行业同仁共同推动中国起重产业高端化、智能化、绿色化升级，以自主创新赋能行业未来，以绿色科技助力双碳目标落地。

来源：纽科伦