时间: 2024-10-24 23:47:55 | 作者: 产品中心
本年3月,習總書記在參加十四屆全國人大一次會議江蘇代表團審議時強調,“要堅持把發展經濟的著力點放在實體經濟上,深化推進新式工業化,強化產業基礎再造和严重技術裝備攻關”。
全地上起重機、大型盾構機、“深海一號”生產儲油渠道……近年來,我國裝備制作業捷報頻傳、效果豐碩。這些“國之重器”是怎么誕生的?達到了怎樣的水平?研發生產人員付出了哪些尽力?下一步怎麼走?今日起,本版推出“严重技術裝備這樣攻關”系列報道,展现“國之重器”的風採,講述關於研發生產的奮斗故事。
2017年12月,習總書記调查徐工集團重型機械有限公司時,饒有興致地登上公司彻底自主研發的XCA220型全地上輪式起重機駕駛室。
總書記指出,裝備制作業是制作業的脊柱,要加大投入、加強研發、加速發展,尽力佔領国际制高點、掌控技術話語權,使我國成為現代裝備制作業大國。
2023年3月,習總書記參加江蘇代表團審議時的一個場景,讓人形象深入:
來自徐工集團的單增海代表給總書記帶來一個好消息:“2017年您调查徐工時乘坐的220噸全地上起重機,關鍵指標已達到全球榜首,國產化率由原來的71%进步到100%。”
習總書記予以必定,指出“我們還要再进步,向中高端走,我們高質量發展要體現在這裡”。
從2017年到2023年,徐工集團將全地上起重機的最大起重才干從1200噸进步到全球最大的2600噸,吊裝高度從100米进步到160米,主要功能指標排名全球榜首。
徐工起重機憑什麼領先全球?研發過程中突破了哪些技術難點?記者進行了採訪。
“從提出主意,到變為圖紙,每一步都是全球的榜首步,一切的技術都是榜首次探索”
清晨,內蒙古烏拉特后旗,苍茫戈壁,長風獵獵。萬裡晴空下,臂展長173.5米的“超級大力士”——徐工2600噸全地上起重機(以下簡稱“XCA2600”)分外亮眼。
高度到位、视点到位、配重到位、風速8米/秒……“啟動!”7點整,現場總指揮一聲令下,起重機開始運行,隨即將總重達128噸、葉片長97米的風機葉輪緩緩吊起。葉輪升至110米高后,起重機帶著它整體旋轉,56顆螺栓精准刺进機艙輪轂預留的小孔。
百米高空,演出精准對接,力拔山河的XCA2600亮出“繡花”功夫。這樣一個万能“大力士”,代表中國起重機再次改写国际紀錄,被人們稱為“全球榜首吊”。
“從提出主意,到變為圖紙,每一步都是全球的榜首步,一切的技術都是榜首次探索。”設備總設計師李長青慨叹。
近年來,我國風電行業繁荣發展,風機功率持續升級,葉輪直徑、風機分量隨之上升。不少吊裝公司向徐工提出,希望能夠生產一款吊裝更穩、高度更高、吊裝分量更大又兼具靈活性、能實現快速轉場的起重機。
市場有需求,企業有反饋。研發一款起重才干更強的新產品被提上日程。“曾有國外企業認為,2000多噸全地上起重機是不可能實現的。”李長青說,此前,徐工已將全地上起重機的起重才干極限推到了2000噸,“我們決定再闖一回。”
最大起重噸位從2000噸增至2600噸,最大起吊才干從140米吊165噸升至160米吊173噸,外表看,XCA2600升級起伏不大。但在極限噸位情況下,每添加一點吊裝高度,都對產品綜合技術實力提出了巨大挑戰。
榜首個難關,臂架結構設計。臂架是起重機最重要的受力結構,決定著最終的起吊才干。在臂架所用原资料不變的情況下,怎樣才干讓臂架有更強的能够承当分量的才干?答案是從結構設計下手。李長青團隊將XCA2600的臂架設計成一個擁有復雜立體結構的“超級魚竿”。
“超級魚竿”,顧名思義,起重機臂架可一節節伸縮,最上端的節段最細。“這種結構有個弱點,最终一節臂的截面非常小,與風電臂的連接處非常单薄。”李長青說,這個問題解決不了,就無法造出更大噸位的產品。
為此,研發團隊專門設計了一個拉撐結構——通過上面拉、下面撐,进步臂架的強度。看似簡單的“一拉一撐”,背面卻是上萬次試驗。僅設計计划,前后就變更了幾十次,每變更一次就要从头進行一次仿真實驗。僅霸占這一項難題,團隊就花費了4個月。
不僅如此,徐工重型的全地上起重機研讨所還專門為XCA2600研發了“超起一鍵定長張緊”功用。XCA2600搭載的系統,可根據環境和工況變化,精確調整兩側鋼絲繩的拉力,隨時調整臂架的側向變形,使大臂始終處在筆直狀態,擁有最好的起吊才干。
第二個難關,底盤設計。相同結構設計下,起重機自重越輕,則起分量越大。減自重這一“重担”,落在了底盤身上。
行業內有一句話,底盤每減重1千克,相當於上部結構減重5千克。徐工零部件技術專家胡小冬介紹,為了兼顧起重功能和產品的機動性、靈活性,XCA2600用上了徐工自主研发的獨立懸架系統,並且採用了斷開車橋,能夠實現載重300噸轉場。
車橋,又稱車軸,通過懸架與車架相連,兩端安裝車輪,以維持車輛正常行駛。以往的起重機,配備的是整體車橋。“整體車橋自重更重,過坑才干、抗顛簸才干也不強。”胡小冬說,採用斷開車橋,即便XCA2600的左、右側車輪高度相差30厘米,依舊能坚持車身平衡。
此前,斷開車橋隻能依托進口,一根售價高達15萬元。2013年起,徐工下定決心研發斷開車橋。經過近10年持續尽力,徐工研发出斷開車橋,不僅本钱更低,且比進口車橋輕8%﹔不僅完结減重重担,還保证了杰出的爬坡才干,现在已逐渐應用到超大噸位起重機上。
“XCA2600的成功是從發動機到液壓油缸,從硬件到軟件全面升級的效果”
功能全球領先的XCA2600,代表了中國工程機械行業全產業鏈的集體躍升。它全身上下1萬多種、超10萬個零部件,國產化率挨近90%。
液壓系統,被視作起重機的“心臟”,決定著“超級大力士”力气有多大。液壓油缸,負責把液壓能轉換成機械能,是液壓系統的重要部件。而超大噸位起重機的液壓油缸,缸壁必須做到又薄又硬,既實現輕量化,又具備高強度,對基礎原资料、加工工藝等提出了很高要求。
“此次為XCA2600配套的圓柱形液壓油缸,總長超過10米、圓筒外徑0.54米、內徑0.5米,尺度精度達到0.01毫米。”徐工液壓技術專家張青山說,為此,徐工液壓准備了近20年。
以原资料為例,2010年,當徐工決定開發400噸以上超大噸位起重機時,找遍國內原资料牌號,沒有一種能夠滿足大噸位起重機液壓油缸的功能要求。仅有找到的國外资料,又面臨交貨周期長、后期加工難度大等問題。
面對窘境,徐工決定聯合國內鋼管企業自主研發。“那個階段,國內鋼材產品供不應求,很少有廠商願意開展小眾、新式特種资料的研發。”張青山說,徐工足足花了兩年時間才找到协作伙伴,2014年,协作開發出徐工專用的XG系列新资料,资料強度进步一倍以上。
解決了原资料問題,還要战胜加工工藝難關。鋼管企业来供给的無縫管坯料壁厚误差達正負8%,徐工得找到適合的加工手法,將無縫管坯料拉長、變薄、變细密,使鋼管滿足設備需求。
當時,國內基礎工藝技術缺少,甚至都沒有缸筒“冷拔”概念。張青山說:“同樣強度的產品,我們採用傳統機加工出來的缸體又重又笨,而國外先進產品壁厚隻有一半。”
困難面前,徐工再次下定決心,一定要啃下“冷拔法”這個硬骨頭。這一步一踏出,又是一次漫長的攻堅。
整整花了8年時間,徐工液壓終於成功把握冷拔技術的系列參數,並聯合國內企業生產出首台擁有自主知識產權的冷拔機。“不同規格的產品,需求匹配不同的冷拔速度。光研讨這個技術參數,我們就花了兩年,用廢了近百噸鋼管。”張青山說。
2018年,亞洲自動化程度最高、行程最長的冷拔機在徐工液壓建成投產。設備最大冷拔長度可達18米,拉拔力可達600噸,相當於22輛50噸的重卡同時拉著鋼管前行。通過內外環模具的同時擠壓,冷拔機能够像“拉面條”一樣拉鋼管,使其強度进步30%。
為了研发出滿足大噸位起重機要求的液壓油缸,徐工液壓還聯合上下流企業研發了20米長的國內最長移動退火爐,全國首創開發的大噸位兩輥校直機,近100種粗鏜、浮鏜、珩磨加工磨具……“圍繞液壓油缸生產,我們已擁有资料開發、機加工、試驗設計等國際專利。”張青山說,這種積累讓徐工液壓生產出高功能的液壓油缸,助力XCA2600順利問世。
發動機,來自濰柴﹔高強度板材、管材,來自寶鋼﹔液壓系統,來自徐工……在XCA2600身上,能够明晰看到我國工業基礎水平的进步。“能够說,XCA2600的成功是從發動機到液壓油缸,從硬件到軟件全面升級的效果。”李長青說。
值得一提的是,XCA2600還擁有國產化的“大腦”。徐工自研的起重機智能操控系統,是XCA2600具備“繡花”功夫的關鍵地点。
XCA2600干活有多精細?在徐工試驗場,它曾用軟繩成功吊起紅酒瓶,並將紅酒一滴不漏地倒入玻璃杯中。徐工操控系統技術專家柴君飛介紹,這背面源於算法的精准操控,讓起重機即便在百米高空,也能擁有極致的微動性,以2毫米/秒的速度精准移動。
能幻想嗎?XCA2600這樣的“大家伙”,曾一度因為一根小小的螺紋軸而中斷研發。
2015年,根據設計圖紙生產的榜首批產品,在極限試驗中屢次發生斷裂。經過數十次失敗,用上一切办法剖析斷裂截面,研發團隊發現,問題出在承重部件的一根螺紋軸上。
關鍵時刻,公司“000001”號特級技師孟維挺身而出,“螺紋軸之所以简单斷裂,是因為軸上的異形螺紋加工精度不夠,所以連接處不夠順滑、受力不均,加工工藝需求改進。”
刀具,打磨精细零部件的东西。孟維提出,想进步異形螺紋的加工精度,還得從刀具下手。但是,螺紋軸零件自重就達139千克,市面上並沒有適配的刀具來加工。
此前,孟維團隊用18把非標刀具拼接成新刀具來加工螺紋軸,惋惜沒有成功。怎麼辦?孟維團隊反復試驗,先后推翻了20多種计划,最終研发出了一套精確到微米的專用刀具。
“榜首批,我們隻成型了20根螺紋軸,成功率還比較低。”孟維說,后來經過持續優化,成功率一點點进步,逐渐適應了批量化生產要求。
走進徐州重型機械有限公司的焊接車間,由我國自主研發的全球首台激光復合焊接專機正在緊張作業。它的獨特之處在於,當設備在鋼板外部焊接時,鋼板內部也在火光四濺,一次作業兩面焊接。這战胜了一般電弧焊隻能焊接鋼板外部、內部需求人工焊接的短板,極大进步了焊接功率。
但是,即便有了激光復合焊接專機的助力,在XCA2600的生產過程中,面對復雜的超級起重機結構件,依舊有超過50%的焊縫需求人工焊接。電焊工張懷紅告訴記者,留給人工焊接的往往是一些異形、隱蔽的焊縫,“以XCA2600最大截面的起重臂為例,需求9名高技能焊接工人協同作業15天,才干完结焊接。”
焊接作业非常辛苦。為了保証焊縫滑润、不開裂,每次焊接前,都要將鋼材預熱至100攝氏度。身穿10多斤重的隔熱焊服,趴在100攝氏度的鋼板上,一干便是4個小時,還要保証手一點都不抖,焊接工人每次下工都會渾身濕透。
XCA2600起重臂的焊接,是工匠精力的極致體現。張懷紅介紹,2600噸的起重臂焊接量較大,80%的方位都需求多層多道焊接。“多層多道焊接時,每焊接一層,都要進行層間打磨整理,才干焊接下一層。”張懷紅說。
“焊接是個技術活,也是個良知活,容不得半點馬虎,必須把每一層、每一道焊縫依照精品的標准來焊接。”張懷紅說,一個小小的焊接裂紋,都可能会形成嚴重的事端。正是一切焊接工匠的尽力,才造就XCA2600的優異功能。
龐然大物的研發制作,會卡在一條螺紋上﹔每條焊縫的設計,都需求設計師與工匠屡次溝通、修正。李長青慨叹:“再復雜的‘大國重器’,也要從造好一顆‘螺絲釘’開始。”
在內蒙古烏拉特后旗吊裝現場,3天一台風機的高效安裝讓XCA2600贏得了客戶點贊:“吊裝完结得相當美丽,將超大型陸上風機安裝功率进步了30%。”
在徐工超大設備調試場,兩台全新的XCA2600已整裝待發。自去年底上市以來,XCA2600已銷售10余台,訂單仍在不斷添加。
均匀每兩年,就有一款改写全球吊載才干的起重機產品下線﹔產品系列橫跨8噸至2600噸,施工領域覆蓋市政、化工、風電等多個場景﹔300噸以下產品悉数實現國產化,一切產品零部件國產化率達到91%……作為全球最大起重機制作商,徐工仍在奮力前行,不斷創造新佳績。
公民日報社概況關於公民網報社招聘招聘英才廣告服務协作加盟供稿服務數據服務網站聲明網站律師信息保護聯系我們