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吊装重器 抢先全球(深度调查·严峻技能装备这样攻关①)
时间 : 2023-08-06 11:21:32 浏览量 : 1

  本年3月,习在参与十四届全国人大一次会议江苏代表团审议时着重,“要坚持把展开经济的着力点放在实体经济上,深化推动新式工业化,强化工业根底再造和严峻技能装备攻关”。

  全地上起重机、大型盾构机、“深海一号”出产储油平台……近年来,我国装备制作业捷报频传、效果丰盛。这些“国之重器”是怎么诞生的?到达了怎样的水平?研制出产人员付出了哪些尽力?下一步怎么走?今日起,本版推出“严峻技能装备这样攻关”系列报道,展现“国之重器”的风貌,叙述关于研制出产的斗争故事。

  2017年12月,习调查徐工集团重型机械有限公司时,饶有兴致地登上公司彻底自主研制的XCA220型全地上轮式起重机驾驶室。

  指出,装备制作业是制作业的脊柱,要加大投入、加强研制、加速展开,尽力占据世界制高点、掌控技能话语权,使我国成为现代装备制作业大国。

  2023年3月,习参与江苏代表团审议时的一个场景,让人形象深入:

  来自徐工集团的单增海代表给带来一个好消息:“2017年您调查徐工时乘坐的220吨全地上起重机,要害目标已到达全球榜首,国产化率由本来的71%进步到100%。”

  习予以必定,指出“咱们还要再进步,向中高端走,咱们高质量展开要表现在这里”。

  从2017年到2023年,徐工集团将全地上起重机的最大起重才干从1200吨进步到全球最大的2600吨,吊装高度从100米进步到160米,首要功能目标排名全球榜首。

  徐工起重机凭什么抢先全球?研制过程中突破了哪些技能难点?记者进行了采访。

  “从提出主意,到变为图纸,每一步都是全球的榜首步,一切的技能都是榜首次探索”

  清晨,内蒙古乌拉特后旗,苍茫戈壁,长风猎猎。万里晴空下,臂展长173.5米的“超级大力士”——徐工2600吨全地上起重机(以下简称“XCA2600”)分外亮眼。

  高度到位、视点到位、配重到位、风速8米/秒……“发动!”7点整,现场总指挥一声令下,起重机开端运转,随行将总重达128吨、叶片长97米的风机叶轮慢慢吊起。叶轮升至110米高后,起重机带着它全体旋转,56颗螺栓精准刺进机舱轮毂预留的小孔。

  百米高空,演出精准对接,力拔山河的XCA2600亮出“绣花”功夫。这样一个万能“大力士”,代表我国起重机再次改写世界纪录,被人们称为“全球榜首吊”。

  “从提出主意,到变为图纸,每一步都是全球的榜首步,一切的技能都是榜首次探索。”设备总规划师李长青慨叹。

  近年来,我国风电职业蓬勃展开,风机功率继续晋级,叶轮直径、风机分量随之上升。不少吊装公司向徐工提出,期望能够出产一款吊装更稳、高度更高、吊装分量更大又兼具灵活性、能完结快速转场的起重机。

  商场有需求,企业有反应。研制一款起重才干更强的新产品被提上日程。“曾有国外企业以为,2000多吨全地上起重机是不或许完结的。”李长青说,此前,徐工已将全地上起重机的起重才干极限推到了2000吨,“咱们决议再闯一回。”

  最大起重吨位从2000吨增至2600吨,最大起吊才干从140米吊165吨升至160米吊173吨,外表看,XCA2600晋级起伏不大。但在极限吨位情况下,每添加一点吊装高度,都对产品归纳技能实力提出了巨大应战。

  榜首个难关,臂架结构规划。臂架是起重机最重要的受力结构,决议着终究的起吊才干。在臂架所用原资料不变的情况下,怎样才干让臂架有更强的承重才干?答案是从结构规划下手。李长青团队将XCA2600的臂架规划成一个具有杂乱立体结构的“超级鱼竿”。

  “超级鱼竿”,望文生义,起重机臂架可一节节弹性,最上端的节段最细。“这种结构有个缺点,终究一节臂的截面非常小,与风电臂的衔接处非常单薄。”李长青说,这个问题处理不了,就无法造出更大吨位的产品。

  为此,研制团队专门规划了一个拉撑结构——通过上面拉、下面撑,进步臂架的强度。看似简略的“一拉一撑”,背面却是上万次实验。仅规划计划,前后就改变了几十次,每改变一次就要从头进行一次仿真实验。仅霸占这一项难题,团队就花费了4个月。

  不只如此,徐工重型的全地上起重机研讨所还专门为XCA2600研制了“超起一键定长张紧”功用。XCA2600搭载的体系,可依据环境和工况改变,准确调整两边钢丝绳的拉力,随时调整臂架的侧向变形,使大臂一直处在垂直状况,具有最好的起吊才干。

  第二个难关,底盘规划。相同结构规划下,起重机自重越轻,则起分量越大。减自重这一“重担”,落在了底盘身上。

  职业内有一句线千克,适当于上部结构减重5千克。徐工零部件技能专家胡小冬介绍,为了统筹起重功能和产品的机动性、灵活性,XCA2600用上了徐工自主研制的独立悬架体系,而且选用了断开车桥,能够完结载重300吨转场。

  车桥,又称车轴,通过悬架与车架相连,两头装置车轮,以坚持车辆正常行进。以往的起重机,装备的是全体车桥。“全体车桥自重更重,过坑才干、抗波动才干也不强。”胡小冬说,选用断开车桥,即便XCA2600的左、右侧车轮高度相差30厘米,仍旧能够坚持车身平衡。

  此前,断开车桥只能依托进口,一根价格高达15万元。2013年起,徐工下定决心研制断开车桥。通过近10年继续尽力,徐工研制出断开车桥,不只本钱更低,且比进口车桥轻8%;不只完结减重重担,还确保了杰出的爬坡才干,现在已逐渐应用到超大吨位起重机上。

  “XCA2600的成功是从发动机到液压油缸,从硬件到软件全面晋级的效果”

  功能全球抢先的XCA2600,代表了我国工程机械职业全工业链的团体跃升。它全身上下1万多种、超10万个零部件,国产化率挨近90%。

  液压体系,被视作起重机的“心脏”,决议着“超级大力士”力气有多大。液压油缸,担任把液压能转换成机械能,是液压体系的重要部件。而超大吨位起重机的液压油缸,缸壁有必要做到又薄又硬,既完结轻量化,又具有高强度,对根底原资料、加工工艺等提出了很高要求。

  “此次为XCA2600配套的圆柱形液压油缸,总长超越10米、圆筒外径0.54米、内径0.5米,尺度精度到达0.01毫米。”徐工液压技能专家张青山说,为此,徐工液压预备了近20年。

  以原资料为例,2010年,当徐工决议开发400吨以上超大吨位起重机时,找遍国内原资料商标,没有一种能够满意大吨位起重机液压油缸的功能要求。仅有找到的国外资料,又面临交货周期长、后期加工难度大等问题。

  面临窘境,徐工决议联合国内钢管企业自主研制。“那个阶段,国内钢材产品求过于供,很少有厂商乐意展开小众、新式特种资料的研制。”张青山说,徐工足足花了两年时刻才找到合作伙伴,2014年,合作开发出徐工专用的XG系列新资料,资料强度进步一倍以上。

  处理了原资料问题,还要战胜加工工艺难关。钢管公司供给的无缝管坯料壁厚误差达正负8%,徐工得找到合适的加工手法,将无缝管坯料拉长、变薄、变细密,使钢管满意设备需求。

  其时,国内根底工艺技能缺少,乃至都没有缸筒“冷拔”概念。张青山说:“相同强度的产品,咱们选用传统机加工出来的缸体又重又笨,而国外先进产品壁厚只要一半。”

  困难面前,徐工再次下定决心,一定要啃下“冷拔法”这个硬骨头。这一步一踏出,又是一次绵长的攻坚。

  整整花了8年时刻,徐工液压总算成功把握冷拔技能的系列参数,并联合国内企业出产出首台具有自主知识产权的冷拔机。“不同规范的产品,需求匹配不同的冷拔速度。光研讨这个技能参数,咱们就花了两年,用废了近百吨钢管。”张青山说。

  2018年,亚洲自动化程度最高、行程最长的冷拔机在徐工液压建成投产。设备最大冷拔长度可达18米,拉拔力可达600吨,适当于22辆50吨的重卡一起拉着钢管前行。通过内外环模具的一起揉捏,冷拔机能够像“拉面条”相同拉钢管,使其强度进步30%。

  为了研制出满意大吨位起重机要求的液压油缸,徐工液压还联合上下游企业研制了20米长的国内最长移动退火炉,全国创始开发的大吨位两辊校直机,近100种粗镗、浮镗、珩磨加工磨具……“环绕液压油缸出产,咱们已具有资料开发、机加工、实验规划等世界专利。”张青山说,这种堆集让徐工液压出产出高功能的液压油缸,助力XCA2600顺畅面世。

  发动机,来自潍柴;高强度板材、管材,来自宝钢;液压体系,来自徐工……在XCA2600身上,能够明晰看到我国工业根底水平的进步。“能够说,XCA2600的成功是从发动机到液压油缸,从硬件到软件全面晋级的效果。”李长青说。

  值得一提的是,XCA2600还具有国产化的“大脑”。徐工自研的起重机智能操控体系,是XCA2600具有“绣花”功夫的要害所在。

  XCA2600干活有多精细?在徐工实验场,它曾用软绳成功吊起红酒瓶,并将红酒一滴不漏地倒入玻璃杯中。徐工操控体系技能专家柴君飞介绍,这背面源于算法的精准操控,让起重机即便在百米高空,也能具有极致的微动性,以2毫米/秒的速度精准移动。

  能幻想吗?XCA2600这样的“大家伙”,曾一度由于一根小小的螺纹轴而中止研制。

  2015年,依据规划图纸出产的榜首批产品,在极限实验中屡次产生开裂。通过数十次失利,用上一切办法剖析开裂截面,研制团队发现,问题出在承重部件的一根螺纹轴上。

  要害时刻,公司“000001”号特级技师孟维挺身而出,“螺纹轴之所以简单开裂,是由于轴上的异形螺纹加工精度不行,所以衔接处不行顺滑、受力不均,加工工艺需求改善。”

  刀具,打磨精细零部件的东西。孟维提出,想进步异形螺纹的加工精度,还得从刀具下手。但是,螺纹轴零件自重就达139千克,市面上并没有适配的刀具来加工。

  此前,孟维团队用18把非标刀具拼接成新刀具来加工螺纹轴,惋惜没有成功。怎么办?孟维团队重复实验,先后推翻了20多种计划,终究研制出了一套准确到微米的专用刀具。

  “榜首批,咱们只成型了20根螺纹轴,成功率还比较低。”孟维说,后来通过继续优化,成功率一点点进步,逐渐习惯了批量化出产要求。

  走进徐州重型机械有限公司的焊接车间,由我国自主研制的全球首台激光复合焊接专机正在严峻作业。它的共同之处在于,当设备在钢板外部焊接时,钢板内部也在火光四溅,一次作业双面焊接。这战胜了一般电弧焊只能焊接钢板外部、内部需求人工焊接的短板,极大进步了焊接功率。

  但是,即便有了激光复合焊接专机的助力,在XCA2600的出产过程中,面临杂乱的超级起重机结构件,仍旧有超越50%的焊缝需求人工焊接。电焊工张怀红告知记者,留给人工焊接的往往是一些异形、荫蔽的焊缝,“以XCA2600最大截面的起重臂为例,需求9名高技能焊接工人协同作业15天,才干完结焊接。”

  焊接作业非常辛苦。为了确保焊缝滑润、不开裂,每次焊接前,都要将钢材预热至100摄氏度。身穿10多斤重的隔热焊服,趴在100摄氏度的钢板上,一干便是4个小时,还要确保手一点都不抖,焊接工人每次下工都会浑身湿透。

  XCA2600起重臂的焊接,是工匠精力的极致表现。张怀红介绍,2600吨的起重臂焊接量较大,80%的方位都需求多层多道焊接。“多层多道焊接时,每焊接一层,都要进行层间打磨整理,才干焊接下一层。”张怀红说。

  “焊接是个技能活,也是个良知活,容不得半点大意,有必要把每一层、每一道焊缝依照精品的规范来焊接。”张怀红说,一个小小的焊接裂纹,都有或许形成严峻的事端。正是一切焊接工匠的尽力,才造就XCA2600的优异功能。

  庞然大物的研制制作,会卡在一条螺纹上;每条焊缝的规划,都需求规划师与工匠屡次交流、修正。李长青慨叹:“再杂乱的‘大国重器’,也要从造好一颗‘螺丝钉’开端。”

  在内蒙古乌拉特后旗吊装现场,3天一台风机的高效装置让XCA2600赢得了客户点赞:“吊装完结得适当美丽,将超大型陆上风机装置功率进步了30%。”

  在徐工超大设备调试场,两台全新的XCA2600已整装待发。自去年底上市以来,XCA2600已出售10余台,订单仍在不断添加。

  均匀每两年,就有一款改写全球吊载才干的起重机产品下线吨,施工范畴掩盖市政、化工、风电等多个场景;300吨以下产品悉数完结国产化,一切产品零部件国产化率到达91%……作为全球最大起重机制作商,徐工仍在奋力前行,不断发明新佳绩。

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