廣袤的草原上,上百米高的風力發電機巍然矗立,巨大的風機葉片在藍天的映襯下徐徐轉動,每一次旋轉都是綠色電能賦予社會經濟的一次“脈動”。
隨著中國風電產業不斷向更大規模、更高效率邁進,風機的尺寸和重量也在持續攀升。風機高度開始突破200米,單機容量向15兆瓦級邁進,其背后意味著更高、更重、更復雜的吊裝任務,對起重機的噸位、設計和綜合性能提出了前所未有的要求,更大噸位、更強性能的超大噸位全地面起重機逐漸成為行業剛需。
中聯重科4000噸級全地面起重機的橫空出世,不僅填補了全球該領域的空白,更以100%國產化率、20余項首創技術,問鼎全球之最,彰顯著中國智造在超大噸位起重機領域的引領性實力。
01
前面沒有路,就自己踩出一條路
上世紀80年代,中國起重機行業尚處于起步階段,核心技術幾乎全部依賴進口。1989年,中聯重科成功研制我國第一臺引進德國技術的全地面起重機,邁出了國產化的第一步。但中聯重科也深知:真正的核心競爭力必須掌握在自己手中。
我們知道,起重機核心技術的自主創新,不僅是技術能力的突破,更是國家工業自主可控戰略的重要支撐。
由于起重機國產化的背后,將會帶動全產業鏈升級,國產起重機的每一個零部件突破,都意味著中國制造業在高端裝備領域的又一次突圍。
特別是在能源轉型的背景下,風電、光伏等新能源建設對大型吊裝設備的需求激增,而中國風電產業的騰飛,則為超大噸位起重機的國產化創造了核心場景,隨著15兆瓦級風機的機艙重量超過160噸,葉片長度突破100米,吊裝高度接近200米,新的場景也對超大噸位全地面起重機提出了很多挑戰:
首先,要滿足公路行駛標準。傳統千噸級起重機往往需要拆解運輸,而全地面起重機可以在合規尺寸下實現快捷轉場,這對底盤設計、輕量化技術提出極高要求。
其次,要具備更強的風機吊裝能力:風機塔筒高度突破190米,吊裝部件重量達160噸,要求起重機具備超強臂架系統與精準控制能力。
最后,是100%國產化供應鏈:從液壓閥到高強鋼,從智能控制系統到超重載車橋,必須實現全產業鏈自主可控,避免受制于人。
不難發現,只有中國的高速發展,能夠誕生超大噸位起重機的應用場景和市場需求,所以在國際市場,并沒有成熟產品的解決方案。因此,中聯重科選擇了一條打開 “ 無人區 ” 創新之路:前面沒有路,只有靠自己的雙腳走出一條路。
02
4000噸級全地面起重機
的技術突圍
帶著一往無前的勇氣,中聯重科將超大噸位起重機的研發,作為一場長期持續的“攻堅戰”。從2008年研發千噸級起重機以來,中聯重科的技術團隊就在不斷突破“行業天花板”。
而繼2000噸級、2400噸級兩次創造世界紀錄后,中聯重科在去年9月28日下線的4000噸級全地面起重機再次詮釋了“大國重器”的意義。
作為全球唯一可滿足公路行駛標準的4000噸級全地面起重機、全球風機吊裝能力最強的輪式起重機、全球技術含量最高,更是關鍵零部件實現100%自主可控的全地面起重機,它的每一項技術突破,都是先進設計理念與場景結合的產物,并打破了困擾整個行業的多項“不可攻破”的難題。
首當其沖,是解決了超大噸位起重機與公路機動性的矛盾。
全地面起重機,顧名思義,是采用多軸驅動、全輪轉向和油氣懸架系統,既能適應崎嶇的野外地形,又符合公路法規允許在公共道路上行駛的起重機。這是一個看似簡單的標準,但卻是整個起重機行業多年的未解難題。
在此之前,整個業界都沒有底盤在3米寬度、22.5米長度的尺寸限制范圍內實現近400噸重的行駛承載設計,同時3米車寬下400噸左右自重行駛時的車輛側傾問題也讓設計者頭疼。中聯重科的研發團隊通過創新研發和多輪試驗,摒棄了傳統簡單放大尺寸的做法,巧妙地解決了車輛尺寸、自重等道路法規限制問題,使得這臺“龐然大物”在擁有超強起重能力的同時,重載底盤既能在工地負載全部作業裝置轉場,又能夠自由穿梭于公路之上。
如果說公路行駛標準解決的是設備轉場的靈活性,那么吊裝能力則決定了起重機所能承擔任務的上限。如今,這一上限正由超大風機的吊裝需求所定義。
起重機在200米高度吊裝200噸重物,相當于將130輛轎車提升至70層樓高,這是“4000噸位級”這個數字所帶來的最直觀的感受。在其背后,中聯重科研發了“長柔大慣量臂架系統”,并采用1100MPa級高強鋼,通過智能變形補償技術,確保吊裝精度誤差小于2毫米,加上獨創的配重平衡系統可在強風環境下穩定作業。這一系列的技術創新疊加,才做到讓一次性吊裝5米寬、12米長、160噸重的風機機艙和直徑超過200米大葉輪變得游刃有余,并可覆蓋全球90%的風機吊裝工況。
值得稱道的是,4000噸級起重機在整機集成設計上實現了20余項技術突破。通過優化全地面底盤、臂架系統、配重系統等關鍵部件,在保持與2400噸級產品相當尺寸的前提下,將起重能力提升了60%以上。
當然,這臺屢破行業紀錄的“超級”起重機之所以令人矚目,還在于實現了關鍵零部件高水平的自主可控。怎么理解“高水平”?
一方面,關鍵零部件100%國產化是通過全產業鏈協同創新實現的。在核心技術領域,自主研發了重載多軸懸架系統、超長臂架設計、智能控制算法、超高強鋼高精度制造等關鍵技術,突破了國外專利壁壘;
另一方面,關鍵零部件上,采用中聯自研的超重載車橋、大流量液壓主閥、重載工程油缸等替代進口部件;同時建立自主供應鏈,通過工業互聯網平臺整合上下游資源,確保原材料穩定供應,真正實現了從設計到制造的全鏈條自主可控。
可以說,4000 噸級全地面起重機的研發成功,不僅是對行業技術瓶頸的突破,更是中國裝備制造業自主創新能力的有力證明。
03
技術突破到行業引領
中聯重科的創新啟示錄
羅馬從來不是一天建成的,在4000噸級全地面起重機誕生的背后,實則是中聯重科長期堅持投入科技自主創新,厚積薄發的結果。
回望發展歷程,從2006年采用多節臂單缸插銷伸縮技術的QAY180成功問世,到2009年集多項原創技術于一身的QAY350實現技術突破,再到2012年全球最大噸位的“風之子”QAY2000開創風電吊裝新紀元,直至2024年4000噸級全地面起重機震撼問世,每一個里程碑都鐫刻著中聯重科矢志創新的堅定足跡。
這些成就的背后,是無數個攻堅克難的日日夜夜。看似普通的起重機內部,實則蘊含著極其復雜的系統工程:上百個子系統、上萬個零部件的精密配合,構成了千萬種可能的參數組合。中聯重科創新性地突破了傳統的 " 堆棧式設計 " 思維,開創了多變量協同優化的設計方法,才最終找到了緊湊設計的最優解。
在具體工藝層面,團隊同樣精益求精:17米長的超高強鋼臂節要求加工精度控制在2mm以內,為此研發了智能壓型系統和多熱源調控焊接技術;創新的"凹凸互嵌"底盤構型和混合懸架系統,完美解決了3米寬度下的承載難題;先進的融合感知方法和自適應控制技術,則確保了206米長臂架在復雜工況下的精準作業。
從系統級創新,到每個技術細節的突破,中聯重科真正將自主創新理念貫穿到4000噸級全地面起重機的的方方面面。
這臺“用得上、跑得遠、吊得穩、轉得快”的超級起重機,不僅是裝備制造的技術標桿,更是中國工業自主創新的縮影。當大國重器的鋼鐵臂膀托起社會經濟建設的未來,我們看到的不僅是一臺設備的突破,更是一個國家在全球產業價值鏈中攀升的決心。
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