吊装重器 领先全球(深度观察·重大技术装备这样攻关①)(2)

光山新闻网 采集侠 2023-06-07 06:44:06
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  市场有需求,企业有反馈。研发一款起重能力更强的新产品被提上日程。“曾有国外企业认为,2000多吨全地面起重机是不可能实现的。”李长青说,此前,徐工已将全地面起重机的起重能力极限推到了2000吨,“我们决定再闯一回。”

  最大起重吨位从2000吨增至2600吨,最大起吊能力从140米吊165吨升至160米吊173吨,表面看,XCA2600升级幅度不大。但在极限吨位情况下,每增加一点吊装高度,都对产品综合技术实力提出了巨大挑战。

  第一个难关,臂架结构设计。臂架是起重机最重要的受力结构,决定着最终的起吊能力。在臂架所用原材料不变的情况下,怎样才能让臂架有更强的承重能力?答案是从结构设计入手。李长青团队将XCA2600的臂架设计成一个拥有复杂立体结构的“超级鱼竿”。

  “超级鱼竿”,顾名思义,起重机臂架可一节节伸缩,最上端的节段最细。“这种结构有个弱点,最后一节臂的截面非常小,与风电臂的连接处十分薄弱。”李长青说,这个问题解决不了,就无法造出更大吨位的产品。

  为此,研发团队专门设计了一个拉撑结构——通过上面拉、下面撑,提高臂架的强度。看似简单的“一拉一撑”,背后却是上万次试验。仅设计方案,前后就变更了几十次,每变更一次就要重新进行一次仿真实验。仅攻克这一项难题,团队就花费了4个月。

  不仅如此,徐工重型的全地面起重机研究所还专门为XCA2600研发了“超起一键定长张紧”功能。XCA2600搭载的系统,可根据环境和工况变化,精确调整两侧钢丝绳的拉力,随时调整臂架的侧向变形,使大臂始终处在笔直状态,拥有最好的起吊能力。

  第二个难关,底盘设计。相同结构设计下,起重机自重越轻,则起重量越大。减自重这一“重任”,落在了底盘身上。

  行业内有一句话,底盘每减重1千克,相当于上部结构减重5千克。徐工零部件技术专家胡小冬介绍,为了兼顾起重性能和产品的机动性、灵活性,XCA2600用上了徐工自主研制的独立悬架系统,并且采用了断开车桥,能够实现载重300吨转场。

  车桥,又称车轴,通过悬架与车架相连,两端安装车轮,以维持车辆正常行驶。以往的起重机,配备的是整体车桥。“整体车桥自重更重,过坑能力、抗颠簸能力也不强。”胡小冬说,采用断开车桥,即使XCA2600的左、右侧车轮高度相差30厘米,依旧可以保持车身平衡。

  此前,断开车桥只能依靠进口,一根售价高达15万元。2013年起,徐工下定决心研发断开车桥。经过近10年持续努力,徐工研制出断开车桥,不仅成本更低,且比进口车桥轻8%;不仅完成减重重任,还保障了良好的爬坡能力,目前已逐步应用到超大吨位起重机上。

  升级产业链

  “XCA2600的成功是从发动机到液压油缸,从硬件到软件全面升级的成果”

  性能全球领先的XCA2600,代表了中国工程机械行业全产业链的集体跃升。它全身上下1万多种、超10万个零部件,国产化率接近90%。

  液压系统,被视作起重机的“心脏”,决定着“超级大力士”力量有多大。液压油缸,负责把液压能转换成机械能,是液压系统的重要部件。而超大吨位起重机的液压油缸,缸壁必须做到又薄又硬,既实现轻量化,又具备高强度,对基础原材料、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,总长超过10米、圆筒外径0.54米、内径0.5米,尺寸精度达到0.01毫米。”徐工液压技术专家张青山说,为此,徐工液压准备了近20年。