“科技是第一生產(chǎn)力”。黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人高瞻遠(yuǎn)矚,并多次強(qiáng)調(diào)這一重要論證。習(xí)近平總書記也在不同場(chǎng)合反復(fù)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新的重要性,頻頻談創(chuàng)新,事事講創(chuàng)新,處處謀創(chuàng)新,從全局的高度謀劃部署,將“創(chuàng)新”理念置于發(fā)展全局中的重要位置。“中冶重機(jī)”作為國(guó)內(nèi)抱罐車、鐵水車等為數(shù)不多的冶煉大物流裝備研發(fā)制造單位,一直以來(lái)始終將技術(shù)創(chuàng)新當(dāng)做重點(diǎn)工作。作為一家以面向外部市場(chǎng)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、品牌和產(chǎn)品的冶煉大物流裝備制造企業(yè),“中冶重機(jī)”始終堅(jiān)信科技創(chuàng)新是企業(yè)持續(xù)發(fā)展的無(wú)盡動(dòng)力,以創(chuàng)新之箭瞄準(zhǔn)觸摸行業(yè)技術(shù)高端。

合作研發(fā) 首次應(yīng)用告捷

“中冶重機(jī)”抱罐車產(chǎn)品從2013年開始,逐漸推廣到銅冶煉廠,市場(chǎng)影響力越來(lái)越大,但因抱罐車產(chǎn)品種類不全,難以適應(yīng)不同工況的銅冶煉廠,在推廣應(yīng)用中,受產(chǎn)品缺項(xiàng)而無(wú)法全面滿足客戶的多樣化需求。“中冶重機(jī)”為提升國(guó)產(chǎn)抱罐車的競(jìng)爭(zhēng)力,完善銅冶煉抱罐車系列產(chǎn)品的種類,與冶煉企業(yè)、使用方共同組建研發(fā)小組,共同開發(fā)新型抱罐車,研發(fā)出利于高位倒渣的新型抱罐車產(chǎn)品,該類型抱罐車是平臺(tái)抱罐車與U型抱罐車的完美結(jié)合,具有自重輕,現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)能力強(qiáng),作業(yè)效率高等特點(diǎn)。并將其歸于“中冶重機(jī)”鉸接式抱罐車系列D型。

2017年7月12日,“中冶重機(jī)”與國(guó)內(nèi)知名冶煉企業(yè)在上海簽署共同研發(fā)ZBC60D抱罐車的研發(fā)合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,“中冶重機(jī)”負(fù)責(zé)研制一款具有高位倒渣功能的新型銅冶煉抱罐車,用以替代進(jìn)口品牌。并對(duì)此類型抱罐車進(jìn)行技術(shù)升級(jí),以適應(yīng)國(guó)內(nèi)銅冶煉環(huán)境。使用方負(fù)責(zé)提供現(xiàn)有渣包物流運(yùn)輸車機(jī)械參數(shù)統(tǒng)計(jì)、提供機(jī)型設(shè)計(jì)要求、審核設(shè)計(jì)方案、負(fù)責(zé)合作樣機(jī)的試運(yùn)行及效果評(píng)估、合作樣機(jī)的結(jié)案與驗(yàn)收等工作。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)多次赴現(xiàn)場(chǎng)了解使用工況、收集技術(shù)資料、數(shù)據(jù)核對(duì)、詢問改進(jìn)建議,進(jìn)行技術(shù)方案交流。通過近六個(gè)多月的攻堅(jiān)克難,一款全新研發(fā)出的新型抱罐車設(shè)計(jì)方案審核通過,并于2018年3月底形成可制作的技術(shù)圖紙。根據(jù)初步計(jì)算,新研發(fā)的新型抱罐車不但滿足現(xiàn)場(chǎng)特殊工況,而且整體制造成本和運(yùn)行成本大幅下降,整車穩(wěn)定性和適應(yīng)性得到更大提升。

自主研發(fā) 解決研發(fā)難題

鑒于進(jìn)口高位倒渣抱罐車有諸多優(yōu)點(diǎn),研發(fā)團(tuán)隊(duì)借助“耿會(huì)良勞模創(chuàng)新工作室”平臺(tái),著力對(duì)高位倒渣抱罐車關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行集成創(chuàng)新和自主研發(fā),并實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)性能匹配及主要備件的布置等關(guān)鍵技術(shù)的新突破。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果,動(dòng)力系統(tǒng)選擇了卡特、康明斯、斯堪尼亞、上柴、玉柴、濰柴等國(guó)內(nèi)外主流廠家的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行各方面的綜合對(duì)比。經(jīng)過充分論證和評(píng)比后,研發(fā)團(tuán)隊(duì)最終選擇美國(guó)康明斯M11發(fā)動(dòng)機(jī);同時(shí)為匹配該發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)高效能工作的目標(biāo),最終選擇美國(guó)DANA新一代開發(fā)的TE32系列變速箱作為新型抱罐車的行走驅(qū)動(dòng)方案。

動(dòng)力系統(tǒng)布置如果按照以往抱罐車動(dòng)力系統(tǒng)的布置,最前面是冷卻器(含中冷器),然后是發(fā)動(dòng)機(jī),最后面接變矩器變速箱,這樣的布置會(huì)使前車車頭很長(zhǎng),難以滿足冶煉廠的工況,研發(fā)人員大膽創(chuàng)新,采用倒置法布置,即將變矩器、變速箱布置在發(fā)動(dòng)機(jī)前,冷卻風(fēng)扇安置于發(fā)動(dòng)機(jī)之后或者側(cè)面,采用變量馬達(dá)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇,這樣布置能大大節(jié)省前車架車頭的長(zhǎng)度,使得車輛布置更加緊湊。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)摒棄因循守舊設(shè)計(jì)理念,改變過去以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)為主,兼顧性能設(shè)計(jì)的思路;大膽嘗試創(chuàng)新創(chuàng)造,以性能設(shè)計(jì)為主,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)同步的新思路,使新型抱罐車動(dòng)力性能及倒置法布置得到成功應(yīng)用,標(biāo)志著“中冶重機(jī)”完全具備滿足不同客戶需求的正向研發(fā)能力。

發(fā)揮優(yōu)勢(shì) 技術(shù)觸摸行業(yè)高端

研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員發(fā)揮自身專業(yè)特長(zhǎng),將其合力成為項(xiàng)目研發(fā)優(yōu)勢(shì),大膽嘗試行業(yè)技術(shù)高新理念,并付諸于研發(fā)行動(dòng)。設(shè)計(jì)中,該項(xiàng)目有限元分析、遠(yuǎn)程智能等多項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用已觸摸行業(yè)高端技術(shù)水平,并形成了一系列“中冶重機(jī)”的特色核心技術(shù)。

一是全新的外觀設(shè)計(jì)及良好的駕控性

新研發(fā)的“中冶重機(jī)”D型抱罐車具有更加協(xié)調(diào)的外觀設(shè)計(jì)以及良好的駕控性能,整車布置緊湊,自重利用系數(shù)高,使得其更適合中小型冶煉廠的使用,符合節(jié)能減排的目標(biāo)。

“中冶重機(jī)”D型抱罐車設(shè)計(jì)采用2件橡膠減震器+6件彈簧減震器組合安裝在H橫梁內(nèi)的減震濾震技術(shù),可吸收車輛在行駛過程中部分震動(dòng)波,同時(shí)加強(qiáng)防沖擊結(jié)構(gòu),選用優(yōu)質(zhì)鋼材和采用加強(qiáng)型車橋,并全車采用前后各2只米其林充氣大輪胎等來(lái)增加底盤的承載能力。對(duì)駕駛室內(nèi)重新進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)研究,開發(fā)新一代駕駛室,室內(nèi)前后布置空調(diào)出風(fēng)口,主駕駛室內(nèi)配置180°旋轉(zhuǎn)減震可調(diào)高度座椅以及配置有保溫隔音功能的吸塑內(nèi)飾組件,以提高駕駛員的舒適性,減少視野盲區(qū)和駕駛疲勞。

二是采用連桿機(jī)構(gòu)替代傾翻油缸實(shí)現(xiàn)高位倒渣

抱罐車在倒渣時(shí),液壓油缸驅(qū)動(dòng)工作臂傾翻到一定角度時(shí),凝固的冶煉渣會(huì)整團(tuán)倒出,一般的渣場(chǎng)都會(huì)配置一個(gè)深2~3米的坑,但如果受現(xiàn)場(chǎng)使用條件限制,沒有很深的基坑,就需要在1.5米左右的高度將渣倒出,這樣才能使被倒出成團(tuán)的冶煉渣沖擊地面而被破粹成一定大小的塊,方便后期處理。

“中冶重機(jī)”D型抱罐車設(shè)計(jì)采用連桿高位傾翻工作機(jī)構(gòu),主要由工作大臂、拉桿及叉罐座組成,可實(shí)現(xiàn)渣罐口在1.5米的高度通過將渣罐耳軸被鎖定后可完成倒渣功能,減少了一套傾翻油缸,降低了成本,增加了可靠性。

三是對(duì)整車機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析

有限元分析,作為目前國(guó)際先進(jìn)的輔助設(shè)計(jì)手段,研發(fā)團(tuán)隊(duì)借助以往項(xiàng)目分析的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)積累,獨(dú)立開展對(duì)新研發(fā)抱罐車的整車機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,同時(shí)模擬抱罐車運(yùn)行的各種工況進(jìn)行模擬加載,對(duì)各主要機(jī)械部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化加強(qiáng)并去除冗余,即確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠安全又合理,又能夠大大減少抱罐車的研發(fā)周期和降低研發(fā)費(fèi)用。

四是遠(yuǎn)程智能化控制系統(tǒng),提高車輛信息化程度

從電氣控制系統(tǒng)上優(yōu)化控制方案,實(shí)現(xiàn)更加智能的控制,采用集成電路和PLC,HMI、車子終端、后臺(tái)服務(wù)器等互相協(xié)同配合,最大限度地提高抱罐車的信息化程度,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控、故障診斷。遠(yuǎn)程智能監(jiān)控具有遠(yuǎn)程收集和存儲(chǔ)車輛實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)、故障診斷存儲(chǔ)及報(bào)警、設(shè)備每日每月運(yùn)行統(tǒng)計(jì)、遠(yuǎn)程參數(shù)標(biāo)定等功能。該遠(yuǎn)程智能監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用,將進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)抱罐車售后全生命周期的技術(shù)支持力度,并提高客戶應(yīng)用體驗(yàn)。

五是提高管路元器件的防腐性能

研發(fā)團(tuán)隊(duì)考慮原來(lái)的抱罐車腐蝕速度較快,在新抱罐車采用耐酸,防腐性好的元器件,重要元件進(jìn)行密封防護(hù),電控柜體提高防護(hù)等級(jí),采用航空接插件,外漏的重要部位噴涂玻璃鋼,后車架防護(hù)罩設(shè)計(jì)改成面板傾斜、密封式引導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)以保護(hù)后車架的電器元件及管路等。

“中冶重機(jī)”緊跟市場(chǎng)需求,通過技術(shù)研發(fā)、創(chuàng)新升級(jí),并不斷推陳出新,以新產(chǎn)品、新服務(wù)持續(xù)提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,始終保持行業(yè)領(lǐng)先地位?!爸幸敝貦C(jī)”D型抱罐車的成功研制,為2018年“中冶重機(jī)”開展的一系列“以科技創(chuàng)新助力企業(yè)發(fā)展”的主題活動(dòng)取得了良好成果。“中冶重機(jī)”將繼續(xù)以高科技、新技術(shù)、新產(chǎn)品搏擊行業(yè)高端,未來(lái)發(fā)展前景將更為廣闊?!?span style="text-indent: 2em;">(作者單位:中冶寶鋼技術(shù))