以創(chuàng)新之箭觸摸行業(yè)技術(shù)高端

——“中冶重機”新品ZBC60D型抱罐車研發(fā)紀(jì)實

邱冬平/文     發(fā)布日期：2018-10-17


“科技是第一生產(chǎn)力”。黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人高瞻遠(yuǎn)矚，并多次強調(diào)這一重要論證。習(xí)近平總書記也在不同場合反復(fù)強調(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?！爸幸敝貦C”作為國內(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，一直以來始終將技術(shù)創(chuàng)新當(dāng)做重點工作。作為一家以面向外部市場、具有自主知識產(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”始終堅信科技創(chuàng)新是企業(yè)持續(xù)發(fā)展的無盡動力，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”抱罐車產(chǎn)品從2013年開始，逐漸推廣到銅冶煉廠，市場影響力越來越大，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)品缺項而無法全面滿足客戶的多樣化需求。“中冶重機”為提升國產(chǎn)抱罐車的競爭力，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抱罐車與U型抱罐車的完美結(jié)合，具有自重輕，現(xiàn)場適應(yīng)能力強，作業(yè)效率高等特點。并將其歸于“中冶重機”鉸接式抱罐車系列D型。

2017年7月12日，“中冶重機”與國內(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”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，用以替代進口品牌。并對此類型抱罐車進行技術(shù)升級，以適應(yīng)國內(nèi)銅冶煉環(huán)境。使用方負(fù)責(zé)提供現(xiàn)有渣包物流運輸車機械參數(shù)統(tǒng)計、提供機型設(shè)計要求、審核設(shè)計方案、負(fù)責(zé)合作樣機的試運行及效果評估、合作樣機的結(jié)案與驗收等工作。

研發(fā)團隊多次赴現(xiàn)場了解使用工況、收集技術(shù)資料、數(shù)據(jù)核對、詢問改進建議，進行技術(shù)方案交流。通過近六個多月的攻堅克難，一款全新研發(fā)出的新型抱罐車設(shè)計方案審核通過，并于2018年3月底形成可制作的技術(shù)圖紙。根據(jù)初步計算，新研發(fā)的新型抱罐車不但滿足現(xiàn)場特殊工況，而且整體制造成本和運行成本大幅下降，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

鑒于進口高位倒渣抱罐車有諸多優(yōu)點，研發(fā)團隊借助“耿會良勞模創(chuàng)新工作室”平臺，著力對高位倒渣抱罐車關(guān)鍵技術(shù)進行集成創(chuàng)新和自主研發(fā)，并實現(xiàn)動力系統(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)團隊根據(jù)設(shè)計計算結(jié)果，動力系統(tǒng)選擇了卡特、康明斯、斯堪尼亞、上柴、玉柴、濰柴等國內(nèi)外主流廠家的發(fā)動機進行各方面的綜合對比。經(jīng)過充分論證和評比后，研發(fā)團隊最終選擇美國康明斯M11發(fā)動機；同時為匹配該發(fā)動機實現(xiàn)高效能工作的目標(biāo)，最終選擇美國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)動方案。

動力系統(tǒng)布置如果按照以往抱罐車動力系統(tǒng)的布置，最前面是冷卻器（含中冷器），然后是發(fā)動機，最后面接變矩器變速箱，這樣的布置會使前車車頭很長，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)動機前，冷卻風(fēng)扇安置于發(fā)動機之后或者側(cè)面，采用變量馬達(dá)驅(qū)動冷卻風(fēng)扇，這樣布置能大大節(jié)省前車架車頭的長度，使得車輛布置更加緊湊。

研發(fā)團隊摒棄因循守舊設(shè)計理念，改變過去以結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計為主，兼顧性能設(shè)計的思路；大膽嘗試創(chuàng)新創(chuàng)造，以性能設(shè)計為主，結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計同步的新思路，使新型抱罐車動力性能及倒置法布置得到成功應(yīng)用，標(biāo)志著“中冶重機”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　技術(shù)觸摸行業(yè)高端

研發(fā)團隊成員發(fā)揮自身專業(yè)特長，將其合力成為項目研發(fā)優(yōu)勢，大膽嘗試行業(yè)技術(shù)高新理念，并付諸于研發(fā)行動。設(shè)計中，該項目有限元分析、遠(yuǎn)程智能等多項新技術(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”的特色核心技術(shù)。

一是全新的外觀設(shè)計及良好的駕控性

新研發(fā)的“中冶重機”Ｄ型抱罐車具有更加協(xié)調(diào)的外觀設(shè)計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”Ｄ型抱罐車設(shè)計采用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波，同時加強防沖擊結(jié)構(gòu)，選用優(yōu)質(zhì)鋼材和采用加強型車橋，并全車采用前后各2只米其林充氣大輪胎等來增加底盤的承載能力。對駕駛室內(nèi)重新進行人機工程學(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。

二是采用連桿機構(gòu)替代傾翻油缸實現(xiàn)高位倒渣

抱罐車在倒渣時，液壓油缸驅(qū)動工作臂傾翻到一定角度時，凝固的冶煉渣會整團倒出，一般的渣場都會配置一個深2~3米的坑，但如果受現(xiàn)場使用條件限制，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”Ｄ型抱罐車設(shè)計采用連桿高位傾翻工作機構(gòu)，主要由工作大臂、拉桿及叉罐座組成，可實現(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。

三是對整車機械結(jié)構(gòu)進行有限元分析

有限元分析，作為目前國際先進的輔助設(shè)計手段，研發(fā)團隊借助以往項目分析的經(jīng)驗技術(shù)積累，獨立開展對新研發(fā)抱罐車的整車機械結(jié)構(gòu)進行有限元分析，同時模擬抱罐車運行的各種工況進行模擬加載，對各主要機械部件的結(jié)構(gòu)強度進行優(yōu)化加強并去除冗余，即確保結(jié)構(gòu)強度可靠安全又合理，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，實現(xiàn)更加智能的控制，采用集成電路和PLC，HMI、車子終端、后臺服務(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)程收集和存儲車輛實時運行參數(shù)、故障診斷存儲及報警、設(shè)備每日每月運行統(tǒng)計、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，將進一步加強對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。

五是提高管路元器件的防腐性能

研發(fā)團隊考慮原來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，重要元件進行密封防護，電控柜體提高防護等級，采用航空接插件，外漏的重要部位噴涂玻璃鋼，后車架防護罩設(shè)計改成面板傾斜、密封式引導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)以保護后車架的電器元件及管路等。

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