高效耐腐蚀双金属复合管液压胀形工艺装备

中国重型机械研究院股份公司主持完成的114-610mm高效耐腐蚀双金属复合管液压胀形工艺与装备技术是集机械、电气和液压为一体的整套装备，该装备可用于批量生产高品质的耐腐蚀液胀双金属复合管，是目前国内首套采用全抱持技术的高压水压液胀成形装备。该设备的装机水平、产品质量、自动化程度及各项技术指标均达到了国际先进水平，打破了国外技术封锁，解决了双金属复合管液胀成形技术瓶颈，填补了我国双金属复合管液胀成形技术与装备空白，经济和社会效益显著，应用前景广阔。

主要创新点：

1．研发了衬管可自由伸缩的双金属复合管液胀成形工艺与技术；

2．研发了钢管全长（12.5m）无间隙自动抱持复合管成形模具系统；

3．研发了设置有排气阀密封压环装置的基衬管间隙防水排气技术；

4．研发了双金属复合管管端密封位移自动追踪和补偿技术；

5．研发了具有镁铝合金挡块的内胀大间隙超高压密封装置。

主要性能参数：

最大复合胀形压力：140MPa；横梁最大承载力：17000kN；左右勾头承载力：50000kN；内衬合金节省率：＞70%；复合胀形压力控制精度：小于设定值的1%，最大不超过0.6MPa；复合管端部密封形式：内胀式大间隙密封；复合管剪切分离强度：＞200kN；整管长复合均匀性：＞95%；复合管椭圆度：≤0.53%D；复合管错边量：≤0.24mm。

应用效果：

该项目获得省、部级多项资金支持，于2017年10月在西安向阳航天材料股份有限公司通过验收并正式投入生产。随着国内外高腐蚀油气资源的开发利用，对高品质耐腐蚀双金属复合管液胀成形装备的需求迅猛增长，市场前景十分广阔。该装备技术得到了客户广泛的认可并投产装备11套，可为高效耐腐蚀双金属复合管制造企业实现年均14000万元的新增销售额，经济效益显著。

完成单位：中国重型机械研究院股份公司     

联系人：马海宽    

联系电话：18629636897     

邮箱：mahaikuan@126.com 

露天矿电铲智能远程控制自动装载系统

大型矿用挖掘机又名电铲，常作业于高温、高寒、高海拔、强风区的露天矿，作业环境极端恶劣，易出现操作事故、挖掘效率低等问题。太原重工股份有限公司开发的露天矿电铲智能远程控制自动装载系统利用5G技术，使驾驶员可以在远程驾驶室进行采掘工作，利用“一键挖掘”、“一键回转”等智能辅助驾驶功能，有效提高了工作效率、安全性和舒适性，降低了劳动强度，减少了现场作业产生的风险。

主要创新点：

1．电铲智能化线控技术：通过5G技术将电铲控制信号在本地端和远程端点对点传输，开发了双控双驾线控技术，实现了电铲的智能化升级改造，使远程操控电铲具备本地操作的所有控制功能；

2．智能辅助挖掘与卸载技术：通过IMU+GNSS对电铲及矿车定位定姿，结合控制算法，实现电铲自主规划自动挖掘、柔性回转精准卸料等智能辅助技术，“一键操作”为驾驶员解放双手；

3．复杂环境的全景感知技术：基于传感器最优布局理论，在电铲上安装多个摄像头与激光雷达；同时采用图像以及点云拼接技术，实现了作业环境的360度全景、沉浸式呈现；

4．高速低延时无线通讯技术：采用NAT穿透技术，实现了在公网5G内的点对点连接，通过处理单元与算法单元的优化，将全链路延时降低到200ms以内。已完全满足电铲驾驶员在远程端进行操作。升级为5G专网，可进一步降低至150ms内；

5．数据驱动的故障智能诊断技术：设计边缘服务器进行5ms级数据采集与记录，通过AI大数据分析与挖掘，实现多源异构大数据驱动的健康监测与故障智能诊断，指导服务人员对电铲进行有针对性地运维。

主要性能参数：

铲斗容量：4～75m³；额定载荷：9～135t；工作重量：220～1988t；最大挖掘半径：14.3～27.2m；最大挖掘高度：10.1～19.6m；最大卸载半径：12.65～24.1m；最大卸载高度：6.3～11.2m；尾部回转半径：5.56～11.16m；最大爬坡角度：13°；输入电压：3～11kV（3相50Hz或60Hz）；远程操控最大延时：200ms。

应用效果：

露天矿电铲智能远程控制自动装载系统在2021年7月完成首次应用，目前累计完成远程操控电铲系统10余台套，预计未来5年市场产值可达5亿元。

该系统填补了国内空白，具有示范引领作用，推动我国“智慧矿山”的建设及发展；有助于提升我国矿山行业的生产技术水平，推动传统行业的转型升级，有效提高作业安全性、矿山资源综合利用率、经济效益收益率、劳动生产率；促进我国大型矿用设备向高端智能化进步，更加智能化、高效化，推动了露天采矿工艺技术的升级。

完成单位：太原重工股份有限公司     

联系人：张江伟     

联系电话：15333688795     

邮箱：tzzsb5908@163.com 

大型铸造起重机

铸造起重机广泛应用于钢铁行业，工作级别高，工作环境恶劣，作业安全要求高，是炼钢工艺中吊运液态熔融金属的重要设备。在国内冶金行业，太原重工股份有限公司承揽了300t以上铸造起重机90%以上的市场份额，其中550t铸造起重机为亚洲最大的冶金起重机，该起重机创新了桥架结构形式，简化车轮布置模式，降低大车运行机构重量，为用户提供了更轻量化的产品。

主要创新点：

1．首次在大型铸造起重机上将四梁四轨桥架和行星三减速器起升机构进行组合，并缩短了龙门吊具横梁长度；

2．首次在大型铸造起重机上采用四梁四轨铰接端梁的桥架结构型式，保证了制造成本的最优化；

3．首次在起升机构卷筒联轴器上安装电子磨损检测装置，提高了起升机构的安全性；

4．首次在主梁以外设置单独的电气室以适应机电设计多方合作模式。

主要性能参数：

以80～550t铸造起重机常用参数为例：

起重量：主起升机构80～550t、副起升机构32～150t；起升高度：主起升机构15～40m、副起升机构15～40m；起升速度：主起升机构1～10m/min、副起升机构1.6～16m/min；运行速度：大车运行机构8～80m/min、主、副小车运行机构4～40m/min；工作级别：起重机钢结构A8、主起升机构M8、副起升机构M7；电气调速方式：带能量回馈功能的全变频调速系统。

应用效果：

近20年太原重工股份有限公司累计设计制造了100余台400t以上大型铸造起重机，产品远销韩国、越南、印度等各大钢厂。该系列设备技术获得中国机械工业科学技术二等奖，拥有专利100余项，其中发明专利41项，具有完全自主知识产权。550t铸造起重机是太原重工股份有限公司大型铸造起重机的又一种新机型，该机型于2019年3月完成首次订货，目前累计完成订货8台套，销售额逾2.05亿元。

该系列产品的成功研制，实现了我国大型铸造起重机突破性的技术进步，增强了我国大型铸造起重机产品的国际竞争力，填补了国内空白，促进了民族工业的发展。 

完成单位：太原重工股份有限公司     

联系人：张江伟     

联系电话：15333688795     

邮箱：tzzsb5908@163.com 

新型撬装式油基钻屑热解吸处理装备

油基钻屑热解吸处理装备是处理页岩气、致密油等非常规油气资源勘探开发产生的油基钻屑危废物的核心装备。二重（德阳）重型装备有限公司研发的新型撬装式油基钻屑热解吸处理装备，采用拥有自主知识产权的新型盘式低温油电热解吸处理技术，通过非直接加热物理方式彻底将钻屑中的油品、有机杂质和有害化学物质进行脱附，克服现有技术除油率低、二次污染、资源浪费等弊端，高标准实现无害化治理和资源化循环利用。

主要创新点：

1．研发了一套“导热油+电”间接加热方式的先进热解吸处理技术、新工艺，实现了页岩气钻采油基钻屑无害化处理及资源化综合利用；

2．设计了一种加热转子结构，这是实现上述工艺技术的核心部件，保证整套设备高效率、高作业率、高安全性、经济性运行；

3．优化了一种卧式螺旋除尘器结构，可有效去除高温油气中灰尘，实现回收高纯度的油品；

4．设计了一种废渣排出结构，实现了热解炉内排渣同时将出料口密封，保证了热解炉内处于无氧状态，提高设备的运行安全性；

5．优化了一种冷凝分离器结构，实现高效冷凝油水蒸汽，以及将油水液体分离且分别回收；

6．设计了一套主体设备撬装式结构，满足了野外油气田开采对环保设备机动性高的要求；

7．研发了一套先进的中控系统，实现精准的温控与智能监控、预警和生产记录，生产作业完全自动化、智能化，可根据废渣含油率的变化自动调整热脱附工艺参数，可连续90天不间断作业。

主要性能参数：

处理能力：2万吨/年（单台）；处理后固相：TPH≤0.3%；油品回收率：99%以上；操作时间：可连续90天不间断作业；结构型式：模块化橇装；加热方式：盘式油电混合间接加热；处理温度：350/480℃max；炉内压力：1000Pa。

应用效果：

该装备于2020年顺利完成中试生产并取得预期成效，对系统设备能力、生产工艺、自动化控制和排放等系统进行有效验证。经检测，废渣含油率在0.14%～0.2%，重金属指标均未超标，回收油通过气相色谱-质谱进行了定性和半定量分析，油分组成与0#柴油组成几乎一致，回收水需氧量、各重金属指标满足污水综合排放标准三级，实现处理参数达标和运行达产目标。该项目可采用与客户联合搭建环保平台提供油服运营服务的模式，也可采用设备租赁、技术支持的模式为国内外客户提供服务。

项目纳入《中国制造2025四川行动资金计划项目》和《四川省“5+1”现代产业体系装备制造业重点示范项目》，获得多项发明和实用新型专利授权，科技成果入选四川省首台套推广应用指导目录和高层次人才创新创业成果汇编，并多次获得省市创新创业和创新方法大赛奖项。

完成单位：二重（德阳）重型装备有限公司     

联系人：江浩     

联系电话：13778432367     

邮箱：2602006394@qq.com 

HDB系列智能型电力液压制动器

结合高端装备制造业的发展趋势，围绕传动安全，江西华伍制动器股份有限公司应用现代铸造技术、传感技术、单片机技术、摩擦材料技术、涂装技术，通过平台化、标准化、模块化的方式集成创新开发了HDB系列智能型电力液压制动器。该产品连接尺寸符合JB/T7020-2006和DIN15433-1980标准，具有智能化程度高、制动力矩大、动作快、适用范围广等特点，通过了特种产品型式试验认可。自投放市场以来，用户体验良好，获得了江西省第四届工业设计大赛二等奖等奖励。

主要创新点：

1．智能化程度高：自带BMS和CMU系统，可对夹紧力/制动力、摩擦片、制度温升、推杆行程等状态进行实时监测，并与主机实现信息交互，可实现闭环控制；

2．制动力矩大：较传统产品，制动力同比增加70%；

3．传动效率高、响应速度快：开、闭闸速度较传统产品快50%；

4．可靠性好：产品构件数量较传统产品少50%以上，故障率少；

5．节能环保：用油量较传统产品少70%。

主要性能参数：

适用电源电压等级：AC380V/50Hz，AC440V/60Hz；适用盘径：≤1100mm；制动力矩：≤32000N•m；响应快：闭闸＜0.2s，开闸＜0.4s；连接尺寸符合JS/T7020-2006和DIN15433-1980。

应用效果：

该产品配套于上海振华重工集团有限公司，用于太仓港、大连港等多个码头项目；配套用于新钢等多个钢厂项目，使用效果良好。

完成单位：江西华伍制动器股份有限公司     

联系人：杜军华     

联系电话：13879588225     

邮箱：djh@hua-wu.com 

薄板连铸连轧机油膜轴承

薄板坯连铸连轧工况条件特殊，要求油膜轴承转速在1rpm（0.0537m/s线速度）时，仍然能够满足17500kN的轧制压力，为了满足承载要求，太原重工股份有限公司将静动压油膜轴承结构引入到薄板坯连铸连轧机中。该静动压油膜轴承在设计开发中，采用了先进的CFD流体动力学仿真技术，攻克了极高偏心率下油膜流体域结构化网格划分的技术难题，填补了国内对于极高偏心率液体润滑轴承CFD仿真领域的空白。通过对耦合特性的深入研究，静动压油膜轴承的静压油腔结构实现了优化，提升了产品的可靠性。该项目获得中国机械工业科学技术二等奖。

主要创新点：

1．开发了极高偏心下油膜流体域离散化技术：油膜轴承所处工况相比其他类型滑动轴承，需要在极高偏心率参数下才能满足承载要求，因此在CFD仿真计算中，攻克了油膜流体域极高偏心率下几何尺寸跨尺度时网格划分的技术难题。填补了国内对于极高偏心率液体滑动轴承CFD仿真领域的空白；

2．建立了基于拓扑关联的静动压油膜轴承流体域的几何分割模型：通过几何分割技术将静动压油膜流体域分割成为基础几何体，并将各几何体之间进行拓扑关联。完美的解决了静动压油膜流体域几何尺寸跨尺度网格生成的技术难题。油膜流体域直径和长度方向尺寸在1000mm，而最小油膜厚度仅为20μm，因此需要通过专业的技巧将静动压油膜流体域分割关联拓扑关联，满足CFD仿真精度的要求；

3．开发了油膜轴承承载计算的“可视化”技术：利用先进的CFD仿真技术，模拟了不同工况下的静动压油膜轴承的耦合特性，实现了油膜轴承承载计算“可视化”的效果。

主要性能参数：

轧制压力：22150kN；轴承偏心率：0.87～0.99；润滑油动力粘度：0.6052Pa•s；轴承直径：Ø1026mm；轴承长度：791mm；轴承名义间隙：1mm；润滑形式：静动压润滑。

应用效果：

该项目技术已应用于首钢京唐MCCR轧机油膜轴承，目前使用状况良好，能够满足MCCR轧机的各种特殊工况，具备高的可靠性，能够确保轧机的稳定运行。薄板坯连铸连轧油膜轴承的开发成功，拓宽了油膜轴承的应用领域，为ESP、MCCR等稳定运行提供了可靠的保障。该项技术成果应用于国内多条连铸连轧生产线，带来了较高的经济和社会效益。 

完成单位：太原重工股份有限公司     

联系人：张江伟     

联系电话：15333688795     

邮箱：tzzsb5908@163.com 

Ø14米城市地下空间竖井掘进装备

Ø14米城市地下空间竖井掘进装备是中信重工机械股份有限公司针对城市竖井机械施工而研发，集多刀盘全断面掘进、全断面收渣出渣、泥浆分离处理、可控式沉井技术与一体，在地下水丰富地层及复杂地层施工场景优势明显，首创的多刀盘包络线全断面切割掘进技术，解决了大直径竖井全断面刀盘尺寸庞大、能耗高、不便城市施工的难题，缩短建井周期30%以上，能有效降低竖井施工对施工区域居民生活的影响，是未来城市地下空间施工的利器。

主要创新点：

1．全球首创全包络线刀盘结构：采用多个小直径刀盘和较少的刀具实现全断面掘进，较传统全断面掘进同心圆轨迹刀盘，具有能耗低、出渣效率高等优点，更适合城市及特殊有限空间的竖井施工；

2．研发了减压掘进技术：利用掘进机构自重提供掘进压力，同时利用自重铅锤作用保证竖井垂直度，积极效率更高；

3．创新多吊点可控式井壁同步下放技术：该技术既保证了已开挖井筒的安全，又有效控制井壁下放姿态，在保证成井的质量的同时，大幅节省施工总周期；

4．开发了全断面多口排渣技术：该项目排渣系统采用多个吸收口，且吸收口随刀具运行轨迹覆盖全断面，相对于普通钻机的单吸收口的环形轨迹，排渣效率更高，降低了重复破碎率，同时减少了泥浆循环量，更加节能环保；

5．创新泥浆循环出渣技术：泥浆兼顾护壁平衡地下水压的作用，施工不受地下高水位影响，不需要前期止水，施工过程对周围环境影响小。

主要性能参数：

掘进直径：14m（可变径）；掘进深度：50m；刀盘数量：2；掘进速度：3～5米/天；系统总功率：≯1000kW。

应用效果：

该装备已经在河南坝道工程医院综合试验基地-圆形地下生态实用油库项目顺利完成施工应用。该项目井筒外径14.5米，内径13.6米，井深23米，施工过程中穿越了黄土层、砂层、符合砂卵石地层、黏土地层，相对于传统工法，施工工序少、施工速度快、施工成本低、施工全程打井不下井，保障了施工安全，节省了施工总周期，打破了国外技术垄断。

完成单位：中信重工机械股份有限公司     

联系人：袁艳杰     

联系电话：15937975467     

邮箱：yuanyj@citic-hic.com.cn