专精特新成果系列报道(二)

发布者: 中国重型机械工业协会 发布时间:2022-12-01阅读次数:675


超长距离大跨距脱挂式客运索道

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超长距离大跨距脱挂索道线路长度普遍超过3000m,最大跨距可以达到800m,通过中间转站的灵活布置将多条索道联合,有效避让生态红线,是一种可为游客提供舒适便捷的交通方式。大型客运脱挂索道长期被奥地利和法国两家公司垄断,严重制约我国旅游业和冰雪产业的发展,北京起重运输机械设计研究院有限公司自主研发了超长距离大跨距脱挂式客运索道成套设备,满足我国景区旅游和滑雪运动产业的发展需求,技术成果填补了国内空白。该项目取得实用新型专利6项,已受理发明专利6项,登记软件著作权4项,发表论文11篇(SCI收录3篇)。经鉴定,总体达到了国际先进水平,曾获中国机械工业科学技术奖二等奖、中国机械工业集团科学技术奖二等奖。

主要创新点:

1.首次提出基于定索长理论单线循环脱挂式客运索道总体设计计算方法,打破原有总体计算思路;开发出专用计算机软件设计程序;攻克了在随机载荷和温差状态下运载索实时张力的计算难点,成功解决超长距离脱挂索道张紧装置不能满足安全规范要求的困扰,填补国内空白,其设计参数的技术水平达到索道行业国际先进水平;

2.首次开发了可独立/整体运行的中间站系统,实现了超长距离大跨距客运索道工程化应用,提升了超长索道的安全性和灵活性。其一键自动切换加减速推车系统、行走轨道系统、地面导向及升降平台的自动控制系统,可实现推车系统在保持定张力传动状态下的局部旋转提升机构的创新设计,以及消除旋转提升机构的定位死点设计,均达到索道行业世界先进水平;

3.首次开发了脱挂式索道土建结构标准化设计软件,解决了“超长距离大跨距脱挂式客运索道”设备基础和钢结构非标超大设计工作量的难题。该软件可完全模拟人工设计索道土建基础及钢结构的全过程,实现“一分钟”即可完成超长距离大跨距脱挂式客运索道全部基础和支架的设计出图工作,实现了高效、高质。该设计软件技术达到索道行业世界先进水平。

主要性能参数:

索道水平距离:4800多米;总体计算允许最大单跨长度:1000m;运量:2400人/小时;土建基础标准化设计软件可替代80%以上的人工,将原本1~2个月的人工绘图工作缩减至最少“1分钟”。

应用效果:

超长距离大跨距脱挂式客运索道关键技术成果已先后在十余条脱挂索道项目应用并通过国家客运架空索道安全监督检验中心的设计审查和验收。其各项技术安全可靠,使用效果良好,占新增同类产品市场的70%。新增产值6亿元,实现利润近1.5亿元,取得显著的经济和社会效益。

专精特新:

超长距离大跨距脱挂式客运索属于起重运输领域,该系统打破长期国外技术垄断,创新性计算方法成功解决了张紧装置不能满足安全规范要求的困扰,首次开发的可独立/整体运行的中间站系统实现了超长距离大跨距客运索道工程化应用,填补行业空白,总体技术达到国际先进水平。

完成单位:北京起重运输机械设计研究院有限公司

联系人:秦雅楠     

联系电话:15810841803     

邮箱:qinyn@bmhri.com 



应用于电力系统的飞轮储能装置

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该项目的核心装备飞轮储能装置,采用永磁高速电机技术、磁悬浮技术,产品及技术完全国产化,电枢部分、电机部分、连接锁止部分、减震系统等核心部件均为自主设计研发,解决了“卡脖子”问题,各项参数达到行业领先水平。产品在生产及使用过程中无污染、无燃爆风险、更安全,具有20年以上寿命,充放电效率最高可达99%,可实现-20~40℃自适应运行。

主要创新点:

1.研发了一套旋转体的物理储能器,采用真空磁悬浮构造,输出特性良好,实现了物理储能对电化学储能的部分替代;

2.设计了一种磁悬浮式的转子轴承,在转子转动时可将轴向受力大大降低,减少摩擦损耗;

3.优化了一种叠层盘式电机,可在保证散热前提下将多层电枢盘合理堆叠,热管理技术领先;

4.设计了一种飞轮锁止装置,可保障飞轮本体在非旋转运行状态下的相对位置固定,降低机械损耗,提升使用寿命。

主要性能参数:

最大功率:200kW;飞轮转速:7200rpm;输入/输出电压:AC 380V;充电时间:<20mi;放电时间:≥8h;运行温度:-20~40℃;运行湿度:<90%无冷凝;储存温度:-20~75℃。

应用前景:

该设备可提高用户重要设备供电品质,避免因市电中断、闪断、波动导致的设备停机或损坏,具有安全、可靠、环保等特点;提升用户形象,响应国家实现“双碳”目标的战略决策;在数据中心、精密加工、医疗等领域具有极高的推广应用价值。其优秀的功率特性、高效的转换效率以及高频的充放周期使其成为电化学储能和其他方式储能的替代或补充。

专精特新:

该设备主要为重要设备供电,产品技术实现完全国产化,各部分核心部件均有自主知识产权,实现了物理储能对电化学储能的部分替代,在生产及使用过程中无污染、无燃爆风险、更安全。

完成单位:二重(德阳)重型装备有限公司、二重德阳储能科技有限公司

联系人:傅笑晨     

联系电话:18600481213     

邮箱:fxc@erzhongpower.com



低振动低温升模块化系列电机减速机

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四大系列减速机,包括R系列同轴-斜齿轮减速电机、F系列平行轴-斜齿轮减速电机、K系列斜齿轮-直角伞齿轮减速电机、S系列斜齿轮-蜗轮减速机,广泛应用于港口机械、起重运输、煤矿机械、钢铁冶金等各行业。江苏国茂减速机股份有限公司通过提高四大系列模块化电动减速机的整体质量,该项目达到国际质量水平,温升(温升降低1.5~2.5℃)、噪音(0.5~2dB(A))、效率、振动等各项指标均已接近或达到国际先进水平。

主要创新点:

1.模块化系列设计;

2.拥有独立的知识产权;

3.密封有结构保障;

4.润滑冷却充分;

5.输入端联接形式可以适应各种动力源。

主要性能参数:

最大输出转矩:70N•m~50000N•m;输入功率:0.12kW~200kW;传动形式:单级、二级、三级以及组合形式;传动比:1.26~32625。

应用效果:

该项目设备可应用于各行各业,适用于各种环境,使用寿命长,振动小,温升低,减速电机整机噪音低,达到用户的现场使用要求。 

专精特新:

该项目拥有独立的自主知识产权,通过模块化系列设计、密封结构设计、充分润滑冷却等提高四大系列模块化电动减速机的整体质量,温升、噪音、效率、振动等各项指标均优越。

完成单位:江苏国茂减速机股份有限公司

联系人:王栋蕾     

联系电话:18806111171     

邮箱:donglei.wang@guomaoreducer.com 



精品带钢精整生产线核心工艺装备

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精整生产线主要用于对金属板带进行重卷、拉矫、纵切、横切以及平整等工序作业,是带钢从钢厂走向用户的关键环节,在钢铁工业中起着举足轻重的作用。精品带钢精整关键技术主要掌握在德国西马克、日本三菱、奥地利安德里茨等国外几大公司手中。中国重型机械研究院股份公司立足“消化、吸收、再创新”,研发精品带钢精整生产线核心装备与工艺技术,把精整核心装备及工艺技术水平提高到新的高度,实现了“理论突破和技术引领”,将精品带钢国产化提高到70%以上。

主要创新点:

1.开发出“剖分-拉矫-切边-检查”多功能高效协同的精整生产线全流程设计工艺,提出了多转轴变张力高速稳定运行设计方法,研制出精密成套装备;

2.揭示出工作辊水平位移、辊端压靠、轧辊磨损等非常态化生产对板形与机械性能的影响规律,实现了板形与机械性能的高精度预报,形成了内外环在线多维综合控制技术,板形精度达2-4I;

3.开发出板面粗糙度及色差预报与控制模型,提出了高端金属板带表面特性参数计算方法,实现了精整过程带钢表面质量的综合控制,纵向Rz差值≤0.12μm,横向Rz差值≤0.17μm;

4.建立了圆盘剪工艺参数数据库及自学习系统,实现了圆盘剪重叠量、侧向间隙和前后张力综合优化控制,边部缺陷率降低到了0.023%以内。

主要性能参数:

以生产高档汽车面板精整机组为例,其主要技术参数:

来料材质:低碳钢、IF钢、HSS(包括DP、TRIP和DH)等;来料规格:0.3~2.6×700~1880;运行速度:400m/min;噪音:≤75.6dB(A);机械振动:≤107um;卷筒涨缩范围:Ø424~Ø483mm;卷筒圆周跳动:≤0.32mm;圆盘剪重叠量调整精度:±0.03mm;圆盘剪侧间隙调整精度:±0.01mm;剪刃端面跳动:≤0.008mm;最小切边量:5mm;塔形(单边):≤1.8mm;错层:≤0.6mm。

应用效果:

该技术成果已经推广到中国宝武、鞍钢、首钢、广州JFE、VAMA等国际著名企业100余条生产线,市场占有率达到70%以上,应用效果显著。该装备广泛应用于汽车工业、电力电子、海洋工程、航空航天以及军工等领域,彻底打破了德国西马克、日本三菱、奥地利安德里茨等国外公司的技术封锁,成功替代进口。经专家鉴定,该项目成果具有自主知识产权,总体技术达到国际领先水平。

专精特新:

该成果通过工作辊水平位移、辊端压靠、轧辊磨损等非常态化生产对板形与机械性能的规律变化与板面粗糙度及色差预报与控制模型,实现了板形精度、带钢表面质量的综合控制。

完成单位:中国重型机械研究院股份公司

联系人:张高亮     

联系电话:18066625956     

邮箱:jarry21@163.com 



CSM-2250立式搅拌磨

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CSM-2250立式搅拌磨是目前国产立式搅拌磨的最大规格,具有先进的粉磨机理、简单的结构及工艺流程和良好的操作维护性,较传统磨矿工艺节能30%以上,节省研磨介质150%~200%、耐磨件45%~110%,提高精矿品位3%~8%,提高金属回收率0.5%~2%。该项目打破了国外厂家在大型立式搅拌磨领域的市场垄断,实现了“卡脖子”技术突破,填补了国产大型立式搅拌磨制造的空白。

主要创新点:

1.立式搅拌磨软启动的驱动方案设计:首次采用绕线电机+液体变阻软启动装置的驱动方案,能使启动电流降到1/2以下,减小了启动瞬间对电网的冲击,大大减小了客户电网投资成本,提高了启动效率;

2.新型轴承组合支撑结构:发明了一种立式搅拌磨轴承组合支撑结构,应用于大型立式搅拌磨的传动轴,提高了大型立式搅拌磨主轴的传动效率和稳定性,降低了偏摆现象和轴承发热问题;

3.磨门开闭装置设计:研发了CSM-2250立式搅拌磨磨门开闭装置,通过油缸、液压系统、控制系统,可以实现磨门的自动开闭,有效解决了用户无法顺利开闭磨门的难题,同时减小设备维护时间,极大提高了设备的智能化程度,真正实现了人机交互和工业自动化;

4.超大规格螺旋搅拌器设计:首次设计研发出国内最大规格Ø4840mm,螺距4900mm的螺旋搅拌器,螺旋衬板单件重量约6t,实现了螺旋衬板规格与重量的突破;

5.发明了一种螺旋轴轴端保护装置:发明了一种可更换的螺旋轴轴端保护装置,避免了螺旋轴最下端以及衬胶的磨损,提高了设备运转率;

6.螺旋搅拌器、筒体等关键零部件有限元分析:针对螺旋搅拌器、传动轴、以及磨门开关状态进行了有限元分析,优化了螺旋搅拌器的结构设计,解决了磨门开关过程变形问题,提高了设备的可靠性和维护性。

主要性能参数:

筒体尺寸(直径×高度):6000mm×6050mm;筒体容积:151m3;装球量:278t;磨矿介质充填率:~40%;磨矿介质级配比:Ø20:Ø12=60%:40%;进料部位:下部给料;螺旋转速:13r/min;螺旋直径:4840mm;生产能力(新给矿量):97t/h;给矿粒度:-0.074mm占75%;产品粒度:-0.025mm占92%;主驱动电机:2250kW;减速机主要参数:立式行星减速机。

应用效果:

近几年,该产品订货量达到70余台套,产品系列型号范围包含了30kW到2250kW,应用于国内一些大型矿山企业,产品出口到智利、澳大利亚、俄罗斯、巴基斯坦等国。

专精特新:

该设备应用于矿物加工作业过程中,是目前国产最大规模产品,研发国内最大规格螺旋搅拌器,配合创新型软驱动装置、轴承支撑结构、磨门开闭装置等,实现了立式搅拌磨大型化、高可靠性和自动化。打破了国外市场垄断,实现了“卡脖子”技术突破,填补了国产大型立式搅拌磨制造的空白。

完成单位:洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司

联系人:张敏     

联系电话:18613703328     

邮箱:zhangmin@citic-hic.com.cn 



本安型下运势能带式输送机

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下运势能发电长距离带式输送机是当前各类矿山原料运输中替代重型卡车,实现安全环保运输的重要装备。以往,受带式输送机技术整合能力的局限,下运带式输送机在运行过程中由于物料势能无法得到合理的利用及耗散,运行存在一定的风险。华电重工股份有限公司通过引入下运带式输送机本安型整合技术,极大的提升了下运输送系统的运行安全裕度,其核心内容包括:高能阻盖胶、主动脉宽调制、动力多级多联分载控制、异常行波减除。该系统日作业时间不小于18h,日输送成品物料能力不小于70000t,日常运行检修人员2人。

主要创新点:

下运带式输送机本安型整合技术包括:高能阻盖胶、主动脉宽调制、动力多级多联分载控制、异常行波减除等实现了长距离下运势能发电带式输送机的高运行可靠度。

主要性能参数:

系统安全裕度110%;主动脉宽调制有效率100%;动力多级多联分载控制有效率100%;异常行波减除率100%。

应用效果:

该产品在重庆大业珍溪矿山长距离下运输送项目中得到成功应用,鉴于系统的高可靠度,在项目投运一年内,经业主要求,通过升级改造原系统能力提升了33%,为业主创造了可观的经济效益和社会效益。 

专精特新:

该装备将下运带式输送机运行过程中的物料势能转化为电能循环利用,极大的提升了下运输送系统的运行安全裕度。

完成单位:华电重工股份有限公司

联系人:文明波     

联系电话:13910168213     

邮箱:Wenmb@chec.com.cn 



YCS-3500双作用全液压打桩锤

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超大型海洋液压打桩锤是一种以液压油作为工作介质,利用液压油的压力来传递动力,驱动锤芯进行打桩作业的基础施工装备,是目前海洋资源开发施工的主力装备,多年来由国外企业垄断。中机锻压江苏股份有限公司YCS-3500双作用全液压打桩锤项目突破了大能量液压系统驱动、大流量液压驱动系统能量控制、桩锤零件结构的长期高可靠性技术难题,形成了缸阀一体动力驱动、锤杆可靠连接、锤体正压密封、模块化动力结构、超大型盘类替打锻件、立体安全监控等多项创新关键技术,解决了我国海上风电建设、海洋油气开发工程等海上桩基施工的急需。

主要创新点:

1.研发设计出全密闭厚壁筒体结构,可适应陆地、海洋环境打桩,保护性好,适应性强,为桩锤在野外恶劣的环境特别是海洋作业时的高可靠运行提供了保障;

2.提出一种缸阀一体的顶置插装式锥阀结构,具有较高的响应速度及可靠性,全液压双作用动力驱动,在精简结构的基础上提升设备的可维护性;

3.采用组合式滑套作为锤芯导向,可适应大型钢管桩的垂直与倾斜打植;柔性弹性细锤杆及独特的锤杆导向及密封结构、锤杆锤芯连接结构,提高设备运行可靠性;

4.集成应用了温度、压力、位移、位置等多维度的传感技术,实现沉桩过程的实时控制,确保桩锤工作过程的安全、精确、可靠,避免悬吊状态打击。

主要性能参数:

最大打击能量:3500kJ;打击频率:≥20/min-1;最大工作压力:22MPa;最大打击速度:6.3m/s;最大打击行程:1400mm;锤芯重量:175t;液压锤总重:730t;锤体外径:2200mm;可打桩管直径:5500~7500mm。

应用效果:

该装备打破了国外对大型海上作业液压打桩锤长期的技术和市场垄断,并以自主研发的缸阀一体驱动技术占据了技术制高点,对进一步提高我国海洋工业装备能力和海洋资源开发能力具有里程碑式的意义。市场前景广阔,具有显著的社会经济效益。

专精特新:

该装备打破了国外对大型海上作业液压打桩锤长期的技术和市场垄断,缸阀一体的顶置插装式锥阀结技术实现了较高的响应速度及可靠性;组合式滑套可适应大型钢管桩的垂直与倾斜打植;柔性弹性细锤杆及独特的锤杆导向及密封结构、锤杆锤芯连接结构,提高了设备运行可靠性。满足了我国海上风电建设、海洋油气开发工程等海上桩基施工需求。

完成单位:中机锻压江苏股份有限公司

联系人:曹喻镔     

联系电话:13914358157     

邮箱:cfm@cfmjs.com