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总监说机丨中联重科履带吊肖春良: 海上风电吊装起重机的技术难点及破解之法

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来源:匠客工程机械

中联重科ZCC18000履带起重机,采用超起配重恒悬浮技术,行业唯一批量用于海上风电吊装的履带起重机。荣获2022中国工程机械年度产品TOP50奖。

本期《总监说机》,中联重科履带吊制造分公司技术部大吨位产品研究所所长肖春良与大家分享。

中联重科ZCC18000海陆两用风电吊装利器,有哪些技术亮点?

首先,中联重科ZCC18000履带起重机全球首创的超起配重恒悬浮技术,从结构上解决了履带起重机上船的瓶颈。

第二,针对海上吊装施工的环境、承载平、钢结构的承载能力与陆地施工的差异进行技术改革。在整个吊装过程当中,为将整车的重心位置实时控制在要求的范围内,中联重科首创超级配重自适应的智能化技术,利用智能化控制的手段解决此难题。

第三,海上施工的要求以及窗口期比陆上更短,风浪和一些其他的不可抗因素更多,所以中联重科对履带起重机的吊装精准度及速度方面的要求做了很大提升。精准度方面,中联重科ZCC18000整个使用液压系统,选用大扭距的减速机。吊装精准度,我们采用了吊装幅度的自动补偿技术,通过程序控制方式来解决变形量,减少吊装就位对位的时间,以及设备的回转,还有一些其他的动作配合的时间。动力方面,我们应用了641kW的大功率发动机来保证。

多机构协同动作,首先保证了设备在海上施工作业当中,尽量减少各个机构单个动作的时间来保证在窗口期能够安全完成作业。

另外,提升整个机构的工作效率,因为在船上工作,一个风机的吊装至少要进行5~6次,必须在一天之内完成,所以要求基部的部分比陆地上的动作更快。中联重科ZCC18000履带起重机采用了一系列双泵合流,还包括多卷扬同步协同动作来使吊装工作能够快速精准地完成。

在适应海上工况方面突破了哪些难点?

超起系统方面,在常规的超级桅杆加超级备用这种模式下,中联重科ZCC18000履带起重机增加了超起围栏与转台之间的A型架结构,可以将超起配重的重量通过运行架结构传递到转台上,在整个吊载与不吊载的过程中,超起配重都不需要有承载平台,将起重机使用的承载面积要求降低到了原来的1/3。

履带起重机的控制方面,除了之前提到的超级配重恒悬浮功能外,还要通过系统里多个安全的传感器传递回来的数据,将吊重与超级配重幅度与重量进行实时的等值计算,实现实时平衡。

在作业过程中,操作人员只需要一个动作,系统就可以实现前面吊载起升下降变幅这些动作与超级配送跟随实时匹配。这降低了对操作机手的技能要求,同时在整个作业过程中,不需要通过人为干预来保障安全,这种通过系统控制比传统的方式安全性大大提升。

第三,在海上施工作业,安全永远摆在第一位。海上施工的不可控因素多且复杂多变,而且它所造成的后果可能也相对较大。所以在ZCC18000履带起重机上,我们采用了冗余的安全策略设计。在作业过程中,可能只有ZCC18000履带起重机上的一套安全装置在起作用,但同时还有两套安全措施备用,当第一套安全装置出现故障时,设备也能顺利完成整个吊装施工作业,而且整个安全控制过程是自动控制的。

超大吨位履带起重机的技术发展方向是什么?

经过20多年的发展,包括中联重科在内的主机厂家自身和技术水平不断发展,设备用户以及市场的应用也经历了一个从无到有,从粗放到精细的发展过程。

从前,一款产品就能满足绝大部分领域以及不同客户的要求。现在的市场逐步变化,市场应用细分领域也越来越多,要求也各不相同,所以客户对起重机的产品需求,特别是大吨位产品,可能会趋于定制化,甚至说高度定制化。

第二,对起重机的要求提升,更偏向于智能化,绿色化。现在国家行业法规也越来越健全,国家越来越重视环保,对环保的要求也不断提升。

另外,客户的群体可能会集中化,整个作业可能会趋于集中化。或者可能到了后期,整个市场需求还会向高度批量化,或者集群化发展。

中联重科将如何应对履带起重机市场的未来需求变化?

为了适应这种市场,可能需要做相当充分的准备,中联重科在这方面很多年以前就已经开始了。

首先,是对客户的需求,中联重科不拘泥于任何形式。我们可以接受各种各样的需求,其实反过来是市场需求是变化的,我们也是变化的,那么中联重科接受这种定制化的需求。

第二,无论从中联重科总部到工程起重机公司,还是在履带起重机制造分公司,我们一直在进行基础技术的储备。如绿色化,绿色化首先是节能减排,不管是从发动机的排放切换,还还是新能源,混电、插电、纯电这些技术都已经储备好了。

从智能化体现中联重科的用户对起重机的要求。现在的客户不仅仅需要完成某次吊装的服务,而且还需要主机厂从成本控制、设备管理方面给予服务,还有对整个吊车作业过程的可视化要求,甚至还可能有对设备集群进行管理的需求。针对这些需求,中联重科成立了专门的部门,对智能化、可视化需求,我们建立了一个平台。平台可以把整个吊车使用过程中的吊载相关数据(包括重组的数据、实时的吊装视频)进行重组和传输。

针对于用户设备管理的需求,我们建立了中联E管家。对客户的远程控制起重机需求,我们可以把实时的调动参数,每天作业的况以及工作时间,还包括油耗,甚至工作过程当中遇到了什么样的故障等内容,都实现实时传输、实时监控。

第三,在起重机吊装行业,安全肯定要放在第一位。在安全方面,我们首先从设备的结构,和电气控制、液压传动等各个环节都进行了安全升级。首先是安全储备,它需要根据客户,甚至行业标准来逐步地提升。第二是多应用场景的安全。设备适用不同的吊装施工场地,可能安全要求不一样,中联重科履带起重机可以提供单台作业和多台作业,设置不同的安全控制策略。如多台作业,整个工地里所有的设备,包括中联重科的履带起重机、汽车起重机、塔式起重机,甚至包括泵车在同一工地作业,怎么保证各种设备之间的安全运行,这就是做集群化的安全控制。

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