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方大集團北方重工：四連桿機構的破壁之路
當環(huan)冷機密(mi)封技術解決鋼鐵行業的(de)“綠色難(nan)(nan)題”時，北方重(zhong)(zhong)工的(de)研發目光又投向了(le)散料搬運裝(zhuang)備。在(zai)重(zhong)(zhong)型裝(zhuang)備市場，外國(guo)企(qi)業長期壟斷大(da)跨(kua)度門式刮(gua)板取(qu)料機核心技術，60米以上跨(kua)距的(de)機型更是國(guo)外企(qi)業的(de)“專(zhuan)屬(shu)領域”。北方重(zhong)(zhong)工以自主(zhu)創(chuang)新為矛，憑借《以連桿(gan)為主(zhu)動部件的(de)用于刮(gua)板取(qu)料裝(zhuang)置(zhi)上的(de)四連桿(gan)機構》發明(ming)專(zhuan)利，不(bu)僅攻克(ke)了(le)65米超跨(kua)距取(qu)料機的(de)技術難(nan)(nan)關(guan)，還實現了(le)技術從“跟(gen)跑(pao)”到“領跑(pao)”的(de)跨(kua)越。
65米取料機的“不可能任務”
2020年夏(xia)天，北方重工(gong)簽(qian)下菲律賓MPGC項(xiang)目(mu)堆取料(liao)機(ji)合同，這幾乎是一(yi)項(xiang)“不(bu)可(ke)能(neng)完(wan)成”的任務——要為該項(xiang)目(mu)設(she)計制造(zao)一(yi)臺65米大跨距、全防爆、多(duo)機(ji)共軌(gui)的智能(neng)化(hua)全封閉煤料(liao)場堆取料(liao)機(ji)。
當(dang)時(shi)，一(yi)些跨國公司憑借(jie)技術(shu)(shu)壁壘，將大跨度(du)門(men)式刮(gua)(gua)板取料機的核(he)心技術(shu)(shu)牢牢掌(zhang)握在手中。傳統設(she)備中主副刮(gua)(gua)板鉸接一(yi)體，副刮(gua)(gua)板僅能被動跟(gen)隨，無(wu)法依據料堆高度(du)和流動性(xing)智能調(diao)節下探深(shen)度(du)，導致(zhi)“反料”頻(pin)發。
65米超長跨(kua)度下，副刮板端梁高懸，既要精準刮取底層物料(liao)，又(you)需(xu)在(zai)不工作時完全抬離料(liao)堆，物料(liao)安息角變化(hua)、機構穩定性、材料(liao)強度……每一項都是橫亙在(zai)團隊(dui)面前的險峰。“外企能(neng)做到，我們為何不能(neng)？”這個問號(hao)背后，是北(bei)方重工不服輸的斗志。
“四連桿”點亮自主之光
“當時，我們查閱(yue)了(le)上千篇(pian)文獻，走訪了(le)國內外(wai)(wai)專家，發現這一技(ji)術難題幾乎(hu)無解(jie)。”北方重工設(she)計攻關團隊負責人表示，面對(dui)外(wai)(wai)企的技(ji)術封鎖和行(xing)業空(kong)白，唯有(you)自主創新(xin)，才能打破(po)壟斷。
研發初(chu)期，物料(liao)參(can)數(shu)(shu)與機(ji)械運動的復雜耦合，讓(rang)副刮板的運行軌(gui)跡設計(ji)成為“攔路(lu)虎”。無數(shu)(shu)個深夜，實驗室燈(deng)火通明，設計(ji)圖紙堆(dui)積如(ru)(ru)山(shan)，演算數(shu)(shu)據浩(hao)如(ru)(ru)煙海。團隊翻閱上千篇文獻，進行數(shu)(shu)百(bai)次方案(an)迭代(dai)，在(zai)幾十(shi)輪優(you)化后，一個靈(ling)感閃現——引入四(si)連(lian)桿機(ji)構(gou)。它的運動軌(gui)跡精確可控(kong)，力(li)傳遞高(gao)效直(zhi)接(jie)，更能(neng)巧妙消除(chu)剛(gang)性沖擊。
設(she)計中(zhong)需精確規避四(si)連(lian)桿的(de)“卡死區”，并(bing)依據物料(liao)安息角(jiao)、鉸(jiao)點位置反復優化桿件參數(shu)。連(lian)續數(shu)日的(de)鏖戰，最終得到了成型的(de)方案。2022年，東南(nan)亞某項目現場(chang)傳來捷報：歷(li)經8個月嚴苛(ke)運行，這套大(da)跨距、全防爆、智能化堆取料(liao)系統，以卓越性能贏得驗證。
從“中國智慧”到“中國標準”
2024年9月(yue)24日，國家知識產權局(ju)正式授予北方重工《以連(lian)(lian)桿(gan)為(wei)主(zhu)(zhu)動部(bu)件(jian)的用于刮板(ban)取料(liao)(liao)裝置上的四連(lian)(lian)桿(gan)機構》發明專利。專利文件(jian)顯示，該四連(lian)(lian)桿(gan)機構由門(men)架斜(xie)段、第一連(lian)(lian)桿(gan)、第二(er)連(lian)(lian)桿(gan)及副(fu)(fu)刮板(ban)取料(liao)(liao)裝置鉸接而成，通過連(lian)(lian)桿(gan)作為(wei)主(zhu)(zhu)動部(bu)件(jian)，副(fu)(fu)刮板(ban)可獨立運行，既避免(mian)與(yu)主(zhu)(zhu)刮板(ban)干(gan)涉，又(you)能(neng)根據(ju)物料(liao)(liao)特性靈活調整取料(liao)(liao)深度(du)，顯著提(ti)升智能(neng)化水(shui)平和能(neng)效比。
如今，這項技(ji)術已應用于(yu)鋼(gang)鐵、水泥(ni)、煤(mei)炭等多個行(xing)業(ye)，副刮(gua)板(ban)(ban)獨(du)立控制可根據主刮(gua)板(ban)(ban)進度靈活啟停(ting)，雙刮(gua)板(ban)(ban)交錯作(zuo)業(ye)確保“料盡倉清”，能耗顯著降(jiang)低。
以匠心鑄就中國智造新高度
從環冷機(ji)密封裝置守護鋼鐵綠意，到(dao)四連桿機(ji)構打(da)破(po)(po)國(guo)際(ji)壟斷，北(bei)方重工(gong)的(de)核(he)(he)心專利(li)，雖(sui)應用于不同(tong)(tong)領(ling)域，卻有著(zhu)相(xiang)同(tong)(tong)的(de)創新內核(he)(he)——以客戶(hu)需求為(wei)導向，以自主研(yan)發(fa)破(po)(po)難題。正(zheng)如北(bei)方重工(gong)總工(gong)程師所言：“專利(li)不僅(jin)是(shi)技術成果的(de)體(ti)現，更是(shi)企業核(he)(he)心競(jing)爭力(li)的(de)護城河。”
目(mu)前，北方重工已構(gou)建起覆蓋研(yan)發(fa)、生產、服務的全鏈條技術(shu)保護體系。在(zai)環冷機領(ling)域，團隊積極探索新型金屬基復合(he)材料(liao)在(zai)極端(duan)高(gao)溫下的性(xing)能優化(hua)，嘗(chang)試(shi)將仿生學原(yuan)理融入密封(feng)結構(gou)。在(zai)散料(liao)搬運領(ling)域，團隊持續深(shen)化(hua)四連桿技術(shu)的智(zhi)能化(hua)升級，推動裝備向“零故障”“免維護”邁(mai)進(jin)。同(tong)時，企業(ye)加(jia)強與國內外高(gao)校、科(ke)研(yan)機構(gou)深(shen)度合(he)作，以“高(gao)端(duan)化(hua)、智(zhi)能化(hua)、綠(lv)色化(hua)”為主線，為遼寧實現全面振興貢獻(xian)力量。