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高效耐腐蝕雙金屬復合管液壓脹形工藝裝備

中國重型機械研究院股份公司主持完成的114-610mm高效耐腐蝕雙金屬復合管液壓脹形工藝與裝備技術(shù)是集機械、電氣和液壓為一體的整套裝備，該裝備可用于批量生產(chǎn)高品質(zhì)的耐腐蝕液脹雙金屬復合管，是目前國內首套采用全抱持技術(shù)的高壓水壓液脹成形裝備。該設備的裝機水平、產(chǎn)品質(zhì)量、自動(dòng)化程度及各項技術(shù)指標均達到了國際先進(jìn)水平，打破了國外技術(shù)封鎖，解決了雙金屬復合管液脹成形技術(shù)瓶頸，填補了我國雙金屬復合管液脹成形技術(shù)與裝備空白，經(jīng)濟和社會(huì )效益顯著(zhù)，應用前景廣闊。

主要創(chuàng )新點(diǎn)：

1．研發(fā)了襯管可自由伸縮的雙金屬復合管液脹成形工藝與技術(shù)；

2．研發(fā)了鋼管全長(cháng)（12.5m）無(wú)間隙自動(dòng)抱持復合管成形模具系統；

3．研發(fā)了設置有排氣閥密封壓環(huán)裝置的基襯管間隙防水排氣技術(shù)；

4．研發(fā)了雙金屬復合管管端密封位移自動(dòng)追蹤和補償技術(shù)；

5．研發(fā)了具有鎂鋁合金擋塊的內脹大間隙超高壓密封裝置。

主要性能參數：

最大復合脹形壓力：140MPa；橫梁最大承載力：17000kN；左右勾頭承載力：50000kN；內襯合金節省率：＞70%；復合脹形壓力控制精度：小于設定值的1%，最大不超過(guò)0.6MPa；復合管端部密封形式：內脹式大間隙密封；復合管剪切分離強度：＞200kN；整管長(cháng)復合均勻性：＞95%；復合管橢圓度：≤0.53%D；復合管錯邊量：≤0.24mm。

應用效果：

該項目獲得省、部級多項資金支持，于2017年10月在西安向陽(yáng)航天材料股份有限公司通過(guò)驗收并正式投入生產(chǎn)。隨著(zhù)國內外高腐蝕油氣資源的開(kāi)發(fā)利用，對高品質(zhì)耐腐蝕雙金屬復合管液脹成形裝備的需求迅猛增長(cháng)，市場(chǎng)前景十分廣闊。該裝備技術(shù)得到了客戶(hù)廣泛的認可并投產(chǎn)裝備11套，可為高效耐腐蝕雙金屬復合管制造企業(yè)實(shí)現年均14000萬(wàn)元的新增銷(xiāo)售額，經(jīng)濟效益顯著(zhù)。

完成單位：中國重型機械研究院股份公司     

聯(lián)系人：馬海寬    

聯(lián)系電話(huà)：18629636897     

郵箱：mahaikuan@126.com 

露天礦電鏟智能遠程控制自動(dòng)裝載系統

大型礦用挖掘機又名電鏟，常作業(yè)于高溫、高寒、高海拔、強風(fēng)區的露天礦，作業(yè)環(huán)境極端惡劣，易出現操作事故、挖掘效率低等問(wèn)題。太原重工股份有限公司開(kāi)發(fā)的露天礦電鏟智能遠程控制自動(dòng)裝載系統利用5G技術(shù)，使駕駛員可以在遠程駕駛室進(jìn)行采掘工作，利用“一鍵挖掘”、“一鍵回轉”等智能輔助駕駛功能，有效提高了工作效率、安全性和舒適性，降低了勞動(dòng)強度，減少了現場(chǎng)作業(yè)產(chǎn)生的風(fēng)險。

主要創(chuàng )新點(diǎn)：

1．電鏟智能化線(xiàn)控技術(shù)：通過(guò)5G技術(shù)將電鏟控制信號在本地端和遠程端點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，開(kāi)發(fā)了雙控雙駕線(xiàn)控技術(shù)，實(shí)現了電鏟的智能化升級改造，使遠程操控電鏟具備本地操作的所有控制功能；

2．智能輔助挖掘與卸載技術(shù)：通過(guò)IMU+GNSS對電鏟及礦車(chē)定位定姿，結合控制算法，實(shí)現電鏟自主規劃自動(dòng)挖掘、柔性回轉精準卸料等智能輔助技術(shù)，“一鍵操作”為駕駛員解放雙手；

3．復雜環(huán)境的全景感知技術(shù)：基于傳感器最優(yōu)布局理論，在電鏟上安裝多個(gè)攝像頭與激光雷達；同時(shí)采用圖像以及點(diǎn)云拼接技術(shù)，實(shí)現了作業(yè)環(huán)境的360度全景、沉浸式呈現；

4．高速低延時(shí)無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)：采用NAT穿透技術(shù)，實(shí)現了在公網(wǎng)5G內的點(diǎn)對點(diǎn)連接，通過(guò)處理單元與算法單元的優(yōu)化，將全鏈路延時(shí)降低到200ms以?xún)?。已完全滿(mǎn)足電鏟駕駛員在遠程端進(jìn)行操作。升級為5G專(zhuān)網(wǎng)，可進(jìn)一步降低至150ms內；

5．數據驅動(dòng)的故障智能診斷技術(shù)：設計邊緣服務(wù)器進(jìn)行5ms級數據采集與記錄，通過(guò)AI大數據分析與挖掘，實(shí)現多源異構大數據驅動(dòng)的健康監測與故障智能診斷，指導服務(wù)人員對電鏟進(jìn)行有針對性地運維。

主要性能參數：

鏟斗容量：4～75m3；額定載荷：9～135t；工作重量：220～1988t；最大挖掘半徑：14.3～27.2m；最大挖掘高度：10.1～19.6m；最大卸載半徑：12.65～24.1m；最大卸載高度：6.3～11.2m；尾部回轉半徑：5.56～11.16m；最大爬坡角度：13°；輸入電壓：3～11kV（3相50Hz或60Hz）；遠程操控最大延時(shí)：200ms。

應用效果：

露天礦電鏟智能遠程控制自動(dòng)裝載系統在2021年7月完成首次應用，目前累計完成遠程操控電鏟系統10余臺套，預計未來(lái)5年市場(chǎng)產(chǎn)值可達5億元。

該系統填補了國內空白，具有示范引領(lǐng)作用，推動(dòng)我國“智慧礦山”的建設及發(fā)展；有助于提升我國礦山行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平，推動(dòng)傳統行業(yè)的轉型升級，有效提高作業(yè)安全性、礦山資源綜合利用率、經(jīng)濟效益收益率、勞動(dòng)生產(chǎn)率；促進(jìn)我國大型礦用設備向高端智能化進(jìn)步，更加智能化、高效化，推動(dòng)了露天采礦工藝技術(shù)的升級。

完成單位：太原重工股份有限公司     

聯(lián)系人：張江偉     

聯(lián)系電話(huà)：15333688795     

郵箱：tzzsb5908@163.com 

大型鑄造起重機

鑄造起重機廣泛應用于鋼鐵行業(yè)，工作級別高，工作環(huán)境惡劣，作業(yè)安全要求高，是煉鋼工藝中吊運液態(tài)熔融金屬的重要設備。在國內冶金行業(yè)，太原重工股份有限公司承攬了300t以上鑄造起重機90%以上的市場(chǎng)份額，其中550t鑄造起重機為亞洲最大的冶金起重機，該起重機創(chuàng )新了橋架結構形式，簡(jiǎn)化車(chē)輪布置模式，降低大車(chē)運行機構重量，為用戶(hù)提供了更輕量化的產(chǎn)品。

主要創(chuàng )新點(diǎn)：

1．首次在大型鑄造起重機上將四梁四軌橋架和行星三減速器起升機構進(jìn)行組合，并縮短了龍門(mén)吊具橫梁長(cháng)度；

2．首次在大型鑄造起重機上采用四梁四軌鉸接端梁的橋架結構型式，保證了制造成本的最優(yōu)化；

3．首次在起升機構卷筒聯(lián)軸器上安裝電子磨損檢測裝置，提高了起升機構的安全性；

4．首次在主梁以外設置單獨的電氣室以適應機電設計多方合作模式。

主要性能參數：

以80～550t鑄造起重機常用參數為例：

起重量：主起升機構80～550t、副起升機構32～150t；起升高度：主起升機構15～40m、副起升機構15～40m；起升速度：主起升機構1～10m/min、副起升機構1.6～16m/min；運行速度：大車(chē)運行機構8～80m/min、主、副小車(chē)運行機構4～40m/min；工作級別：起重機鋼結構A8、主起升機構M8、副起升機構M7；電氣調速方式：帶能量回饋功能的全變頻調速系統。

應用效果：

近20年太原重工股份有限公司累計設計制造了100余臺400t以上大型鑄造起重機，產(chǎn)品遠銷(xiāo)韓國、越南、印度等各大鋼廠(chǎng)。該系列設備技術(shù)獲得中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎，擁有專(zhuān)利100余項，其中發(fā)明專(zhuān)利41項，具有完全自主知識產(chǎn)權。550t鑄造起重機是太原重工股份有限公司大型鑄造起重機的又一種新機型，該機型于2019年3月完成首次訂貨，目前累計完成訂貨8臺套，銷(xiāo)售額逾2.05億元。

該系列產(chǎn)品的成功研制，實(shí)現了我國大型鑄造起重機突破性的技術(shù)進(jìn)步，增強了我國大型鑄造起重機產(chǎn)品的國際競爭力，填補了國內空白，促進(jìn)了民族工業(yè)的發(fā)展。 

完成單位：太原重工股份有限公司     

聯(lián)系人：張江偉     

聯(lián)系電話(huà)：15333688795     

郵箱：tzzsb5908@163.com 

新型撬裝式油基鉆屑熱解吸處理裝備

油基鉆屑熱解吸處理裝備是處理頁(yè)巖氣、致密油等非常規油氣資源勘探開(kāi)發(fā)產(chǎn)生的油基鉆屑危廢物的核心裝備。二重（德陽(yáng)）重型裝備有限公司研發(fā)的新型撬裝式油基鉆屑熱解吸處理裝備，采用擁有自主知識產(chǎn)權的新型盤(pán)式低溫油電熱解吸處理技術(shù)，通過(guò)非直接加熱物理方式徹底將鉆屑中的油品、有機雜質(zhì)和有害化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行脫附，克服現有技術(shù)除油率低、二次污染、資源浪費等弊端，高標準實(shí)現無(wú)害化治理和資源化循環(huán)利用。

主要創(chuàng )新點(diǎn)：

1．研發(fā)了一套“導熱油+電”間接加熱方式的先進(jìn)熱解吸處理技術(shù)、新工藝，實(shí)現了頁(yè)巖氣鉆采油基鉆屑無(wú)害化處理及資源化綜合利用；

2．設計了一種加熱轉子結構，這是實(shí)現上述工藝技術(shù)的核心部件，保證整套設備高效率、高作業(yè)率、高安全性、經(jīng)濟性運行；

3．優(yōu)化了一種臥式螺旋除塵器結構，可有效去除高溫油氣中灰塵，實(shí)現回收高純度的油品；

4．設計了一種廢渣排出結構，實(shí)現了熱解爐內排渣同時(shí)將出料口密封，保證了熱解爐內處于無(wú)氧狀態(tài)，提高設備的運行安全性；

5．優(yōu)化了一種冷凝分離器結構，實(shí)現高效冷凝油水蒸汽，以及將油水液體分離且分別回收；

6．設計了一套主體設備撬裝式結構，滿(mǎn)足了野外油氣田開(kāi)采對環(huán)保設備機動(dòng)性高的要求；

7．研發(fā)了一套先進(jìn)的中控系統，實(shí)現精準的溫控與智能監控、預警和生產(chǎn)記錄，生產(chǎn)作業(yè)完全自動(dòng)化、智能化，可根據廢渣含油率的變化自動(dòng)調整熱脫附工藝參數，可連續90天不間斷作業(yè)。

主要性能參數：

處理能力：2萬(wàn)噸/年（單臺）；處理后固相：TPH≤0.3%；油品回收率：99%以上；操作時(shí)間：可連續90天不間斷作業(yè)；結構型式：模塊化橇裝；加熱方式：盤(pán)式油電混合間接加熱；處理溫度：350/480℃max；爐內壓力：1000Pa。

應用效果：

該裝備于2020年順利完成中試生產(chǎn)并取得預期成效，對系統設備能力、生產(chǎn)工藝、自動(dòng)化控制和排放等系統進(jìn)行有效驗證。經(jīng)檢測，廢渣含油率在0.14%～0.2%，重金屬指標均未超標，回收油通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜進(jìn)行了定性和半定量分析，油分組成與0#柴油組成幾乎一致，回收水需氧量、各重金屬指標滿(mǎn)足污水綜合排放標準三級，實(shí)現處理參數達標和運行達產(chǎn)目標。該項目可采用與客戶(hù)聯(lián)合搭建環(huán)保平臺提供油服運營(yíng)服務(wù)的模式，也可采用設備租賃、技術(shù)支持的模式為國內外客戶(hù)提供服務(wù)。

項目納入《中國制造2025四川行動(dòng)資金計劃項目》和《四川省“5+1”現代產(chǎn)業(yè)體系裝備制造業(yè)重點(diǎn)示范項目》，獲得多項發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利授權，科技成果入選四川省首臺套推廣應用指導目錄和高層次人才創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)成果匯編，并多次獲得省市創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)和創(chuàng )新方法大賽獎項。

完成單位：二重（德陽(yáng)）重型裝備有限公司     

聯(lián)系人：江浩     

聯(lián)系電話(huà)：13778432367     

郵箱：2602006394@qq.com 

HDB系列智能型電力液壓制動(dòng)器

結合高端裝備制造業(yè)的發(fā)展趨勢，圍繞傳動(dòng)安全，江西華伍制動(dòng)器股份有限公司應用現代鑄造技術(shù)、傳感技術(shù)、單片機技術(shù)、摩擦材料技術(shù)、涂裝技術(shù)，通過(guò)平臺化、標準化、模塊化的方式集成創(chuàng )新開(kāi)發(fā)了HDB系列智能型電力液壓制動(dòng)器。該產(chǎn)品連接尺寸符合JB/T7020-2006和DIN15433-1980標準，具有智能化程度高、制動(dòng)力矩大、動(dòng)作快、適用范圍廣等特點(diǎn)，通過(guò)了特種產(chǎn)品型式試驗認可。自投放市場(chǎng)以來(lái)，用戶(hù)體驗良好，獲得了江西省第四屆工業(yè)設計大賽二等獎等獎勵。

主要創(chuàng )新點(diǎn)：

1．智能化程度高：自帶BMS和CMU系統，可對夾緊力/制動(dòng)力、摩擦片、制度溫升、推桿行程等狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，并與主機實(shí)現信息交互，可實(shí)現閉環(huán)控制；

2．制動(dòng)力矩大：較傳統產(chǎn)品，制動(dòng)力同比增加70%；

3．傳動(dòng)效率高、響應速度快：開(kāi)、閉閘速度較傳統產(chǎn)品快50%；

4．可靠性好：產(chǎn)品構件數量較傳統產(chǎn)品少50%以上，故障率少；

5．節能環(huán)保：用油量較傳統產(chǎn)品少70%。

主要性能參數：

適用電源電壓等級：AC380V/50Hz，AC440V/60Hz；適用盤(pán)徑：≤1100mm；制動(dòng)力矩：≤32000N?m；響應快：閉閘＜0.2s，開(kāi)閘＜0.4s；連接尺寸符合JS/T7020-2006和DIN15433-1980。

應用效果：

該產(chǎn)品配套于上海振華重工集團有限公司，用于太倉港、大連港等多個(gè)碼頭項目；配套用于新鋼等多個(gè)鋼廠(chǎng)項目，使用效果良好。

完成單位：江西華伍制動(dòng)器股份有限公司     

聯(lián)系人：杜軍華     

聯(lián)系電話(huà)：13879588225     

郵箱：djh@hua-wu.com 

薄板連鑄連軋機油膜軸承

薄板坯連鑄連軋工況條件特殊，要求油膜軸承轉速在1rpm（0.0537m/s線(xiàn)速度）時(shí)，仍然能夠滿(mǎn)足17500kN的軋制壓力，為了滿(mǎn)足承載要求，太原重工股份有限公司將靜動(dòng)壓油膜軸承結構引入到薄板坯連鑄連軋機中。該靜動(dòng)壓油膜軸承在設計開(kāi)發(fā)中，采用了先進(jìn)的CFD流體動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)，攻克了極高偏心率下油膜流體域結構化網(wǎng)格劃分的技術(shù)難題，填補了國內對于極高偏心率液體潤滑軸承CFD仿真領(lǐng)域的空白。通過(guò)對耦合特性的深入研究，靜動(dòng)壓油膜軸承的靜壓油腔結構實(shí)現了優(yōu)化，提升了產(chǎn)品的可靠性。該項目獲得中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎。

主要創(chuàng )新點(diǎn)：

1．開(kāi)發(fā)了極高偏心下油膜流體域離散化技術(shù)：油膜軸承所處工況相比其他類(lèi)型滑動(dòng)軸承，需要在極高偏心率參數下才能滿(mǎn)足承載要求，因此在CFD仿真計算中，攻克了油膜流體域極高偏心率下幾何尺寸跨尺度時(shí)網(wǎng)格劃分的技術(shù)難題。填補了國內對于極高偏心率液體滑動(dòng)軸承CFD仿真領(lǐng)域的空白；

2．建立了基于拓撲關(guān)聯(lián)的靜動(dòng)壓油膜軸承流體域的幾何分割模型：通過(guò)幾何分割技術(shù)將靜動(dòng)壓油膜流體域分割成為基礎幾何體，并將各幾何體之間進(jìn)行拓撲關(guān)聯(lián)。完美的解決了靜動(dòng)壓油膜流體域幾何尺寸跨尺度網(wǎng)格生成的技術(shù)難題。油膜流體域直徑和長(cháng)度方向尺寸在1000mm，而最小油膜厚度僅為20μm，因此需要通過(guò)專(zhuān)業(yè)的技巧將靜動(dòng)壓油膜流體域分割關(guān)聯(lián)拓撲關(guān)聯(lián)，滿(mǎn)足CFD仿真精度的要求；

3．開(kāi)發(fā)了油膜軸承承載計算的“可視化”技術(shù)：利用先進(jìn)的CFD仿真技術(shù)，模擬了不同工況下的靜動(dòng)壓油膜軸承的耦合特性，實(shí)現了油膜軸承承載計算“可視化”的效果。

主要性能參數：

軋制壓力：22150kN；軸承偏心率：0.87～0.99；潤滑油動(dòng)力粘度：0.6052Pa?s；軸承直徑：?1026mm；軸承長(cháng)度：791mm；軸承名義間隙：1mm；潤滑形式：靜動(dòng)壓潤滑。

應用效果：

該項目技術(shù)已應用于首鋼京唐MCCR軋機油膜軸承，目前使用狀況良好，能夠滿(mǎn)足MCCR軋機的各種特殊工況，具備高的可靠性，能夠確保軋機的穩定運行。薄板坯連鑄連軋油膜軸承的開(kāi)發(fā)成功，拓寬了油膜軸承的應用領(lǐng)域，為ESP、MCCR等穩定運行提供了可靠的保障。該項技術(shù)成果應用于國內多條連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)，帶來(lái)了較高的經(jīng)濟和社會(huì )效益。 

完成單位：太原重工股份有限公司     

聯(lián)系人：張江偉     

聯(lián)系電話(huà)：15333688795     

郵箱：tzzsb5908@163.com 

?14米城市地下空間豎井掘進(jìn)裝備

?14米城市地下空間豎井掘進(jìn)裝備是中信重工機械股份有限公司針對城市豎井機械施工而研發(fā)，集多刀盤(pán)全斷面掘進(jìn)、全斷面收渣出渣、泥漿分離處理、可控式沉井技術(shù)與一體，在地下水豐富地層及復雜地層施工場(chǎng)景優(yōu)勢明顯，首創(chuàng )的多刀盤(pán)包絡(luò )線(xiàn)全斷面切割掘進(jìn)技術(shù)，解決了大直徑豎井全斷面刀盤(pán)尺寸龐大、能耗高、不便城市施工的難題，縮短建井周期30%以上，能有效降低豎井施工對施工區域居民生活的影響，是未來(lái)城市地下空間施工的利器。

主要創(chuàng )新點(diǎn)：

1．全球首創(chuàng )全包絡(luò )線(xiàn)刀盤(pán)結構：采用多個(gè)小直徑刀盤(pán)和較少的刀具實(shí)現全斷面掘進(jìn)，較傳統全斷面掘進(jìn)同心圓軌跡刀盤(pán)，具有能耗低、出渣效率高等優(yōu)點(diǎn)，更適合城市及特殊有限空間的豎井施工；

2．研發(fā)了減壓掘進(jìn)技術(shù)：利用掘進(jìn)機構自重提供掘進(jìn)壓力，同時(shí)利用自重鉛錘作用保證豎井垂直度，積極效率更高；

3．創(chuàng )新多吊點(diǎn)可控式井壁同步下放技術(shù)：該技術(shù)既保證了已開(kāi)挖井筒的安全，又有效控制井壁下放姿態(tài)，在保證成井的質(zhì)量的同時(shí)，大幅節省施工總周期；

4．開(kāi)發(fā)了全斷面多口排渣技術(shù)：該項目排渣系統采用多個(gè)吸收口，且吸收口隨刀具運行軌跡覆蓋全斷面，相對于普通鉆機的單吸收口的環(huán)形軌跡，排渣效率更高，降低了重復破碎率，同時(shí)減少了泥漿循環(huán)量，更加節能環(huán)保；

5．創(chuàng )新泥漿循環(huán)出渣技術(shù)：泥漿兼顧護壁平衡地下水壓的作用，施工不受地下高水位影響，不需要前期止水，施工過(guò)程對周?chē)h(huán)境影響小。

主要性能參數：

掘進(jìn)直徑：14m（可變徑）；掘進(jìn)深度：50m；刀盤(pán)數量：2；掘進(jìn)速度：3～5米/天；系統總功率：≯1000kW。

應用效果：

該裝備已經(jīng)在河南壩道工程醫院綜合試驗基地-圓形地下生態(tài)實(shí)用油庫項目順利完成施工應用。該項目井筒外徑14.5米，內徑13.6米，井深23米，施工過(guò)程中穿越了黃土層、砂層、符合砂卵石地層、黏土地層，相對于傳統工法，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，節省了施工總周期，打破了國外技術(shù)壟斷。

完成單位：中信重工機械股份有限公司     

聯(lián)系人：袁艷杰     

聯(lián)系電話(huà)：15937975467     

郵箱：yuanyj@citic-hic.com.cn