2024 年 9 月,中聯(lián)重科智慧產(chǎn)業(yè)城的開園儀式上,一臺極光綠的龐然大物 ——ZAT40000H7型4000噸級全地面起重機正式下線。這臺裝備以“全球最大噸位”的身份刷新全地面起重機行業(yè)紀錄,不僅能在190米高空精準吊裝200 噸風機葉輪,更以10橋全地面底盤設計實現(xiàn)了“公路行駛合規(guī)性”與“超強越野能力”的完美融合。它的誕生恰似一把鑰匙,打開了我國全地面起重機從“制造”到“智造”的進階之門,也讓全球看到:在起重機大型化的賽道上,中國品牌已從追隨者蛻變?yōu)?ldquo;行業(yè)天花板”。

當全球風電裝機向180米以上高度沖刺、石化基建需求呼喚千噸級吊裝裝備時,起重機大型化早已不是簡單的噸位疊加,而是一場涉及材料科學、智能控制、系統(tǒng)集成的全方位技術革命。中聯(lián)重科以4000噸級產(chǎn)品為支點,不僅撬動了行業(yè)技術天花板,同時也帶動了我國高端零部件自主化發(fā)展,推動產(chǎn)業(yè)鏈向自主化、高端化、智能化轉型;展現(xiàn)出中國起重機制造引領世界的圖景。

中聯(lián)重科對于全地面起重機的研究由來已久,早在上世紀八十年代初期便已開始。數(shù)十年技術創(chuàng)新發(fā)展,中聯(lián)重科成就了超大型全地面起重機的全球引領地位,諸多技術優(yōu)勢在ZAT40000H7得到了淋漓盡致的體現(xiàn)。從高強異級材料焊接匹配,到“大徑厚比超長臂節(jié)的多能場自適應焊接技術”;從“多橋轉向系統(tǒng)”研發(fā),到“重載集約型全地面起重機整機高集成設計技術”、“重載長柔臂架設計制造及其智能控制技術”,從整機輕量化和底盤驅動能力技術,一系列制約全地面起重機繼續(xù)攀高向新的關鍵技術瓶頸,均被中聯(lián)重科突破。

全球首臺?究竟什么是“全地面起重機”

中聯(lián)重科ZAT40000H7是全球唯一可滿足公路行駛標準的4000噸級輪式全地面起重機。那么問題來了,外型長像酷似“雙胞胎兄弟”的全地面起重機與普通輪式起重機到底有何不同?

全地面起重機是一種多用途起重設備,采用全輪驅動、多軸底盤和液壓懸架系統(tǒng),既能適應崎嶇的野外地形(如建筑工地、油田或山區(qū)),又符合公路法規(guī)允許在公共道路上快速轉場。全地面起重機的起重能力、越野能力更強,擔負著更為嚴苛工況下的超大噸位吊裝工況需求。既要符合路行駛法規(guī),即設備底盤需在3米寬度22.5米長度的尺寸限制范圍內(nèi),又要實現(xiàn)近400噸重的重載轉場行駛,同時還要解決左右自重行駛時的車輛側傾問題……在這樣的要求下,全地面起重機的設計制造與普通輪式起重機是指數(shù)級的難度差別,而中聯(lián)重科ZAT40000H7完美的攻克了這一難題。

中聯(lián)重科ZAT40000H7全地面起重機嚴格基于全地面起重機國標研制,采用10橋專用底盤,在增大了底盤承載能力的同時,尺寸也控制在公路行駛極限尺寸(22.5 米 ×3 米)內(nèi),卻實現(xiàn)了從2400噸到4000噸起重能力的跨越式提升。這種“螺螄殼里做道場”的突破,依賴于凹凸互嵌的車架+混合式懸架+整機集成式設計的關鍵創(chuàng)新,在輕松實現(xiàn)便捷轉場的同時,快速拆裝模式使組裝場地需求減少40%,輕松應對山地風場。

全地面底盤:重載行駛與穩(wěn)定吊裝的雙重突破

為了確保重載下的穩(wěn)定性,中聯(lián)重科在起重機重點制約底盤高度的回轉區(qū)段采用獨立懸架與斷開式車橋,其他區(qū)段使用獨立懸架和整體式車橋,形成“回轉區(qū)段單軸獨立-多軸非獨立”的混合懸架重載底盤構型,使臂架安裝面下移 400 毫米,既降低行駛重心,從結構上奠定了“大噸位、低重心”的穩(wěn)定基因。

同時,配合主動抗側傾控制技術,系統(tǒng)實時采集軸荷、速度、轉向角等數(shù)據(jù),動態(tài)調節(jié)懸架阻尼與油缸行程,即使在近400噸重載狀態(tài)下通過斜坡、砂石泥坑等復雜路面,車身側傾角度仍被嚴格控制在安全閾值內(nèi),徹底杜絕行駛傾翻風險。

全地面起重機的爬坡越野性能是其區(qū)別于普通輪式起重機的一大特點。針對山地轉場難題,中聯(lián)重科創(chuàng)新的獨立液壓驅動減速機單元 + 雙橋驅動動力鏈,突破了傳統(tǒng)液驅系統(tǒng)“一橋一馬達”的局限,通過多動力機 – 液混合驅動扭矩自適應匹配,極大的提升爬坡度與驅動力。這意味著設備可輕松應對風電安裝常遇的山地路況,無需依賴額外輔助設備,真正實現(xiàn)“全地面”機動自由。

臂架系統(tǒng):剛度、高度與適應性的三維進化

除開底盤,在吊裝能力的核心載體——臂架系統(tǒng)上,中聯(lián)重科也有著自己的“獨家秘技”。ZAT40000H7 以“連續(xù)等剛度設計”打破傳統(tǒng)臂架變形瓶頸,發(fā)明多三角形可調式超起裝置(桅桿擺角、高度、鋼絲繩拉力三要素可調),構建了剛柔并濟的力學體系。這一設計不僅使臂架在百米級長度下仍能保持精準姿態(tài),更通過超起裝置的動態(tài)調節(jié),將臂架系統(tǒng)的起重能力與起升高度推向新高度 —— 無論是百米高空的風電葉片吊裝,還是石化工程中的巨型塔器起吊,設備都能以“毫米級”精度完成作業(yè)。

值得關注的是,針對超大噸位臂架“長變形、大振動”的行業(yè)痛點,ZAT40000H7 集成了變幅反彈抑制、回轉防搖擺、起升懸停等微動操控技術。例如,變幅撓度補償技術在重物離地瞬間實時調整臂架角度,確保鋼絲繩始終豎直,從根源消除晃動;變幅反彈抑制技術則通過力平衡控制,將油缸活塞桿 1-2 毫米的微小位移導致的臂架頭部位移誤差降至可忽略范圍,配合回轉系統(tǒng)的慣量模型主動調控,實現(xiàn) “起吊平穩(wěn)、停止精準” 的作業(yè)體驗。在風電吊裝的最終對位環(huán)節(jié),基于泄漏補償算法的卷揚微動控制技術,更讓重物實現(xiàn) “懸停” 狀態(tài),一次就位成功率大幅提升。

智能安全體系:從被動防護到主動預判的技術跨越

面對超大噸位吊裝中 “盲區(qū)多、變形大、環(huán)境復雜”的安全挑戰(zhàn),ZAT40000H7 構建了行業(yè)領先的全域防碰撞系統(tǒng)。其增量式三維重構技術可在 200ms 內(nèi)完成作業(yè)場景重建,誤差≤10cm,同步實現(xiàn)臂架三維變形檢測誤差≤20cm,為操控系統(tǒng)提供實時高保真的動態(tài)場景。

結合臂架變形、風速、溫度等多模態(tài)數(shù)據(jù),系統(tǒng)通過“模型 – 數(shù)據(jù)驅動”的復合變形分離技術,將溫差等因素引起的臂架側向變形從 3.2m 減小至 0.4m,配合多級預警、路徑預測與主動避障策略,實現(xiàn)了從設備到環(huán)境的全維度安全防護。

在行駛安全領域,雙回路行車制動與發(fā)動機缸內(nèi)制動、液力緩速制動等輔助系統(tǒng)的組合控制技術,讓近400噸噸重載狀態(tài)下的 25% 坡度制動距離從 1.52m 縮短至 1.3m,減少 14.4%。這一技術確保設備在陡坡、急彎山路中不僅 “剎得住”,更能 “剎得穩(wěn)”,將行駛安全性提升至新高度。

數(shù)十年磨一劍

中聯(lián)重科全地面技術躍遷的嬗變歷程

1. 跟跑期(1980-2000 年):從技術引進到自主破局

1989 年,中聯(lián)重科引進德國 LTM1050 技術,研制出國內(nèi)首臺全路面起重機,邁出追趕國際的第一步;九十年代,企業(yè)與武鋼聯(lián)合開發(fā) HG70 高強鋼,突破大噸位起重機材料瓶頸,為后續(xù)發(fā)展奠定基礎。2004 年,QY300 汽車起重機問世,攻克多節(jié)臂伸縮、電液控制等關鍵技術,首次獲得 “神州第一吊” 稱號,參與港珠澳大橋等國家工程,標志著中國品牌具備大噸位裝備實戰(zhàn)能力。

2. 并跑期(2010-2020 年):世界紀錄的連續(xù)突破

2012 年,QAY2000 全地面起重機以 2000 噸起重量刷新全球紀錄,其 7500 噸・米起重力矩實現(xiàn) “重載行駛 + 風電吊裝” 雙重突破,使中國企業(yè)首次躋身全球超大型起重機第一陣營;2020 年,ZAT18000H 成為全球首臺覆蓋 140 米風機吊裝的量產(chǎn)機型,填補行業(yè)空白;2022 年,ZAT24000H 將紀錄提升至 2400 噸,同步攻克混合動力技術,推動行業(yè)向新能源轉型。

3. 領跑期(2020 年至今):定義全球技術坐標系

4000 噸級起重機的下線,是中聯(lián)重科 “三級跳” 戰(zhàn)略的巔峰之作。從 2012 年 QAY2000 到 2024 年 ZAT40000H7,企業(yè)以平均每兩年刷新一次世界紀錄的速度,將全地面起重機的技術邊界不斷外推。更重要的是,其創(chuàng)新模式從 “單點突破” 升級為 “生態(tài)構建”—— 通過國家級科研平臺(起重機械關鍵技術全國重點實驗室)與智能制造基地,實現(xiàn)從基礎研究到產(chǎn)業(yè)應用的全鏈條貫通,帶動國內(nèi)超 200 家配套企業(yè)實現(xiàn)技術升級。

中聯(lián)重科 4000 噸級起重機的故事,本質上是中國制造業(yè)以創(chuàng)新破局的縮影。從引進技術時的蹣跚學步,到如今以全地面底盤、智能控制等核心技術定義行業(yè)標準,中國起重機正在書寫從 “跟跑” 到 “領跑” 的逆襲篇章。這不僅是一家企業(yè)的勝利,更是一個國家產(chǎn)業(yè)升級的生動注腳 —— 當 “中國智造” 的巨臂托起全球能源基建的未來,世界將見證:中國制造的高度,就是創(chuàng)新的高度。