为什么“全球第一吊”屡破纪录?中国建造和中国制造相互促进的典范

2024-04-01 13:28来源:工业头条作者:高原

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随着徐工4000吨级轮式起重机正式交付客户,全球最大轮式起重机纪录第七次被打破。

其实从2010年起,在千吨级起重机研发制造上,徐工就屡创佳绩。以1200吨轮式起重机为起点,“全球第一吊”的纪录被不断打破,最近三年,更是创下了纪录每年一破(2022年的2600吨,2023年的3000吨,2024年的4000吨)的历史壮举!

可以这么说,在千吨级以上轮式起重机上,以徐工为代表的中国企业优势尽显。

 这样达到“4000吨”

 那么,作为新晋“全球第一吊”,4000吨级轮式起重机究竟好在哪里?

“徐工4000吨级轮式起重机,解决了中国风电行业目前最大的痛点——吊装高度、作业安全、重载转场。”如果用一句话来概括,这就是研发团队给出的答案。

根据资料,除了吨级本身,4000吨级轮式起重机还在以下三点实现了重大突破:

一是高空起重性能突破,通过全新的高性能柔性臂架技术,解决超高大功率风机的安装难题,相比原第一吊3000吨起重能力提升30%,风机安装高度由160米提升到180米。

二是解决复杂臂架作业安全性难题,研发了基于臂架姿态的主动安全控制技术,突破传统力限器功能的局限性,保障大型施工的安全性。

三是重载转场能力的突破,通过研发大吨级重载桥及其传动系统,实现超过400吨自重的安全转场。

在这其中,无论是180米的风机吊装高度,还是超过400吨自重的转场,都创造了行业之最。

十几年来频繁刷新纪录,因为突破周期短,新产品下线快,似乎显得大吨位起重机研发“没有那么难”,其实不然,每一次向更大吨位进发,对于研发团队来讲,都是全新的挑战。事实上,风电吊装重量每增加一吨、吊装高度每增加一米,对于起重机性能要求来说,它的研发难度将快速加大。

当问及在大吨位研发过程中,最大的难点是什么,徐工XCA4000总体设计师李长青向《中国机电工业》举了一个例子:“比如我们的臂架,因为吊装高度提升,所以这次臂架的长度又增加了,长度增加的同时,对于臂架的承载能力要求就大幅提高,自然而然臂架的尺寸也要随之加大,同样的,它就会带来重量的增加,结果就是,运输的方便性随之降低。”

要如何解决这样的问题?李长青解释道,因为需要最终的产品既安全又轻便,设计过程中,部件设计人员与结构设计人员自然会产生矛盾。

“我们不断地去做实验,做仿真测试,然后去研究、去优化,这其实是一个反反复复、不断碰撞的过程,时间耗时非常长。从一开始几乎不可能,到最后能够达成一致,安全要保障,性能也要保障,进而满足客户的需求。”

在XCA4000的研发过程中,有很多这样的难点,都被研发团队一点一点攻破,最后得到了令人欣喜的结果。

“XCA4000具有轮式起重机最强的吊重能力、卓越的重载转场能力、优异的作业效率、领先的安全性,同时,比较特色的功能还包括我们新研发了揽风系统、快速卷扬,更安全、高效的服务风机吊装。”

 为何是徐工?

 从1200吨到4000吨,“全球第一吊”不断突破的背后,是徐工对技术研发、对科技创新无止境的追求。随着大吨位产品线阵营不断扩大,徐工将其视为起重机发展的里程碑,更将其定位为中国品牌加速向上、高端突围的坚实印证。

那么,千吨级轮式起重机领域的掌控权,为何会一直握在徐工手里?

事实上,徐工在超大型设备领域的研发,是一个持续优化的过程,通俗来讲,没有前一个“全球第一吊”3000吨,就不会有当下的4000吨的诞生。

徐工在起重机行业,拥有长期的技术积累和沉淀,依托于企业60余年起重机产业的积累和国家级企业技术中心专业的研发力量,团队持续研究大型风机吊装使用场景和客户需求,坚持自主创新,“掌握大变形、非线性结构设计技术,形成企业独有的计算分析方法,大型结构计算精度达到国际领先水平,行业首创起重机智能臂架与行驶智能控制技术等大型起重机核心技术”,一系列首创技术加持下,徐工持续引领行业发展。

此外,徐工在起重机行业的研发投入一直是行业TOP的水准。此前,徐工投入25亿元重点建设了包括十大试验室在内的“高端工程机械智能制造国家重点实验室”,建设了占地860亩的整机综合试验场,目前已经构建了“1+6+N”全球研发体系布局,并在德国、美国、巴西等地建立了五大全球研发中心。

同时还构建了全球协同研发体系,并在德国、美国、巴西建立了三大海外研发中心。

截止2023年,徐工千吨级轮式起重机累计交付200余台。资料显示,徐工全系列移动式起重机先后出口到南美、非洲、中亚、欧洲等地的140多个国家和地区,连续保持中资企业移动式起重机出口量世界第一的纪录,持续保持全球移动式起重机第一的地位。2022年,千吨级起重机产品XCC2000成功出口到欧洲。此外,徐工在新能源起重机行业也做到领先,XCA60_EV全地面起重机凭借大功率油电双引擎,纯油、电池、插电等作业模式,受到了欧洲客户的青睐,目前已签订批量出口订单。

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 为何在中国?

 此外,还有一个关键问题值得思考:超大吨位起重机,为什么会在中国持续出现?

这就要提到风电产业在中国的发展了。

目前,我国可再生能源装机占全国发电总装机已经超过50%,而随着风电、光伏等新能源电量占比不断提升,新型电力系统建设也日益迫切。有数据显示,全球风电装机容量已由2000年的17GW,增长到2023年底的906GW,实现跨越式增长,而在其中,中国的风电装机容量占据全球总装机容量的近40%,中国已经成为了全球风电产业的领军者。

而风机叶片是风机发电机的重要组成部分,理论上叶片越长,面积越大,捕获风能的能力就越强,发电的能力也就越强。

1986年,中国安装的第一台风机叶轮直径只有15m,高度仅有40m左右。而38年过去,随着我国风电行业的飞速发展,目前,我国自主研发的陆上风机叶轮直径超过230米,超过原来的15倍,海上风机最大叶片长143米,是原来的近10倍,叶轮直径292米,是原来的近20倍。而风机的最大安装高度由最初的40米,发展到了如今的180米。

中国风电行业的发展,遥遥领先于世界其他国家和地区。而随着风机向更大、更高发展,自然也需要相应的安装设备与之匹配。

这也是我国起重机行业与国外相比,一个比较大的区别。由于需求的拉动,国内的风电行业快速发展,它带动了我国起重机行业的发展,与此同时起重机行业的发展,也对风机的发展起到了很大的促进作用。

徐工相关人员透露,有时候风机行业想要做出更大的风机,需要咨询起重机行业,看看有没有相匹配的安装设备,而起重机的研发也需要咨询风机制造商,调查清楚风机的尺寸,双方的沟通形成互相促进的良性循环,使得无论是风机行业还是起重机行业,都走在了世界的前沿,成为中国建造和中国制造相互促进、合作发展的典范。

“今天是4000吨,未来可能是5000吨甚至更大。”作为风电吊装行业的资深从业者,XCA4000首台车客户、河北镕诚科技股份公司董事长杨晓彬也认为,在未来,风机大型化是必然的趋势,这是降低成本、节约资源的必然要求,也是未来社会发展的方向。“前所未有的起重能力、作业高度,徐工不仅刷新最大起重机的纪录,更为我们用户、为中国风电发展,提供了有力的支撑。”

而在国际市场上,大吨位的移动式起重机及其提供的吊装解决方案,也越来越受到关注。

据透露,有的客户原本不是为了这种设备而来,因为没看到之前,并不相信会有这样的解决方案,但是看到实物以及真实的应用案例之后,就变得非常感兴趣了。“其实最近有好几拨的外国客户都是这样。”

这无疑是一个非常好的趋势,前途光明。

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