专精特新成果系列报道(五)

发布者: 中国重型机械工业协会 发布时间:2022-12-06阅读次数:29

轨道交通用车轴精密辊锻成形成套技术

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针对目前自由锻造和径向锻造工艺生产车轴设备投资大,能耗高,污染重,生产效率和材料利用率低等现状,中国机械总院集团北京机电研究所有限公司研发了轨道交通用车轴精密辊锻成形成套技术。该成套技术包括车轴精密辊锻成形成套工艺、模具、世界上最大型号的辊锻设备(1600mm辊锻机)以及柔性物流机构,在1600mm大型辊锻机上结合柔性化物流机构通过精密辊锻实现车轴的整体成形,具有成品优势、质量优势和效率优势。该轨道交通用车轴精密辊锻成形工艺具有创新性和原创性,实现从工艺到装备一体化成套技术,并且该工艺的研发对一些大型复杂长轴类件的精密辊锻成形有良好的示范作用。

主要创新点:

1.提出轨道交通用车轴一种新的成形工艺技术,实现精密辊锻成形,工艺的研究具有创新性和原创性;

2.1600mm辊锻机是世界首台套大型辊锻机,对大型辊锻设备上成形工艺进行理论研究,系统的分析辊锻设备的参数对辊锻成形工艺的影响,推进辊锻技术的发展;

3.柔性化物流机构机械部分集成度高,液压传动及控制系统采用比例控制技术和传感反馈技术并采用带有变频系统控制系统,该机构实现坯料精确送料、出料,过程的转移,成形过程控制于一体;

4.首次实现车轴工艺及装备技术上的创新,形成从工艺设计、主机、辅机、自动化等一条龙的技术方案及生产制造,建成高效能、高可靠、柔性化自动化生产线,实现轨道交通用车轴精密辊锻成形锻造线成套技术。

主要性能参数:

1600mm辊锻机主要参数:单辊最大轧制力700t,最大轧制扭矩210t·m,最大轧制能量3500kJ。

生产RE2B型车轴质量满足铁道行业标准TB/T2945-1999中铁道车辆用车轴技术条件,车轴材料利用率达到68%以上,单边机加工量控制在6mm以内,生产节拍达到20件/小时。

应用效果:

该成套技术已经在企业进行了试生产,设备和工艺得到了验证。

专精特新:

该成套技术通过创新性车轴精密辊锻成形成套工艺、模具、辊锻设备(世界上最大型号的1600mm辊锻机)以及柔性物流机构,形成高效能、高可靠、柔性化自动化生产线,提高了轨道交通用车轴精密辊锻材料利用率与生产效率。


完成单位:中国机械总院集团北京机电研究所有限公司

联系人:孙勇     联系电话:13911096865     邮箱:sun_yong_89@163.com 



大型高速智能旋回破碎机

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洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司最新开发的以动锥高摆速和智能控制等技术为主要代表的第Ⅲ代智能旋回破碎机,处于国际技术最前沿,可满足处理能力700t/h~14000t/h生产需求。较国内设备,同规格处理能力高1.5倍以上;操作维护效率高3倍以上;出料粒级粒型优30%。该成果获得省部级奖项1项,行业标准1项,专利7项,科技论文7篇,为我国大型破碎装备的技术进步起到了关键作用。

主要创新点:

1.国内首创旋回破碎机动锥高摆速技术,将传统旋回破碎机动锥摆速提高30~50%,设备产能提高50%以上;

2.独创可变偏心距技术,可根据现场工况进行破碎粒度、产量柔性调整;

3.国内首家应用超级横梁技术,采用整体式高拱结构,比传统结构有效入料尺寸大30%~40%,减少大块物料在入料口桥接堵塞的风险;

4.国内首次采用横梁关节球轴承结构技术,使用寿命五年以上,是传统结构寿命的10倍;主轴的偏摆运动更加灵活,破碎效率提高10%;

5.首次采用维护滑车(电动驱动)+液压升降平台检修技术,能快速实现安装、拆卸、检修等工作,较传统检修方式提高效率2倍以上且无安全隐患;


6.国内首家应用可带载启动技术,破碎机腔体内部堵料时无需人工掏料,轻松应对突发停机事故。

主要性能参数:

1.目前已应用的大型破碎机台时处理量在5200t以上,为目前国内最大机型。

2.破碎机动锥最高摆速可达222r/min,是目前国际上摆速最快的破碎机。

3.最大入料粒度可达1300mm以上,出料粒度250mm以下。

应用效果:

该装备前期已在瑞典LKAB公司、巴西淡水河谷项目、缅甸莱比塘铜矿、韩国SAMPYO公司、紫金矿业、中国有色矿业、承德天宝、汝阳金堆城等公司取得约50台的应用业绩,并使用效果良好。近几年已取得约50台的应用业绩,总计约10亿元的市场创效。

已成功在金属矿山、骨料加工等领域取得多项突破,中材国际大排矿项目旋回破碎机为目前单机处理能力最大破碎机,处理量达5200t/h以上。

专精特新:

该设备应用于矿物加工作业过程中,是目前国内最大机型,研发的旋回破碎机动锥高摆速技术和可变偏心距技术等技术可有效提高产能;整体式高拱结构式超级横梁技术,增大了入料结构尺寸,减小入料口堵塞风险;横梁关节球轴承结构技术,极大地提高了设备的使用寿命;可带载启动技术可有效应对突发停机事故。

 

完成单位:洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司

联系人:张敏     联系电话:18613703328     邮箱:zhangmin@citic-hic.com.cn 



智能化带式输送机

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带式输送机作为物料或物品搬运的主要设备,广泛应用于煤炭、电力、钢铁、港口、建材等行业。太重集团向明智能装备股份有限公司自主生产的智能化带式输送机(包括固定带式输送机、可伸缩带式输送机、管状带式输送机、大转角水平转弯带式输送机、长距离带式输送机以及带式运输机关键配件等),是煤机装备产业链中重要的配套装备产品,在煤炭开采过程中承担着煤炭输送的功能和作用。

主要创新点:

1.具备完备的智能化带式输送机装备产品生产设计方案和工艺流程管控体系,采用了三维设计、动态分析、ERP生产等信息化开发和管理手段,确保了整个产品工艺路线的最优化,生产工艺和质量均达到了国内领先水平;

2.解决了高性能托辊、低阻力输送带、转弯、动态分析与设计、监控尽快与故障诊断等关键技术难题,整机效率提高10%以上,总体降耗节能10%以上,整机技术指标输送长度最长达到20km,国外单机输送长度最长达20.3km,缩短了国内在该领域的差距;

3.具备可视化、自动化、智能化、长距离输送的技术特点,采用集中控制子系统技术、工况监测及保护系统技术等智能控制技术使产品实现输送过程的全面智能化管控。

主要性能参数:

长度:20km(max);托辊转速:650r/min;使用寿命:5万小时;低阻力节能型输送带的压陷阻力降低10%~20%左右;研制的智能型可伸缩带式输送机可自动调节带速,实现节能10%,可自动对胶带扣进行自动检测、定位(精度±1.5m)、报警,可实现不停机移动机尾,响应时间1.2s以内。

应用效果:

近三年实现整机推广应用项目500多项,配件项目300多项,产品广泛应用于华能集团、国家能源、山西东泰能源、山西焦煤集团、华润集团、晋能集团等省内外大型集团企业。智能控制系统满足了对上下游设备的联锁控制要求,运行稳定,帮助众多用户提升了生产效率,电机功率平衡方面效果也表现极好。智能型可伸缩带式输送机在煤炭开采掘工作面属于关键配套设备,在开采环节发挥了极其重要的作用。

专精特新:

该系统主要用于煤炭开采过程中的煤炭输送环节,采用集中控制子系统技术、工况监测及保护系统技术等智能控制技术,实现产品实现输送过程的全面智能化管控,具备可视化、自动化、智能化、长距离输送的技术特点。


完成单位:太重集团向明智能装备股份有限公司

联系人:王建君     联系电话:13133080727     邮箱:717189887@qq.com 



散料料场及设备智能化控制系统

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该系统由大连华锐智能化科技有限公司智能攻关研发,适用于港口码头散杂货堆场、电厂、钢厂等原料厂的单机设备无人化及系统智能化管控和智能运维。系统具有单机无人、料场集群智能协同调度与管控、智能运维等功效。系统实现完全自主知识产权,已授权6项专利和软件著作权,整体技术达到国际先进水平。

主要创新点:

1.速度和流量自适应预控调节技术:业内首次提出取料臂回转速度预控模式,实现回转速度预控,有效解决宽范围调节与调节精度矛盾的问题。结合物料流量离散波动的特性,行业首创性提出两级PID调节控制模型,有效解决了物料流量反馈波动与输出流量要求稳定的矛盾;

2.云边端融合的智能运维技术:通过“智能+人工”多渠道搜集设备数据,建立完备的设备档案,即安装传感器实时监测、收集关键部位关键数据,定期组织人员手持监测工具巡检,数据实时上传智能运维平台。通过“故障查询+专家问诊”方式进行故障诊断,建立故障库,设备发生故障后,可在故障库中查询问诊,遇到故障库无法解决的问题,由设备资深专家进行远程诊断,并将相关数据补充进故障库,通过云边端及数据池融合,最终达成“电脑”代替“人脑”诊断故障的目标;

3.一体化多机协同管控技术:应用高速点云处理技术与物联网技术,实现了海量数据实时汇总,准确处理作业对象三维外形点云数据,进行模式识别。结合智能排产技术、多机精确定位技术、智能调度技术、软件防碰撞技术等,实现多种设备高效协同作业,无人值守堆取料,从而达到降本增效的目的。

主要性能参数:

料堆识别精度保证在20cm以内;设备行走控制精度在5cm以内;回转、俯仰精度在0.3°以内;指令调度策略响应周期小于200ms;实时建模响应时间小于1s;安全系统有效率99%以上;误报率不大于1%。

应用效果:

该系统已成功应用于济宁矿业集团物流有限公司、华能曹妃甸港口有限公司、唐山曹妃甸煤炭港务有限公司等现场,实现了散料料场及设备的智能化控制,单台堆取料机操作减员2~3人,十二台无人化设备及系统延寿、节能等综合节约成本690万元/年,具有广阔的市场推广应用前景。

专精特新:

该系统主要应用于港口码头散杂货堆场、电厂、钢厂等原料厂,独创性速度和流量自适应预控调节技术有效解决了物料流量反馈波动与输出流量要求稳定的矛盾。云边端融合的智能运维技术实现“电脑”代替“人脑”诊断故障。一体化多机协同管控技术实现多种设备高效协同作业,无人值守堆取料。


完成单位:大连华锐智能化科技有限公司

联系人:段继明     联系电话:13842656795     邮箱:duanjm@dhidcw.com 



大型医药工厂无人化高效仓储物流系统

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随着医药市场规模的增加、医疗终端需求的扩大,医药制造生产规模扩张迅速,销售端药品供应需求多变,传统自动化立体库技术已无法满足应用现状。北京起重运输机械设计研究院有限公司开发应用了大型医药工厂无人化高效仓储物流系统,以满足药品产、储、配各环节的高效协调、无人化、绿色环保运行。该项目开发了多产线、大规模无人化高效仓储物流系统,创新设计了紧凑型、柔性化成品箱自动缓存输送系统,研发了多品种尾箱智能密集存储与快捷式发货系统,实现了大型医药工厂仓储物流全流程无人化。该项目已授权2项发明专利、8项实用新型专利、8项软件著作权,关键技术具有完全自主知识产权,经鉴定,该科技成果具有完全自主知识产权,填补了国内空白,总体技术达到国内领先、国际先进水平。

主要创新点:

1.首次开发了无缝衔接30条以上药品生产线的自动赋码技术,首创了1台机械手对应8个码垛位集中码垛入库的解决方案,研发了集自动拆盘、尺寸检测、托盘绑定功能于一体的多功能双工位RGV,开发了基于WMS的3D视觉自动拆垛系统,开发了支持多条码、多系统集成的管理系统。实现码垛机械手集中码垛区占用面积减少61.5%,机械手数量节省50%,形成了规模化生产和工业化应用;

2.首创了紧凑型、柔性化成品箱自动缓存输送系统,通过在线缓存和划定区域缓存的模式,将成品箱集中释放到码垛区,解决了多产线、多SKU成品箱输送至码垛区的主线拥堵问题,保证了多产线、大规模、多品种医药生产集中码垛的实现;

3.提出了多品种尾箱智能密集存储及快捷式发货系统解决方案,自动化立体库库容率提高了7.4%,尾箱发货效率提升了25%。

主要性能参数:

多功能双工位RGV:行走速度180m/min;载重量1000kg。

1台机械手对应8个码垛位集中码垛入库,码垛区占用面积减少61.5%,机械手数量节省50%,码垛效率1800次/小时。

应用效果:

该项目成功应用在石药欧意物流中心、齐鲁天和高架立体仓库等25个工程项目中,合同额超过5亿元,形成了规模化生产和工业化应用,并在电力电器等行业得到了推广,具有广泛的经济效益和社会效益。

专精特新:

该项目面向大型医药工厂,研发30条以上无缝衔接生产线和紧凑型、柔性化成品箱自动缓存输送系统,研发了多品种尾箱智能密集存储与快捷式发货系统,实现了药品产、储、配各环节的高效协调、无人化、绿色环保运行,填补了国内空白,总体技术达到国内领先、国际先进水平。

完成单位:北京起重运输机械设计研究院有限公司

联系人:秦雅楠     联系电话:15810841803     邮箱:qinyn@bmhri.com 



环保型输送与储煤系统

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带式输送机是国民经济中不可缺少的关键设备,现有带式输送机在受料、卸料、转载过程中必定会产生扬尘现象,对环境造成了严重污染,严重危害了工人的身心健康。山东山矿机械有限公司自主研发了环保型输送与储煤系统,该系可将大量散状物料连续不断、高效环保地从地面的破碎站输送到数十米高的高炉中,具有环保性能显著、智能化程度高、运行稳定等优点。可广泛应用于化工、煤矿、电力、粮食、码头、钢厂等重要领域。该项目整体技术及主要性能指标达到国际先进水平。

主要创新点:

1.开发了基于云计算的带式输送机远程控制方法及系统:将云计算技术应用到带式输送机远程控制系统中,通过数据分析实时监控输送机的运行状态,建立数据库识别和分析故障原因,提高了带式输送机运行的安全性和稳定性,降低了维护成本;

2.研发了新型缓冲料仓:解决了物料被摔碎问题,提高了仓体寿命,减少了物料对仓体的压力,降低了仓体成本,增大了物料间的蓬松度,出料工艺更流畅。避免扬尘和噪声,不需布置除尘系统;

3.研发了流线型多边形落煤管:实现不规律散状物料的可控化,从而防止落料管堵塞,减小冲击,抑制诱导风,降低粉尘浓度;

4.优化钢结构件桁架和支架的结构:在保证强度的同时有效减轻了钢结构件的质量;

5.研发了管状带式输送机可调过渡托辊组:在实际运行过程中有效弥补优化制造和安装过程中形成的偏差,确保实际槽角以及设计槽角保持一致性。同时可以有效满足管带机回程分支的不同承载运输要求,可以实现双向的带料输送;

6.研发了管状带式输送机防扭转检测仪:当输送胶带发生不正常扭转弯曲时,会将发生扭转的位置信息传递给工控机,同时报警器发出警鸣声,开关控制器关闭,输送机停止运行。检修人员可以根据位置信息及时准确定位到扭转位置进行检修;

7.研发了新型防胀管装置:可以有效地预防大块物料导致的胀管问题;

8.设计了椭圆销连接旋转移动底座:解决了通廊(桁架)的温差效应产生的伸缩旋转问题。

主要性能参数:

带式输送机技术参数:带宽1800mm;物料粒度0~50mm;物料容重~0.85t/m3;物料静安息角38°;输送能力3600t/h。

圆管带式输送机技术参数:管径800mm;带速5.0m/s;物料粒度0~50mm;物料容重~0.85t/m3;物料静安息角38°;输送能力3600t/h。

应用效果:

该项目于2019年开始进行产业化推广,目前已有40余套推广应用于20多家客户,累计新增销售收入15721万元。该产品被列入《2022年度山东省首台(套)技术装备及关键核心零部件企业及产品名单》;2021年被评为济宁市十佳工业新产品;于同年荣获2021年度山东省装备制造业科技创新奖二等奖以及2021年度优秀创新成果奖。

专精特新:

该系统主要用于煤炭物料的输送与储存,研发的新型缓冲料仓解决了物料被摔碎问题,降低了仓体成本,使出料工艺更流畅,无需布置除尘系统;流线型多边形落煤管实现了不规律散状物料的可控化;配合远程监测控制系统,极大地提高了带式输送机运行的安全性和稳定性,降低了维护成本。


完成单位:山东山矿机械有限公司

联系人:胡秀万     联系电话:13176172055     邮箱:Huxw0596@163.com