专精特新成果系列报道(九)

发布者: 中国重型机械工业协会 发布时间:2022-12-20阅读次数:47

10-14兆瓦超大型海上风电高端铸件

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12-14兆瓦超大型海上风电铸件是海上风电机组的关键核心部件,其产品结构复杂,轮廓尺寸高大,产品单重在50吨以上,制造难度较大,验收标准要求极高,是典型的高端高附加值产品。大连华锐重工铸业有限公司成功研制了10-14MW大型海上风电球铁铸件样机并实现批量化生产示范应用。该项目完成了多项科技创新和技术攻关,形成5项实用新型专利成果和2项发明专利成果。其中《8-12兆瓦大型海上风电铸件》被评为辽宁省“专精特新”产品。

主要创新点:

1.大型海上风电铸件高精度尺寸控制技术;

2.大型海上风电铸件CAE高可靠性凝固模拟分析技术;

3.大型海上风电铸件造型合箱工艺技术;

4.大型海上风电铸件球墨铸铁防孕育衰退技术;

5.大型海上风电铸件球墨铸铁双性能控制技术;

6.大型海上风电铸件高等级防腐工艺技术。

主要性能参数:

附铸试块:抗拉强度≥360Mpa,屈服强度≥220Mpa,球化率≥90%,石墨球大小5~6级,珠光体含量≤10%,-20℃~-40℃冲击≥10J;本体套料:抗拉强度≥320Mpa,屈服强度≥200Mpa;超声波检验达到EN12680-3标准2~3级;重量偏差控制在-5%~5%;防腐等级不小于C5-M;样机首件研发成功率≥90%;批量产业化后工艺成本降低≥5%,废品率≤3%。

应用效果:

海装10MW核心铸件、GE12MW核心铸件实现批量生产及应用。上电12MW核心铸件实现小批量生产及应用。金风14MW核心铸件的样机生产及示范应用。

专精特新:

该项目完成了大型海上风电铸件高精度尺寸控制技术、CAE高可靠性凝固模拟分析技术、造型合箱工艺技术、球墨铸铁防孕育衰退技术、球墨铸铁双性能控制技术、高等级防腐工艺技术等多项科技创新和技术攻关,实现批量化生产。

 

完成单位:大连华锐重工铸业有限公司

联系人:杨继伟     联系电话:13624949206     邮箱:yangjw@dhidcw.com 



适应1.3~1.8m煤层高效开采智能化采煤机

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对于1.3~1.8m较薄煤层的开采,国内现有采煤机普遍装机功率及牵引速度偏小,国外产品亦无法满足用户对1.3m低采高的生产要求。中煤科工集团上海有限公司研究开发了较薄煤层高效开采智能化采煤机MG2×250/1200-WD,其在满足最低1.3m采高的前提下,装机功率达到1200kW,解决了现有采煤机机型产能不足和机面高度过高的问题。该装备采用高精度定位控制技术、高适应性记忆截割技术,提高了采煤机行走位置定位精度和滚筒高度定位精度,可满足多维度姿态补偿和自适应截割模式,可实现采煤机全工作面高精度智能化运行。经鉴定,该装备是是目前国内外适应1.3~1.8m煤层装机功率最大(机面高度≤890mm),满截深牵引速度最快的采煤机,其整机性能优良,适应范围广,各项技术指标均处于国际领先水平。

主要创新点:

1.开发了满足最小采高1.3m、牵引速度20m/min、年产量250万吨,智能化结构集成的总体技术。开发了一种摇臂与机身之间采用腰鼓型销轴连接的新型结构,便于模块化装拆;研发了一种薄煤层采煤机行走部挡煤机构,改善行走机构与齿轨啮合特性;

2.研制了一种具有高效、强迫、循环润滑系统的小体积、高功率密度摇臂,保证了摇臂在极限状态下的润滑,提高了摇臂可靠性;

3.首次提出一种具有内齿圈联合止动装置的双级行星减速器,简化结构的同时提高了牵引行星机构的可靠性;

4.开发了高装煤率采煤机滚筒,研究了螺旋升角对滚筒的装载效果影响;通过模拟分析,找到了不同直径滚筒的最佳螺旋升角;将1250mm滚筒的装载由50%左右提高到67.2%;

5.开发了一种具有模拟量电缆拉力实时监测保护的拖缆装置,配合薄煤层电缆自动拖拽装置的应用;开发了较薄煤层高效开采专用高功率密度变频调速技术,研制了可满足90kW牵引电机的紧凑型大功率重载变频器,功率密度提升了163.6%;

6.开发了高适应性、高精度记忆截割技术,人工干预率≤25%;传感器位置精度误差≤0.06%,调高精度误差≤1.5%;研发了满足多维度姿态动态补偿的智能化截割模式。

主要性能参数:

机身高度:≤890mm;适用采高范围:1.3~3.0m;装机功率:1200kW;截割功率:2×2×250kW;牵引功率:2×90kW;泵功率:20kW;牵引速度:0~20/40m/min;滚筒转速:48r/min;滚筒直径:Ø1250~Ø1600mm;滚筒截深:630/800mm;整机重量:44t。

应用效果:

该装备已推广应用57台套,目前已应用到国家能源神东煤炭集团、国家能源宁煤集团、山东能源、兖矿集团、平煤集团、陕煤黄陵矿业、盘江集团、邦达能源集团等国内大型煤炭生产企业。因其良好的适应性,较高的整机可靠性,以及在开采1.3~1.8m煤层时的高效性,销量呈现逐年上升的趋势,发展前景十分广阔。

专精特新:

该装备满足1.3m采高,装机功率达到1200kW,开发出高精度定位控制技术、高适应性高精度截割技术,人工干预率≤25%,实现了采煤机行走位置和滚筒高度高精度定位,满足多维度姿态补偿和自适应截割,实现了采煤机全工作面高精度智能化运行。

 

完成单位:中煤科工集团上海有限公司

联系人:史春祥     联系电话:13564272863     邮箱:tdshichunxiang@126.com 



智能化下料车间系统集成解决方案

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板材切割下料是机械工厂生产流程的重要环节,传统的生产模式一定程度的制约了设备自动化加工能力的发挥和工位间物料的周转能力,对后道工序的物料配送和结构件拼装质量产生影响。针对拥有大量焊接结构件生产企业来讲,智能下料、智能分拣已成为解决其生产瓶颈的重要技术手段。机械工业第六设计研究院有限公司通过智能行车应用、切割精度的控制、分拣的智能算法等对下料工艺进行革新和流程再造,通过物流追溯系统、智能配送系统、智能中控系统等进行赋能,形成一整套智能化下料车间系统集成解决方案,推动下料工艺的智能化,提升行业整体的生产效率,提高板材的利用率,节约资源,推动行业高质量发展。

主要创新点:

1.实现钢板自动识别,自动对中,自动上料,保证自动化生产过程的连续性;

2.实现集中套料,提高板材利用率,降低产品成本;

3.采用科学边缘控制,实现智能视觉补偿算法,提高切割质量;

4.采用自动分拣技术、桁架自动避让技术等,提高分拣效率;

5.采用3D视觉技术,提高产品的分辨率;

6.采用BIM技术、数字孪生技术等构建智能化下料车间的数字孪生应用场景;

7.采用智能化的中央管控系统,实现不同系统之间的互通互联,实现智能调度;

8.对集中收集的粉尘进行处理,实现产线的低碳环保。

主要性能参数:

产线自动化率:>95%;设备联网络率:>98%;切割件自动分拣率:>98%;智能化输送率:>98%。

应用效果:

车间利用率提升30%以上;生产效率提高60%以上;生产成本降低30%以上;交货周期缩短30%以上;在制品率降低20%以上。

专精特新:

该项目通过智能行车应用、切割精度的控制、分拣的智能算法等对下料工艺进行革新和流程再造,通过物流追溯系统、智能配送系统、智能中控系统等进行赋能,形成一整套智能化下料车间系统集成解决方案,推动下料工艺的智能化,提升车间生产效率。


完成单位:机械工业第六设计研究院有限公司

联系人:宋新源     联系电话:17838712456     邮箱:727162775@qq.com 



输送带纵向撕裂在线监测系统

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无锡宝通智能物联科技有限公司研发的输送带纵向撕裂在线监测系统通过输送带撕裂温度特征,建立温度动态自适应模型,同时建立了红外热像仪和可见光相机的图像AI综合算法模型,精准区分输送带的撕裂与磨损状态。通过数字化输送带里埋设的RFID芯片及高精度测速装置,精准判断输送带撕裂和磨损的位置及长度,设计了可编程间歇式动态自清洁装置,使系统装置可满足各类输送场景及复杂工况的要求。

主要创新点:

以输送带纵向撕裂时的温度特征作为重要判断依据,首次提出了输送带纵向撕裂自适应的动态温度,开发了红外热成像技术和可见光成像技术相结合的AI视频识别技术,设计了基于轻量级深度学习的纵向撕裂目标监测算法、温度算法模型及图像算法模型的综合判断方法,研制出输送带纵向撕裂在线监测系统,实现了对输送带纵向撕裂的高灵敏度、高准确率的在线监测。

主要性能参数:

纵撕识别率:≥99%;输送带运行速度:≤6m/s;系统定位精度:±1m;输送带带宽:650mm~2400mm;环境温度:-20℃~50℃;相对湿度:<95%RH(+25℃时);识别最小尺寸:100mm×2mm(长×宽)。

应用效果:

该产品已经在山东钢铁集团日照有限公司、湖北新冶钢特种材料有限公司、江阴兴澄特种钢铁有限公司、广西钢铁集团有限公司等多个现场获得了成果应用,产品可满足复杂工况条件的要求,运行稳定、可靠,具有良好的经济及设计效益。

专精特新:

该系统建立了输送带纵向撕裂状态与输送带温度之间的关系,通过红外热成像技术和可见光成像技术相结合的AI视频识别技术精准区分输送带的撕裂与磨损状态,实现了对输送带纵向撕裂的高灵敏度、高准确率的在线监测。


完成单位:无锡宝通智能物联科技有限公司

联系人:梁缘     联系电话:13771510451     邮箱:liangyuan@boton-tech.com 



RY型欧式电动葫芦

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电动葫芦是一种以电力作为动力的轻小型起重设备,其结构紧凑,自重轻、体积小、操作方便,是改善劳动条件,提高劳动生产率的有力工具,广泛应用于工矿企业、码头、仓库、船舶等多种场合。凯澄起重机械有限公司研制的RY型电动葫芦秉承“更加轻巧、绿色环保、安全可靠、智能化、价格适中”等设计理念而进行开发。引进日本技术,工作速度快,效率高,安全,环保,节能,外形轻巧美观。种类多,适用范围广。该项目获得了1项发明专利和2项实用新型专利。

主要创新点:

使用寿命长,工作级别高,达到M5;轻量化设计,节能环保,能效等级达到节能产品等级;标配为低净空设计,降低用户厂房建设成本;低噪声设计,噪声标准优于国标,低于80dB(A)。

主要性能参数:

采用铝合金壳体,散热快、寿命长;2.8t~5t起升速度达到7m/min;葫芦工作级别M5;整机噪声低于80dB(A);整机能效等级2级;采用成熟可靠的控制方式及电气元件,具有紧急停止、失压、防超载、防吊钩冲顶等保护功能,安全可靠性高;双速葫芦配置为起升、运行全变频,采用进口品牌变频器,运行平稳。起升具有轻载高速功能,当负载小于额定载荷的25%时,起升自动切换为1.5倍高速运行,提高葫芦作业效率。

应用效果:

2018年开始批量出口日本、美国、澳大利亚等发达国家,特别是从2021年7月开始出口美国,至2022年6月已出口美国近1000台。近3年来产品销售收入年均增幅达20%以上,其中出口增幅更是高达50%以上,取得了良好的经济效益和社会效益。 

专精特新:

该产品采用铝合金壳体轻量化设计,使用寿命长,工作级别高,能效达到节能产品等级。为低净空设计,噪声标准优于国标,安全可靠性高,运行平稳。


完成单位:凯澄起重机械有限公司

联系人:彭晓东     联系电话:13812161950     邮箱:pxd@kaicheng.com 



欧式电动葫芦

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欧式电动葫芦是起重设备核心部件,随着起重行业的迅猛发展,市场需要高品质与高性价比的起重设备,诺威起重设备(苏州)有限公司研发的欧式电动葫芦,起升和运行采用电机、制动器、减速器三合一驱动,起升直接驱动卷筒,呈C型结构,结构经凑,效率高,性能参数达到国际先进水平。该设备实现了规模化流水线生产,为进一步拓展市场奠定了坚实的基础。

主要创新点:

诺威对起升机构的研发,主要方向是实现欧式电动葫芦国产化,填补国内空白。为中国企业提供更加符合本土需求的起重设备,性能媲美欧美产品,而价格方面更具优势。诺威经过创新研发,起升和运行采用电机、制动器、减速器三合驱动,起升直接驱动卷筒,呈C型结构,结构经凑,效率高,性能参数达到国际先进水平,并且诺威实现了电动葫芦规模化流水线生产,为进一步拓展市场奠定了坚实的基础。

主要性能参数:

起升三合一驱动,标配双速,硬齿面齿轮;运行三合一驱动,标配变频,驱动免维护,电磁制动器;进口高强度钢丝绳,抗拉强度:2160N/mm2;含轴销式超载、4级可调旋转起升限位;防护等级:IP55;绝缘等级:F级;电气保护含:过流、过压、欠压、短路、过热、接地、漏电、失速、失磁、超速保护等;M5工作制;噪声:≤75dB(A)。

应用效果:

诺威立足于国内市场,主动抓产业机遇,强化创新驱动,将大数据、智能化与工业制造深度融合,倡导智能方案、绿色制造、高效可靠的行业标准,性能达到国际先进水平,积极参与国家重点项目建设,例如航空航天、军工及精密制造等。除了国内业务领域的扩充,诺威在海外也不断开展新业务,与国际知名起重机企业战略合作,实现技术和资源互补,强化品牌与行业延伸合作,提升品牌影响力和竞争力,加强国际营销网络建设,积极开辟全球市场。

专精特新:

该设备起升和运行采用电机、制动器、减速器三合一驱动,起升直接驱动卷筒,呈C型结构,结构紧凑,效率高。


完成单位:诺威起重设备(苏州)有限公司

联系人:朱敏刚     联系电话:13776163766      



TYCP系列稀土永磁变频调速电动机

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无锡新大力电机有限公司凭借电机行业深耕三十年的深厚积累,坚持以科技为第一生产力不断推陈出新。近年来,其以“碳达峰、碳中和”绿色发展为机遇,将绿色环保理念融入到该产品的研发中,采用新型磁路结构和气隙磁场优化,显著提高电机多变负载下运行性能,使该产品实现高效率、高可靠性、高功率密度、高功率因数、高效运行区宽。该产品荣获国家级绿色设计产品等荣誉,获得核心专利20项(其中发明专利7项),制定多项国标、团标,填补90kW以上永磁变频电机能效标准空白。

主要创新点:

1.联合运用多物理场联合仿真,匹配变频精准系统控制,从系统的角度解决“性能匹配”,额定点运行效率均为94.5~98%,高于异步电机2~5%,达到GB30253-2013中1级能效标准;

2.达到较宽的经济运行范围,可实现软启动,在25~120%额定负载范围内可保持较高的效率和功率因数,启动时冲击小,可实现高效、宽范围变频调速运行;

3.合理设计永磁厚度、转子磁路结构,实现高功率密度、通用性强。无需励磁装置(绕组、电刷等),可直接与异步电机互换;温升比异步机降低20K,不易退磁,且体积缩小30%,提供2.2kW~1000kW低压整体解决方案;

4.采用稀土钕铁硼永磁材料励磁,精准设计永磁电机的相邻两个转子磁极转子磁路结构;并在同极性的永磁中间增加隔磁桥。采用最优电机设计方案,提升了永磁材料的抗不可逆去磁能力,提高了系统的动、静态特性,大幅度提高了系统整体的抗干扰能力和过载能力。

主要性能参数:

机座号:100~500;功率:2.2~1000kW;频率:1~320Hz;转速:70~6300rpm;效率:≥94.5%;功率因数:≥0.98;能效等级:1级;综合节电率:8~30%。

应用效果:

该产品完全符合国家政策推广应用方向,在市场应用以来受广大客户的认可和信赖,成功进入国内外龙头企业供应链。广泛应用到风机、水泵、空压机、球磨机、挤出机、搅拌机、塔机、橡胶机械、渣浆泵、油田抽油机等行业配套及节能改造项目,运行稳定,节能效果显著。先后荣获国家绿色设计产品、江苏省专精特新产品、行业单项制造冠军,产品未来应用前景广阔,在军用及民用市场将发挥巨大作用。该产品的大力推广使用,无论是从节约能源、保护环境方面,还是提高经济效益方面都具有重大意义。

专精特新:

该设备采用新型磁炉结构设计和气隙磁场优化,实现高效率、高可靠性、高功率密度、高功率因数、高效运行区宽,大幅度提高了系统整体的抗干扰能力和过载能力。

完成单位:无锡新大力电机有限公司

联系人:诸美红     联系电话:13961701135     邮箱:ngp@wuxingp.com