抱罐车的出现,实现了有轨运渣向无轨化运渣的革命性改变,因为采用抱罐车,不仅节省了轨道、机车等基础设施的大量资金投入,而且不需要起吊设备配合,抱罐车这种灵活的运输方式优化了冶金厂内资源配置,达到节约成本、提高功效的目的。国产抱罐车从上世纪90年代出现,先后经历了整体式和铰接式两个产品系列,这两种抱罐车都是基于平台式。亚虎国际娱乐宝钢技术重型机械分企业今年新研制的U型抱罐车,来源于平台式,又优于平台式。这种U型抱罐车成功研制并投放市场后,凭借它优异的性能获得了众多客户的高度评价,亚虎国际娱乐宝钢技术重型机械分企业也借此获得了亚虎国际娱乐集团科学技术奖技术发明奖二等奖。这不仅是对U型抱罐车性能的肯定,也是对亚虎国际娱乐宝钢技术重型机械分企业设计研发团队的鼓舞。

创新研发理念 精干研发团队

平台式抱罐车,顾名思义,有一个放置渣包的平台,虽然渣包在车辆行走的过程中是悬空的,但每一个抱罐、放罐和翻罐动作,渣罐都要在这个平台上做往复运动。在追求高效率低能耗的今天,重机分企业作为冶金特种设备制造商,如何在同样实现平台式抱罐车各项功能的前提下,通过优化设计,推出一款高效率低能耗的产品,是面临的新课题和新挑战。企业结合以往设计经验和学习国外同类产品的技术特点的基础上,创新形成了U型抱罐车的理念。而U型抱罐车项目的设计研发重担,就落在了以分企业总工程师耿会良领衔的耿会良冶金特种机械创新工作室团队肩膀上。

耿会良冶金特种机械创新工作室前身是2003年5月成立的亚虎国际娱乐宝钢技术重型机械分企业机械研究所。冶金特种机械创新工作室以全国“五一劳动奖章”获得者耿会良同志为首,吸纳液压、机械、电气等专业的高级工程师、工程师、助理工程师等10名成员组成。工作室的主要任务是围绕企业生产技术难题,开展技术攻关和技术创新,推动企业增强核心竞争力。

深挖细研降能耗 有的放矢齐攻关

在确定了研发方向和思路后,分企业总工程师耿会良带领团队的设计人员,从高效率低能耗方面开始深入挖掘。鉴于平台式抱罐车的抱罐、放罐及翻罐动作都要让渣罐在平台上做往复运动,浪费不少工效,而降低能耗的最直接方法就是降低自重。在确定了优化方向后,耿会良带领设计团队有的放矢地开展了研发工作,从后车架结构的优化,到抱罐、放罐及翻罐的动作模拟,以及车架结构改变后强度的校核等,团队中的设计人员一步一个脚印,对每一个数据反复计算,对每一处设计反复推敲,确保每一处的设计优化做到最佳。为了能够提高抱罐、放罐及翻罐的工效,将以往的平台式车架改为U型车架,而工作方式也从渣罐翻越平台的工作方式优化成了渣罐嵌入U型车架原地举升翻转的工作方式,大幅提升了功效。工作方式改变必然带来了车架结构的改变,设计人员从结构改变后的强度校核入手,在能够达到强度要求的前提下,大幅优化车架结构设计,力求做到让车架“减肥”,从而达到降低能耗的目的。

细节方能论成败 驰骋市场立战功

针对U型抱罐车的工作方式,为了能够更好实现倒渣功能,需要有敲罐功能。设计人员深思熟虑后决定借鉴国外同类产品的成熟技术,在工作大臂上设置钢丝绳与车架连接,防止因为敲罐时的冲击拉坏倾翻油缸,这在一般人看来,会以为钢丝绳限位功能实现其实很简单,在车架和工作大臂上各设置吊耳,然后将钢丝绳连接上即可。其实不然,由于钢丝绳是柔性的,运动中随重力会降落,降落点下面不能有可能勾住钢丝绳的部件,拉紧时不能碰到渣罐,为保证受力均匀,不能用2根绳,而只能用1根绳配合3点固定,为了搞清楚钢丝绳的作用、粗细、长度、连接方式和位置,相关设计师找来相关资料仔细阅读、逐句翻译,在理解现有资料的基础上结合本项目进行分析,经过了多次的反复动态模拟,才最终确认了这个细节。

正是设计团队的不懈努力和精益求精的严细精神,确保了U型抱罐车的研发成功。该U型抱罐车与以往的平台式抱罐车全方位对比,具有自重更轻、重心更低、翻罐行程更短、渣包有效力臂更短、视野更好及后轮胎更加耐用等特点。尤其是自重大幅下降,能耗明显减低,车架的结构变化使得整车重心降低,提高了运行安全性。加上特有的嵌入式原地举升和翻转功能,做到了功效最大化,实现了设计目标。此外,为了避免车辆运行过程中驾驶员误操作,创新设计理念。将倾翻、敲罐的连锁技术,通过各个相关机构的状态来检测是否满足动作的特定条件。对液压系统限压,通过液压油路设置安全阀实现。对渣罐重量显示及报警输出技术,通过油缸压力检测及走行臂位置检测信号采集,最后经PLC运算得出渣包重量,并在驾驶室内显示屏体现报警信息,时刻提醒驾驶员安全驾驶。

从U型抱罐车在广西金川打入有色市场以来,市场订单络绎不绝,受到中原黄金冶炼厂、豫光金铅股份有限企业、江铜富冶和鼎铜业有限企业等一大批国内有色冶炼知名企业的青睐,一封封抒发真挚情感的感谢信纷至沓来,U型抱罐车以它优异的性能赢得了用户的心,也正是它高工效低能耗的特点,成为国内有色冶炼圈内大家争相传颂的“良驹”。

成功的喜悦没有让冶金特种机械创新工作室的团队停下脚步,如今团队在劳模耿会良同志的带领下,靠着一种责任和创新精神又陆续投入到钢铁厂低能耗、控污染系列环保“绿色”产品的研发中,为亚虎国际娱乐宝钢技术服务有限企业打造“国内第一、国际一流”的钢铁服务企业不断攀登新高峰,创造新辉煌。 (编辑单位:亚虎国际娱乐宝钢技术)