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方大集团北方重工:四连杆机构的破壁之路
当环冷机密封技术解决钢铁行业的“绿色难题”时,北方重工的研发目光又投向了散料搬运装备。在重型装备市场,外国企业长期垄断大跨度门式刮板取料机核心技术,60米以上跨距的机型更是国外企业的“专属领域”。北方重工以自主创新为矛,凭借《以连杆为主动部件的用于刮板取料装置上的四连杆机构》发明专利,不仅攻克了65米超跨距取料机的技术难关,还实现了技术从“跟跑”到“领跑”的跨越。
65米取料机的“不可能任务”
2020年夏天,北方重工签下菲律宾MPGC项目堆取料机合同,这几乎是一项“不可能完成”的任务——要为该项目设计制造一台65米大跨距、全防爆、多机共轨的智能化全封闭煤料场堆取料机。
当时,一些跨国公司凭借技术壁垒,将大跨度门式刮板取料机的核心技术牢牢掌握在手中。传统设备中主副刮板铰接一体,副刮板仅能被动跟随,无法依据料堆高度和流动性智能调节下探深度,导致“反料”频发。
65米超长跨度下,副刮板端梁高悬,既要精准刮取底层物料,又需在不工作时完全抬离料堆,物料安息角变化、机构稳定性、材料强度……每一项都是横亘在团队面前的险峰。“外企能做到,我们为何不能?”这个问号背后,是北方重工不服输的斗志。
“四连杆”点亮自主之光
“当时,我们查阅了上千篇文献,走访了国内外专家,发现这一技术难题几乎无解。”北方重工设计攻关团队负责人表示,面对外企的技术封锁和行业空白,唯有自主创新,才能打破垄断。
研发初期,物料参数与机械运动的复杂耦合,让副刮板的运行轨迹设计成为“拦路虎”。无数个深夜,实验室灯火通明,设计图纸堆积如山,演算数据浩如烟海。团队翻阅上千篇文献,进行数百次方案迭代,在几十轮优化后,一个灵感闪现——引入四连杆机构。它的运动轨迹精确可控,力传递高效直接,更能巧妙消除刚性冲击。
设计中需精确规避四连杆的“卡死区”,并依据物料安息角、铰点位置反复优化杆件参数。连续数日的鏖战,最终得到了成型的方案。2022年,东南亚某项目现场传来捷报:历经8个月严苛运行,这套大跨距、全防爆、智能化堆取料系统,以卓越性能赢得验证。
从“中国智慧”到“中国标准”
2024年9月24日,国家知识产权局正式授予北方重工《以连杆为主动部件的用于刮板取料装置上的四连杆机构》发明专利。专利文件显示,该四连杆机构由门架斜段、第一连杆、第二连杆及副刮板取料装置铰接而成,通过连杆作为主动部件,副刮板可独立运行,既避免与主刮板干涉,又能根据物料特性灵活调整取料深度,显著提升智能化水平和能效比。
如今,这项技术已应用于钢铁、水泥、煤炭等多个行业,副刮板独立控制可根据主刮板进度灵活启停,双刮板交错作业确保“料尽仓清”,能耗显著降低。
以匠心铸就中国智造新高度
从环冷机密封装置守护钢铁绿意,到四连杆机构打破国际垄断,北方重工的核心专利,虽应用于不同领域,却有着相同的创新内核——以客户需求为导向,以自主研发破难题。正如北方重工总工程师所言:“专利不仅是技术成果的体现,更是企业核心竞争力的护城河。”
目前,北方重工已构建起覆盖研发、生产、服务的全链条技术保护体系。在环冷机领域,团队积极探索新型金属基复合材料在极端高温下的性能优化,尝试将仿生学原理融入密封结构。在散料搬运领域,团队持续深化四连杆技术的智能化升级,推动装备向“零故障”“免维护”迈进。同时,企业加强与国内外高校、科研机构深度合作,以“高端化、智能化、绿色化”为主线,为辽宁实现全面振兴贡献力量。