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方大集團(tuán)北方重工：四連桿機(jī)構(gòu)的破壁之路
當(dāng)環(huán)冷機(jī)密封技術(shù)解決鋼鐵行業(yè)的“綠色難題”時(shí)，北方重工的研發(fā)目光又投向了散料搬運(yùn)裝備。在重型裝備市場(chǎng)，外國(guó)企業(yè)長(zhǎng)期壟斷大跨度門式刮板取料機(jī)核心技術(shù)，60米以上跨距的機(jī)型更是國(guó)外企業(yè)的“專屬領(lǐng)域”。北方重工以自主創(chuàng)新為矛，憑借《以連桿為主動(dòng)部件的用于刮板取料裝置上的四連桿機(jī)構(gòu)》發(fā)明專利，不僅攻克了65米超跨距取料機(jī)的技術(shù)難關(guān)，還實(shí)現(xiàn)了技術(shù)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。
65米取料機(jī)的“不可能任務(wù)”
2020年夏天，北方重工簽下菲律賓MPGC項(xiàng)目堆取料機(jī)合同，這幾乎是一項(xiàng)“不可能完成”的任務(wù)——要為該項(xiàng)目設(shè)計(jì)制造一臺(tái)65米大跨距、全防爆、多機(jī)共軌的智能化全封閉煤料場(chǎng)堆取料機(jī)。
當(dāng)時(shí)，一些跨國(guó)公司憑借技術(shù)壁壘，將大跨度門式刮板取料機(jī)的核心技術(shù)牢牢掌握在手中。傳統(tǒng)設(shè)備中主副刮板鉸接一體，副刮板僅能被動(dòng)跟隨，無法依據(jù)料堆高度和流動(dòng)性智能調(diào)節(jié)下探深度，導(dǎo)致“反料”頻發(fā)。
65米超長(zhǎng)跨度下，副刮板端梁高懸，既要精準(zhǔn)刮取底層物料，又需在不工作時(shí)完全抬離料堆，物料安息角變化、機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性、材料強(qiáng)度……每一項(xiàng)都是橫亙?cè)趫F(tuán)隊(duì)面前的險(xiǎn)峰?！巴馄竽茏龅?，我們?yōu)楹尾荒?？”這個(gè)問號(hào)背后，是北方重工不服輸?shù)亩分尽?/p>
“四連桿”點(diǎn)亮自主之光
“當(dāng)時(shí)，我們查閱了上千篇文獻(xiàn)，走訪了國(guó)內(nèi)外專家，發(fā)現(xiàn)這一技術(shù)難題幾乎無解?！北狈街毓ぴO(shè)計(jì)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示，面對(duì)外企的技術(shù)封鎖和行業(yè)空白，唯有自主創(chuàng)新，才能打破壟斷。
研發(fā)初期，物料參數(shù)與機(jī)械運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜耦合，讓副刮板的運(yùn)行軌跡設(shè)計(jì)成為“攔路虎”。無數(shù)個(gè)深夜，實(shí)驗(yàn)室燈火通明，設(shè)計(jì)圖紙堆積如山，演算數(shù)據(jù)浩如煙海。團(tuán)隊(duì)翻閱上千篇文獻(xiàn)，進(jìn)行數(shù)百次方案迭代，在幾十輪優(yōu)化后，一個(gè)靈感閃現(xiàn)——引入四連桿機(jī)構(gòu)。它的運(yùn)動(dòng)軌跡精確可控，力傳遞高效直接，更能巧妙消除剛性沖擊。
設(shè)計(jì)中需精確規(guī)避四連桿的“卡死區(qū)”，并依據(jù)物料安息角、鉸點(diǎn)位置反復(fù)優(yōu)化桿件參數(shù)。連續(xù)數(shù)日的鏖戰(zhàn)，最終得到了成型的方案。2022年，東南亞某項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)傳來捷報(bào)：歷經(jīng)8個(gè)月嚴(yán)苛運(yùn)行，這套大跨距、全防爆、智能化堆取料系統(tǒng)，以卓越性能贏得驗(yàn)證。
從“中國(guó)智慧”到“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)”
2024年9月24日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局正式授予北方重工《以連桿為主動(dòng)部件的用于刮板取料裝置上的四連桿機(jī)構(gòu)》發(fā)明專利。專利文件顯示，該四連桿機(jī)構(gòu)由門架斜段、第一連桿、第二連桿及副刮板取料裝置鉸接而成，通過連桿作為主動(dòng)部件，副刮板可獨(dú)立運(yùn)行，既避免與主刮板干涉，又能根據(jù)物料特性靈活調(diào)整取料深度，顯著提升智能化水平和能效比。
如今，這項(xiàng)技術(shù)已應(yīng)用于鋼鐵、水泥、煤炭等多個(gè)行業(yè)，副刮板獨(dú)立控制可根據(jù)主刮板進(jìn)度靈活啟停，雙刮板交錯(cuò)作業(yè)確?！傲媳M倉(cāng)清”，能耗顯著降低。
以匠心鑄就中國(guó)智造新高度
從環(huán)冷機(jī)密封裝置守護(hù)鋼鐵綠意，到四連桿機(jī)構(gòu)打破國(guó)際壟斷，北方重工的核心專利，雖應(yīng)用于不同領(lǐng)域，卻有著相同的創(chuàng)新內(nèi)核——以客戶需求為導(dǎo)向，以自主研發(fā)破難題。正如北方重工總工程師所言：“專利不僅是技術(shù)成果的體現(xiàn)，更是企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的護(hù)城河?！?/p>
目前，北方重工已構(gòu)建起覆蓋研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)的全鏈條技術(shù)保護(hù)體系。在環(huán)冷機(jī)領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)積極探索新型金屬基復(fù)合材料在極端高溫下的性能優(yōu)化，嘗試將仿生學(xué)原理融入密封結(jié)構(gòu)。在散料搬運(yùn)領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)持續(xù)深化四連桿技術(shù)的智能化升級(jí)，推動(dòng)裝備向“零故障”“免維護(hù)”邁進(jìn)。同時(shí)，企業(yè)加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外高校、科研機(jī)構(gòu)深度合作，以“高端化、智能化、綠色化”為主線，為遼寧實(shí)現(xiàn)全面振興貢獻(xiàn)力量。