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方大集團北方重工：四連桿機構(gòu)的破壁之路
當環(huán)冷機密封技術(shù)解決鋼鐵行業(yè)的“綠色難題”時，北方重工的研發(fā)目光又投向了散料搬運裝備。在重型裝備市場，外國企業(yè)長期壟斷大跨度門式刮板取料機核心技術(shù)，60米以上跨距的機型更是國外企業(yè)的“專屬領(lǐng)域”。北方重工以自主創(chuàng)新為矛，憑借《以連桿為主動部件的用于刮板取料裝置上的四連桿機構(gòu)》發(fā)明專利，不僅攻克了65米超跨距取料機的技術(shù)難關(guān)，還實現(xiàn)了技術(shù)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。
65米取料機的“不可能任務”
2020年夏天，北方重工簽下菲律賓MPGC項目堆取料機合同，這幾乎是一項“不可能完成”的任務——要為該項目設計制造一臺65米大跨距、全防爆、多機共軌的智能化全封閉煤料場堆取料機。
當時，一些跨國公司憑借技術(shù)壁壘，將大跨度門式刮板取料機的核心技術(shù)牢牢掌握在手中。傳統(tǒng)設備中主副刮板鉸接一體，副刮板僅能被動跟隨，無法依據(jù)料堆高度和流動性智能調(diào)節(jié)下探深度，導致“反料”頻發(fā)。
65米超長跨度下，副刮板端梁高懸，既要精準刮取底層物料，又需在不工作時完全抬離料堆，物料安息角變化、機構(gòu)穩(wěn)定性、材料強度……每一項都是橫亙在團隊面前的險峰。“外企能做到，我們?yōu)楹尾荒埽俊边@個問號背后，是北方重工不服輸?shù)亩分尽?/p>
“四連桿”點亮自主之光
“當時，我們查閱了上千篇文獻，走訪了國內(nèi)外專家，發(fā)現(xiàn)這一技術(shù)難題幾乎無解。”北方重工設計攻關(guān)團隊負責人表示，面對外企的技術(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)與機械運動的復雜耦合，讓副刮板的運行軌跡設計成為“攔路虎”。無數(shù)個深夜，實驗室燈火通明，設計圖紙堆積如山，演算數(shù)據(jù)浩如煙海。團隊翻閱上千篇文獻，進行數(shù)百次方案迭代，在幾十輪優(yōu)化后，一個靈感閃現(xiàn)——引入四連桿機構(gòu)。它的運動軌跡精確可控，力傳遞高效直接，更能巧妙消除剛性沖擊。
設計中需精確規(guī)避四連桿的“卡死區(qū)”，并依據(jù)物料安息角、鉸點位置反復優(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，東南亞某項目現(xiàn)場傳來捷報：歷經(jīng)8個月嚴苛運行，這套大跨距、全防爆、智能化堆取料系統(tǒng)，以卓越性能贏得驗證。
從“中國智慧”到“中國標準”
2024年9月24日，國家知識產(chǎn)權(quán)局正式授予北方重工《以連桿為主動部件的用于刮板取料裝置上的四連桿機構(gòu)》發(fā)明專利。專利文件顯示，該四連桿機構(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，通過連桿作為主動部件，副刮板可獨立運行，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，這項技術(shù)已應用于鋼鐵、水泥、煤炭等多個行業(yè)，副刮板獨立控制可根據(jù)主刮板進度靈活啟停，雙刮板交錯作業(yè)確保“料盡倉清”，能耗顯著降低。
以匠心鑄就中國智造新高度
從環(huán)冷機密封裝置守護鋼鐵綠意，到四連桿機構(gòu)打破國際壟斷，北方重工的核心專利，雖應用于不同領(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)核心競爭力的護城河。”
目前，北方重工已構(gòu)建起覆蓋研發(fā)、生產(chǎn)、服務的全鏈條技術(shù)保護體系。在環(huán)冷機領(lǐng)域，團隊積極探索新型金屬基復合材料在極端高溫下的性能優(yōu)化，嘗試將仿生學原理融入密封結(jié)構(gòu)。在散料搬運領(lǐng)域，團隊持續(xù)深化四連桿技術(shù)的智能化升級，推動裝備向“零故障”“免維護”邁進。同時，企業(yè)加強與國內(nèi)外高校、科研機構(gòu)深度合作，以“高端化、智能化、綠色化”為主線，為遼寧實現(xiàn)全面振興貢獻力量。