2024年9月,中联重科智慧产业城的开园仪式上,一台极光绿的庞然大物——ZAT40000H7型4000吨级全地面起重机正式下线。这台装备以“全球最大吨位”的身份刷新全地面起重机行业纪录,不仅能在190米高空精准吊装200吨风机叶轮,更以10桥全地面底盘设计实现了“公路行驶合规性”与“超强越野能力”的完美融合。它的诞生恰似一把钥匙,打开了我国全地面起重机从“制造”到“智造”的进阶之门,也让全球看到:在起重机大型化的赛道上,中国品牌已从追随者蜕变为“行业天花板”。
当全球风电装机向180米以上高度冲刺、石化基建需求呼唤千吨级吊装装备时,起重机大型化早已不是简单的吨位叠加,而是一场涉及材料科学、智能控制、系统集成的全方位技术革命。中联重科以4000吨级产品为支点,不仅撬动了行业技术天花板,同时也带动了我国高端零部件自主化发展,推动产业链向自主化、高端化、智能化转型;展现出中国起重机制造引领世界的图景。
中联重科对于全地面起重机的研究由来已久,早在上世纪八十年代初期便已开始。数十年技术创新发展,中联重科成就了超大型全地面起重机的全球引领地位,诸多技术优势在ZAT40000H7得到了淋漓尽致的体现。从高强异级材料焊接匹配,到“大径厚比超长臂节的多能场自适应焊接技术”;从“多桥转向系统”研发,到“重载集约型全地面起重机整机高集成设计技术”、“重载长柔臂架设计制造及其智能控制技术”,从整机轻量化和底盘驱动能力技术,一系列制约全地面起重机继续攀高向新的关键技术瓶颈,均被中联重科突破。
中联重科ZAT40000H7是全球唯一可满足公路行驶标准的4000吨级轮式全地面起重机。那么问题来了,外型长像酷似“双胞胎兄弟”的全地面起重机与普通轮式起重机到底有何不同?
全地面起重机是一种多用途起重设备,采用全轮驱动、多轴底盘和液压悬架系统,既能适应崎岖的野外地形(如建筑工地、油田或山区),又符合公路法规允许在公共道路上快速转场。全地面起重机的起重能力、越野能力更强,担负着更为严苛工况下的超大吨位吊装工况需求。既要符合路行驶法规,即设备底盘需在3米宽度22.5米长度的尺寸限制范围内,又要实现近400吨重的重载转场行驶,同时还要解决左右自重行驶时的车辆侧倾问题……在这样的要求下,全地面起重机的设计制造与普通轮式起重机是指数级的难度差别,而中联重科ZAT40000H7完美的攻克了这一难题。
中联重科ZAT40000H7全地面起重机严格基于全地面起重机国标研制,采用10桥专用底盘,在增大了底盘承载能力的同时,尺寸也控制在公路行驶极限尺寸(22.5 米 ×3 米)内,却实现了从2400吨到4000吨起重能力的跨越式提升。这种“螺蛳壳里做道场”的突破,依赖于凹凸互嵌的车架+混合式悬架+整机集成式设计的关键创新,在轻松实现便捷转场的同时,快速拆装模式使组装场地需求减少40%,轻松应对山地风场。
为了确保重载下的稳定性,中联重科在起重机重点制约底盘高度的回转区段采用独立悬架与断开式车桥,其他区段使用独立悬架和整体式车桥,形成“回转区段单轴独立-多轴非独立”的混合悬架重载底盘构型,使臂架安装面下移400毫米,既降低行驶重心,从结构上奠定了“大吨位、低重心”的稳定基因。
同时,配合主动抗侧倾控制技术,系统实时采集轴荷、速度、转向角等数据,动态调节悬架阻尼与油缸行程,即使在近400吨重载状态下通过斜坡、砂石泥坑等复杂路面,车身侧倾角度仍被严格控制在安全阈值内,彻底杜绝行驶倾翻风险。
全地面起重机的爬坡越野性能是其区别于普通轮式起重机的一大特点。针对山地转场难题,中联重科创新的独立液压驱动减速机单元 + 双桥驱动动力链,突破了传统液驱系统“一桥一马达”的局限,通过多动力机 - 液混合驱动扭矩自适应匹配,极大的提升爬坡度与驱动力。这意味着设备可轻松应对风电安装常遇的山地路况,无需依赖额外辅助设备,真正实现“全地面”机动自由。
除开底盘,在吊装能力的核心载体——臂架系统上,中联重科也有着自己的“独家秘技”。
ZAT40000H7以“连续等刚度设计”打破传统臂架变形瓶颈,发明多三角形可调式超起装置(桅杆摆角、高度、钢丝绳拉力三要素可调),构建了刚柔并济的力学体系。这一设计不仅使臂架在百米级长度下仍能保持精准姿态,更通过超起装置的动态调节,将臂架系统的起重能力与起升高度推向新高度——无论是百米高空的风电叶片吊装,还是石化工程中的巨型塔器起吊,设备都能以“毫米级”精度完成作业。
值得关注的是,针对超大吨位臂架“长变形、大振动”的行业痛点,ZAT40000H7集成了变幅反弹抑制、回转防摇摆、起升悬停等微动操控技术。例如,变幅挠度补偿技术在重物离地瞬间实时调整臂架角度,确保钢丝绳始终竖直,从根源消除晃动;变幅反弹抑制技术则通过力平衡控制,将油缸活塞杆1-2毫米的微小位移导致的臂架头部位移误差降至可忽略范围,配合回转系统的惯量模型主动调控,实现 “起吊平稳、停止精准” 的作业体验。在风电吊装的最终对位环节,基于泄漏补偿算法的卷扬微动控制技术,更让重物实现 “悬停” 状态,一次就位成功率大幅提升。
面对超大吨位吊装中“盲区多、变形大、环境复杂”的安全挑战,ZAT40000H7 构建了行业领先的全域防碰撞系统。其增量式三维重构技术可在200ms内完成作业场景重建,误差≤10cm,同步实现臂架三维变形检测误差≤20cm,为操控系统提供实时高保真的动态场景。
结合臂架变形、风速、温度等多模态数据,系统通过“模型-数据驱动”的复合变形分离技术,将温差等因素引起的臂架侧向变形从3.2m减小至0.4m,配合多级预警、路径预测与主动避障策略,实现了从设备到环境的全维度安全防护。
在行驶安全领域,双回路行车制动与发动机缸内制动、液力缓速制动等辅助系统的组合控制技术,让近400吨吨重载状态下的 25% 坡度制动距离从 1.52m 缩短至 1.3m,减少 14.4%。这一技术确保设备在陡坡、急弯山路中不仅 “刹得住”,更能 “刹得稳”,将行驶安全性提升至新高度。
1.跟跑期(1980-2000 年):从技术引进到自主破局
1989年,中联重科引进德国 LTM1050 技术,研制出国内首台全路面起重机,迈出追赶国际的第一步;九十年代,企业与武钢联合开发 HG70 高强钢,突破大吨位起重机材料瓶颈,为后续发展奠定基础。2004年,QY300汽车起重机问世,攻克多节臂伸缩、电液控制等关键技术,首次获得 “神州第一吊” 称号,参与港珠澳大桥等国家工程,标志着中国品牌具备大吨位装备实战能力。
2.并跑期(2010-2020年):世界纪录的连续突破
2012年,QAY2000全地面起重机以2000吨起重量刷新全球纪录,其7500吨?米起重力矩实现 “重载行驶+风电吊装” 双重突破,使中国企业首次跻身全球超大型起重机第一阵营;2020 年,ZAT18000H 成为全球首台覆盖140米风机吊装的量产机型,填补行业空白;2022 年,ZAT24000H 将纪录提升至 2400吨,同步攻克混合动力技术,推动行业向新能源转型。
3.领跑期(2020 年至今):定义全球技术坐标系
4000吨级起重机的下线,是中联重科 “三级跳” 战略的巅峰之作。从2012年QAY2000到2024年 ZAT40000H7,企业以平均每两年刷新一次世界纪录的速度,将全地面起重机的技术边界不断外推。更重要的是,其创新模式从 “单点突破” 升级为“生态构建”——通过国家级科研平台(起重机械关键技术全国重点实验室)与智能制造基地,实现从基础研究到产业应用的全链条贯通,带动国内超200家配套企业实现技术升级。
中联重科4000吨级起重机的故事,本质上是中国制造业以创新破局的缩影。从引进技术时的蹒跚学步,到如今以全地面底盘、智能控制等核心技术定义行业标准,中国起重机正在书写从“跟跑”到“领跑”的逆袭篇章。这不仅是一家企业的胜利,更是一个国家产业升级的生动注脚 ——当“中国智造” 的巨臂托起全球能源基建的未来,世界将见证:中国制造的高度,就是创新的高度。