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创新改变未来 山东常林“神挖”挖掘机诞生记
来源:第一工程机械网    时间:2014-08-16 10:09:36    浏览:7645
内容摘要:近日,来自全国200多家工程机械经销商和数十名工程机械技术专家,齐聚山东常林机械集团股份有限公司(以下称“山东常林集团”)工程机械实验场观看一场特殊比赛:两台马力相同的挖掘机在同一个地块进行挖土比赛。

  近日,来自全国200多家工程机械经销商和数十名工程机械技术专家,齐聚山东常林机械集团股份有限公司(以下称“山东常林集团”)工程机械实验场观看一场特殊比赛:两台马力相同的挖掘机在同一个地块进行挖土比赛。随着指挥的一声令下,一黄一红两台挖掘机同时启动,将面前的土方一铲一铲地挖掘搬运到90度一侧的空地上。

  10分钟到,但见在两个挖掘机之间堆积的土方大小呈现明显的差别。技术人员测量显示,黄色机器挖掘的土方量约为60立方米,红色挖掘机挖掘的土方量约为130立方米,是前者的两倍多。

  技术人员接着给出的数据令现场观摩人员大吃一惊:那台红颜色的挖掘机消耗的油量只有黄色机器的不到三分之二。

  现场的一名专家用震惊、震撼、振奋来评价这台神奇的挖掘机。

  这台挖掘机是山东常林集团与黑龙江双来实业公司联合研发的新产品,因其运用了颠覆性的技术创造了令人匪夷所思的功能,被冠以“神挖”(系列)的称号。

  人们纷纷质询:“神挖”挖掘机是怎么创造出来的?

  山东常林“神挖”挖掘机

  慧眼识真金:

  常林引进一个发明狂人

  “神挖”挖掘机的核心是动臂势能回收技术,这项技术的发明人叫杨双来。

  杨双来是一位有着奇思妙想的东北大汉,刚满14岁就参加工作,先后干过发动机维修,当过机械制造工,搞过机械设计。1986年开始与挖掘机结下了不解之缘,先后购买使用过德国、日本、韩国、瑞士等国家生产的数十种挖掘机。时间长了他对挖掘机了如指掌,拆卸、维修如庖丁解牛。

  随着工程机械使用量的快速增长,善于思考富于创新的杨双来开始琢磨改造这些工程机械。令他十分困惑的是一台36吨的挖掘机长长的机臂的重量就有9吨沉,而这么重的大臂每次挖掘的土方量只有1.6吨,大量的动力都用在了举升这只沉重的机臂上来了。他寻思,如果将这只大臂的重量减下来,挖斗的容量就可以大大提高。2003年,他发明并改装了一台“配重式”挖掘机,投入使用后效率大大提高。但这款机器使用中出现了一次事故,用于平衡机臂的钢丝绳崩断了。从此这款机器就再也没有了市场。

  尽管第一台高效挖掘机失败了,但杨双来坚信让机臂的重量减下来将会使挖掘机的工作效率大幅度提高。经过8年的沉淀,2011年,他再次开始了高效率挖掘机的研究。这次他转换了创新思路,从减轻机臂重量转变到将巨大的机臂在举升(下降)过程中的势能储存起来再利用。经过数月的研究试验,他成功地研发成功了将机臂举升(下降)的势能回收的储能装置,并获得国家发明专利。

  创新成功了,杨双来拿着发明专利证书开始了创新产品产业化合作之路。他首先来到国内最大的一家工程机械制造企业,被拒绝后,他又走进国内多家工程机械制造企业,但这些企业的工程技术人员都认为他的挖掘机节能50%以上是天方夜谭。

  在一个偶然的机会,他遇到了在哈尔滨的山东常林集团力士德挖掘机的经销商白宇生。白宇生对他的发明非常感兴趣,第二天就带着杨双来赶到山东临沭,见到了山东常林集团的技术人员,但人家一听介绍也都认为这根本不可能。带着深深的遗憾,杨双来回到了哈尔滨。

  正在他跑遍几乎所有挖掘机生产企业之时,山东常林集团突然派来人员对他改装的挖掘机进行了测试,一试果然效率大大提高。于是又将他请到山东临沭,并于2011年12月19日签订了合作协议。但之后的一年多,这个项目却没有大的进展。

  2012年12月16日,备感失望的杨双来决定离开常林,在准备走的头一天晚上,他给山东常林集团董事长张义华发了一个短信,意欲寻找新的合作单位。没想到,张义华马上回短信,希望次日联系。

  第二天,已经在回家路上的杨双来被张义华的电话叫了回来。详细了解了前期合作的情况后,张义华领着杨双来来到山东常林集团中川液压公司总裁(总经理)英霄的办公室。张义华说,中川生产的高端液压产品能使你的高效节能挖掘机如虎添翼。

  张义华的赏识支持,让杨双来备感激动和温暖,为了证明自己的水平,杨双来当场给张义华承诺:用15天的时间解决常林旗下力士德挖掘机长期存在的机器转身时发动机冒烟的问题。15天后,使用了杨双来的方案后,发动机再也不冒烟了。

  2014年7月21日,由山东常林集团与杨双来联合研发的第一台高效节能环保挖掘机通过了省级专家鉴定。鉴定称,该挖掘机采用蓄能技术,把动臂势能进行有效回收和利用;利用三泵供油和电控的方式,有效利用发动机功率;采用旁通阀、副阀、节能型主阀等液压元件,具有节能和高效的特点;单位作业量油耗降低了50%,单位时间作业量提高了100%,达到同类产品国际先进水平。

  问及何以能够慧眼识金,研发许多人认为不可能的项目,张义华说,首先,杨双来先生研究的节能挖掘机的基本原理是对的;第二,杨双来虽然不是工程机械科班出身,但他几十年一直都在使用、维修甚至制造各类机械,特别是挖掘机。有这么丰富的从业经验,杨先生的发明肯定不会是空穴来风。我相信实践出真知。

  杨双来告诉我们,他有许多发明创造,黄河清淤,黄土高原水土流失治理,甚至化妆品,获得国家级发明专利20多项。在常林集团,他有一个“发明狂人”的名号。

  好马配好鞍:

  高端液压让“神挖”更神

  实际上,杨双来的专利技术并不愁嫁,坚持与山东常林合作,就是因为常林能够让这项技术应用到高端液压系统上来。

  高端液压件属机械装备产业的重要基础部件,也是国防、能源、海洋、农业、工程机械、环保等高端装备的核心技术,是未来20年装备制造业实现绿色、智能、超常、融合发展的基础技术和瓶颈技术之一。长期以来,国内工程机械高端液压件几乎全部来自日本川崎,市场占有率达到90%以上,特别是20T级全部垄断,其凭借资本和经验的优势,已完成对原料、技术、生产和市场的绝对控制,使得中国工程机械行业的命运完全维系在日本一家企业手中。

  为了打破制约,山东常林集团中川液压公司经过几年的潜心研发和不懈努力,已实现核心技术突破、形成批量生产能力。2012年8月7日,受工信部委托,中国液气密协会组织中国工程院院士、科研院所、行业专家等对中川高端液压产品进行了鉴定。

  鉴定结论为:山东中川高端液压产品在国产化关键技术应用方面取得了突破,产品填补了国内空白,已达到市场主导产品国际先进水平,已掌握其核心技术,已具有自主创新能力,已具备产业化条件,这是中国液压行业里程碑式的事件,它标志着我国液压产业发展已从测绘、仿制“跟风”阶段,进入了引进、消化“改进”并实现产业化阶段。工信部、中国液气密协会认为,从某种意义上讲,常林集团高端液压项目已不再属于常林,而是属于行业、属于社会、属于国家,项目已上升到国家战略层面,承载着中国液压行业的希望和未来。

  高端液压技术使杨双来发明的“神挖”如虎添翼。专家介绍,常林集团中川液压公司利用在液压元件自主开发和系统集成上的优势,对“神挖”系列挖掘机整机液压系统进行重新匹配和设计,使系统匹配、功率和流量控制更切合高效节能环保挖掘机的实际工况,特别对蓄能挖掘机因工作压力低需要流量大配装了一台大流量的齿轮泵,使工作速度更快,实现了节能和高效。同时,中川液压元器件制造有着非常明显的优势,可根据测试结果需要随时调整各种参数、随时开发各种适配元器件,做到了元器件制造和整机的有效匹配,切实保障了挖掘机高效、节能和环保的技术要求。

  颠覆性的创新发明配上中川自主研发的高端液压系统,圆了杨双来的“神挖”挖掘机梦想,也使山东常林工程机械迈上了新的发展平台。

  开创新纪元:

  “神挖”可年节油1.5个大庆油田

  耗油只有普通挖掘机的一半,而劳动效率却提高了一倍,这样的神话是怎么创造的?

  “原理就是将液压挖掘机的工作装置(机臂和挖斗)从高处的势能在回转和下落过程中回收到一个储能的装置中,变成挖掘机的动力能。”山东常林集团党委书记、董事长张义华介绍,液压挖掘机在工作时,要以发动机的动力来举升工作装置。挖掘机每一次举升和降落,都要耗油。传统的挖掘机在工作装置被举升到高空再下落时,不仅没有把工作装置在此位置的巨大势能利用起来,还要靠发动机的动力来控制其下落,白白耗费了能源。

  “神挖”挖掘机则依靠杨双来先生的蓄能节能专利技术和中川高端液压系统的完美融合,将工作装置在高空时的势能转化为动力能并储存在储能装置中,当挖掘机再次举升时,储存在储能装置里的动力能再通过液压装置释放出来助力机器挖掘和举升工作装置。

  杨双来给我们展示了一组对比检测数据:同样都是186千瓦动力的挖掘机,普通的连续工作一小时,耗油量为38升左右,挖土368立方米,而“神挖”在耗油量仅为28升的情况下,挖土量却达到788立方米,是普通挖掘机的2.14倍。

  杨双来说,目前国内液压挖掘机市场保有量约有250万台左右,假如有40万台使用“神挖”挖掘机,按一天工作20小时年工作300天计算,则可节约柴油2400万吨,折合原油6000万吨,正好是大庆油田一年半的产油量。

  与传统的市场主流液压挖掘机相比,“神挖”挖掘机优势明显:一是结构更趋合理;二是节油达到50%;三是效率提高100%;四是可靠性更强,因为安装了蓄能系统使工作压力大幅度下降,工作温度也大大降低,由于温度下降全车液压系统的密封件减少了老化,使用寿命更长,所以更可靠;五是客户回收周期缩短,按每立方米挖掘物料工程费2.5元计算,挖掘机工作4000小时即可收回全部成本;六是拥有完善的质量保障和服务体系,全车八大总成部件(发动机总成、双联柱塞泵总成、主分配阀总成、回转减速箱总成、行走左右减速箱总成、五只油缸总成、大臂总成、斗杆总成),如因机械强度和质量出现问题或故障,一律进行整套总成的免费更换(意外事故、人为事故除外);同时,保修时间为一年或3000小时(以先到为准)。

  张义华表示,山东常林集团将加快产品生产步伐,加大研发力度,在今明两年实现“神挖”系列产品的规模化生产。

  “神挖”挖掘机的创新问世,将有力推进我国工程机械行业的升级转型,也无疑为我国这样一个能耗大国的节能减排开辟了一条新的环保之路。


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