2024 年 9 月,中聯重科智慧產業城的開園儀式上,一臺極光綠的龐然大物 ——ZAT40000H7型4000噸級全地面起重機正式下線。這臺裝備以“全球最大噸位”的身份刷新全地面起重機行業紀錄,不僅能在190米高空精準吊裝200 噸風機葉輪,更以10橋全地面底盤設計實現了“公路行駛合規性”與“超強越野能力”的完美融合。它的誕生恰似一把鑰匙,打開了我國全地面起重機從“制造”到“智造”的進階之門,也讓全球看到:在起重機大型化的賽道上,中國品牌已從追隨者蛻變為“行業天花板”。

當全球風電裝機向180米以上高度沖刺、石化基建需求呼喚千噸級吊裝裝備時,起重機大型化早已不是簡單的噸位疊加,而是一場涉及材料科學、智能控制、系統集成的全方位技術革命。中聯重科以4000噸級產品為支點,不僅撬動了行業技術天花板,同時也帶動了我國高端零部件自主化發展,推動產業鏈向自主化、高端化、智能化轉型;展現出中國起重機制造引領世界的圖景。

中聯重科對于全地面起重機的研究由來已久,早在上世紀八十年代初期便已開始。數十年技術創新發展,中聯重科成就了超大型全地面起重機的全球引領地位,諸多技術優勢在ZAT40000H7得到了淋漓盡致的體現。從高強異級材料焊接匹配,到“大徑厚比超長臂節的多能場自適應焊接技術”;從“多橋轉向系統”研發,到“重載集約型全地面起重機整機高集成設計技術”、“重載長柔臂架設計制造及其智能控制技術”,從整機輕量化和底盤驅動能力技術,一系列制約全地面起重機繼續攀高向新的關鍵技術瓶頸,均被中聯重科突破。

全球首臺?究竟什么是“全地面起重機”

中聯重科ZAT40000H7是全球唯一可滿足公路行駛標準的4000噸級輪式全地面起重機。那么問題來了,外型長像酷似“雙胞胎兄弟”的全地面起重機與普通輪式起重機到底有何不同?

全地面起重機是一種多用途起重設備,采用全輪驅動、多軸底盤和液壓懸架系統,既能適應崎嶇的野外地形(如建筑工地、油田或山區),又符合公路法規允許在公共道路上快速轉場。全地面起重機的起重能力、越野能力更強,擔負著更為嚴苛工況下的超大噸位吊裝工況需求。既要符合路行駛法規,即設備底盤需在3米寬度22.5米長度的尺寸限制范圍內,又要實現近400噸重的重載轉場行駛,同時還要解決左右自重行駛時的車輛側傾問題……在這樣的要求下,全地面起重機的設計制造與普通輪式起重機是指數級的難度差別,而中聯重科ZAT40000H7完美的攻克了這一難題。

中聯重科ZAT40000H7全地面起重機嚴格基于全地面起重機國標研制,采用10橋專用底盤,在增大了底盤承載能力的同時,尺寸也控制在公路行駛極限尺寸(22.5 米 ×3 米)內,卻實現了從2400噸到4000噸起重能力的跨越式提升。這種“螺螄殼里做道場”的突破,依賴于凹凸互嵌的車架+混合式懸架+整機集成式設計的關鍵創新,在輕松實現便捷轉場的同時,快速拆裝模式使組裝場地需求減少40%,輕松應對山地風場。

全地面底盤:重載行駛與穩定吊裝的雙重突破

為了確保重載下的穩定性,中聯重科在起重機重點制約底盤高度的回轉區段采用獨立懸架與斷開式車橋,其他區段使用獨立懸架和整體式車橋,形成“回轉區段單軸獨立-多軸非獨立”的混合懸架重載底盤構型,使臂架安裝面下移 400 毫米,既降低行駛重心,從結構上奠定了“大噸位、低重心”的穩定基因。

同時,配合主動抗側傾控制技術,系統實時采集軸荷、速度、轉向角等數據,動態調節懸架阻尼與油缸行程,即使在近400噸重載狀態下通過斜坡、砂石泥坑等復雜路面,車身側傾角度仍被嚴格控制在安全閾值內,徹底杜絕行駛傾翻風險。

全地面起重機的爬坡越野性能是其區別于普通輪式起重機的一大特點。針對山地轉場難題,中聯重科創新的獨立液壓驅動減速機單元 + 雙橋驅動動力鏈,突破了傳統液驅系統“一橋一馬達”的局限,通過多動力機 – 液混合驅動扭矩自適應匹配,極大的提升爬坡度與驅動力。這意味著設備可輕松應對風電安裝常遇的山地路況,無需依賴額外輔助設備,真正實現“全地面”機動自由。

臂架系統:剛度、高度與適應性的三維進化

除開底盤,在吊裝能力的核心載體——臂架系統上,中聯重科也有著自己的“獨家秘技”。ZAT40000H7 以“連續等剛度設計”打破傳統臂架變形瓶頸,發明多三角形可調式超起裝置(桅桿擺角、高度、鋼絲繩拉力三要素可調),構建了剛柔并濟的力學體系。這一設計不僅使臂架在百米級長度下仍能保持精準姿態,更通過超起裝置的動態調節,將臂架系統的起重能力與起升高度推向新高度 —— 無論是百米高空的風電葉片吊裝,還是石化工程中的巨型塔器起吊,設備都能以“毫米級”精度完成作業。

值得關注的是,針對超大噸位臂架“長變形、大振動”的行業痛點,ZAT40000H7 集成了變幅反彈抑制、回轉防搖擺、起升懸停等微動操控技術。例如,變幅撓度補償技術在重物離地瞬間實時調整臂架角度,確保鋼絲繩始終豎直,從根源消除晃動;變幅反彈抑制技術則通過力平衡控制,將油缸活塞桿 1-2 毫米的微小位移導致的臂架頭部位移誤差降至可忽略范圍,配合回轉系統的慣量模型主動調控,實現 “起吊平穩、停止精準” 的作業體驗。在風電吊裝的最終對位環節,基于泄漏補償算法的卷揚微動控制技術,更讓重物實現 “懸停” 狀態,一次就位成功率大幅提升。

智能安全體系:從被動防護到主動預判的技術跨越

面對超大噸位吊裝中 “盲區多、變形大、環境復雜”的安全挑戰,ZAT40000H7 構建了行業領先的全域防碰撞系統。其增量式三維重構技術可在 200ms 內完成作業場景重建,誤差≤10cm,同步實現臂架三維變形檢測誤差≤20cm,為操控系統提供實時高保真的動態場景。

結合臂架變形、風速、溫度等多模態數據,系統通過“模型 – 數據驅動”的復合變形分離技術,將溫差等因素引起的臂架側向變形從 3.2m 減小至 0.4m,配合多級預警、路徑預測與主動避障策略,實現了從設備到環境的全維度安全防護。

在行駛安全領域,雙回路行車制動與發動機缸內制動、液力緩速制動等輔助系統的組合控制技術,讓近400噸噸重載狀態下的 25% 坡度制動距離從 1.52m 縮短至 1.3m,減少 14.4%。這一技術確保設備在陡坡、急彎山路中不僅 “剎得住”,更能 “剎得穩”,將行駛安全性提升至新高度。

數十年磨一劍

中聯重科全地面技術躍遷的嬗變歷程

1. 跟跑期(1980-2000 年):從技術引進到自主破局

1989 年,中聯重科引進德國 LTM1050 技術,研制出國內首臺全路面起重機,邁出追趕國際的第一步;九十年代,企業與武鋼聯合開發 HG70 高強鋼,突破大噸位起重機材料瓶頸,為后續發展奠定基礎。2004 年,QY300 汽車起重機問世,攻克多節臂伸縮、電液控制等關鍵技術,首次獲得 “神州第一吊” 稱號,參與港珠澳大橋等國家工程,標志著中國品牌具備大噸位裝備實戰能力。

2. 并跑期(2010-2020 年):世界紀錄的連續突破

2012 年,QAY2000 全地面起重機以 2000 噸起重量刷新全球紀錄,其 7500 噸・米起重力矩實現 “重載行駛 + 風電吊裝” 雙重突破,使中國企業首次躋身全球超大型起重機第一陣營;2020 年,ZAT18000H 成為全球首臺覆蓋 140 米風機吊裝的量產機型,填補行業空白;2022 年,ZAT24000H 將紀錄提升至 2400 噸,同步攻克混合動力技術,推動行業向新能源轉型。

3. 領跑期(2020 年至今):定義全球技術坐標系

4000 噸級起重機的下線,是中聯重科 “三級跳” 戰略的巔峰之作。從 2012 年 QAY2000 到 2024 年 ZAT40000H7,企業以平均每兩年刷新一次世界紀錄的速度,將全地面起重機的技術邊界不斷外推。更重要的是,其創新模式從 “單點突破” 升級為 “生態構建”—— 通過國家級科研平臺(起重機械關鍵技術全國重點實驗室)與智能制造基地,實現從基礎研究到產業應用的全鏈條貫通,帶動國內超 200 家配套企業實現技術升級。

中聯重科 4000 噸級起重機的故事,本質上是中國制造業以創新破局的縮影。從引進技術時的蹣跚學步,到如今以全地面底盤、智能控制等核心技術定義行業標準,中國起重機正在書寫從 “跟跑” 到 “領跑” 的逆襲篇章。這不僅是一家企業的勝利,更是一個國家產業升級的生動注腳 —— 當 “中國智造” 的巨臂托起全球能源基建的未來,世界將見證:中國制造的高度,就是創新的高度。