WK-75到底有多大呢?讓我們來(lái)看一組數(shù)據(jù):
高度:從履帶到頂部,高達(dá)23.5米,相當(dāng)于8層樓高;
總重量:近2000噸;
體積:長(zhǎng)37.5米,寬17.3米,體量比一個(gè)籃球場(chǎng)還要大;
鏟斗:標(biāo)準(zhǔn)斗容75立方米,一斗可以挖掘135噸物料,每小時(shí)采礦能力達(dá)12000噸,應(yīng)用于大型煤礦中,一個(gè)月的煤炭開(kāi)采量可達(dá)到500萬(wàn)噸。
圖為WK-75的鏟斗
以上數(shù)據(jù),可以這樣比喻——
一斗可以挖掘135噸物料,就是說(shuō)如果將每天挖掘的土堆可以塞滿一個(gè)足球場(chǎng),并且達(dá)到三樓的高度,一年就可以填平一整個(gè)杭州西湖;
每個(gè)小時(shí)的挖礦能力高達(dá)12000噸,就是說(shuō)一個(gè)月可以開(kāi)采500萬(wàn)噸,這相當(dāng)于一個(gè)大型煤礦一年的產(chǎn)量;
總重量2000噸,意味著如果將它全部拆卸,它的零件需要40個(gè)火車(chē)皮才能運(yùn)回去。
一、上過(guò)鈔票,中國(guó)挖掘機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史:
正所謂羅馬不是一天建成的,生產(chǎn)WK-75需要的是日積月累的技術(shù)沉淀。和大多數(shù)的工程裝備一樣,中國(guó)礦用挖掘機(jī)的自主研發(fā)也是實(shí)現(xiàn)了從模仿跟隨到引領(lǐng)趕超的過(guò)程。
早在1961年5月,中國(guó)就模仿蘇聯(lián)的技術(shù)成功試制了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)4立方米礦用挖掘機(jī)WK-4,該挖掘機(jī)在內(nèi)蒙古赤峰平莊煤礦使用至今(不得不服氣的質(zhì)量)。
圖為960年版5元紙幣背面為從蘇聯(lián)引進(jìn)和仿制的挖掘機(jī)
1977年,國(guó)內(nèi)首臺(tái)10立方米礦用挖掘機(jī)WK-10試制成功,其第二代產(chǎn)品WK—10A型獲1985年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
1983年,中國(guó)開(kāi)始與美國(guó)開(kāi)展合作,并于1986年3月生產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)斗容19.11立方米的2300XP型挖掘機(jī)。但與外方合作并非長(zhǎng)久之計(jì),中國(guó)在合作中只能進(jìn)行配套生產(chǎn),無(wú)法掌握核心技術(shù),導(dǎo)致20立方米以上大型挖掘機(jī)成為自主研制的瓶頸。
二、從“仰望”到“領(lǐng)跑”:
2005年之前,全球只有美國(guó)有生產(chǎn)20立方米大型挖掘機(jī)的能力。當(dāng)年為了引進(jìn)大型挖掘機(jī)制造技術(shù),太重只能給美方“打工”:干80%的活兒,拿20%的錢(qián)。但老美卻始終把核心技術(shù)攥在手心里,唯恐中國(guó)人“偷師學(xué)藝”。這逼得太重不得不作出一個(gè)挺起國(guó)人脊梁的決定——自主研發(fā)大型挖掘機(jī)。
在歷經(jīng)了從20立方米到55立方米挖掘機(jī)研制的非凡歷程后,今天,WK-75大型挖掘機(jī)終于被研制成功。這是世界上最大的、也是全球唯一一臺(tái),不僅打破了國(guó)外對(duì)大型挖掘機(jī)制造技術(shù)的長(zhǎng)期壟斷,還實(shí)現(xiàn)了從“仰望”到“領(lǐng)跑”的飛躍,使得國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品為此退出了中國(guó)乃至亞洲市場(chǎng)!
1.機(jī)械系統(tǒng):大功率變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于齒輪-齒條推壓式系統(tǒng)
WK-75采用齒輪-齒條推壓式的傳動(dòng)方式,其原理和常見(jiàn)的液壓式挖掘機(jī)有較大不同。
圖為WK-75鏟斗工作示意圖
從圖中可以看出,當(dāng)WK-75處于工作狀態(tài),齒輪-齒條所產(chǎn)生的作用力以及鋼絲繩的拉力共同作用,使得鏟斗舉起。它所采用的齒輪-齒條傳動(dòng)方式剛性強(qiáng),針對(duì)露天礦中針對(duì)鏟裝松散度差、塊狀多、爆破差且有根底的物料產(chǎn)裝效率高。
在具體設(shè)計(jì)施工中,WK-75率先將大功率變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)成功集成創(chuàng)新應(yīng)用于齒輪-齒條推壓式系統(tǒng)中,采用了自主創(chuàng)新的重型低速重載傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和重載結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)及制造技術(shù)。此外,WK-75還應(yīng)用了智能化控制技術(shù)、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)、高效除塵裝置等多項(xiàng)世界領(lǐng)先的最新技術(shù)。
這一切使其具有工作循環(huán)時(shí)間短、節(jié)能降耗、穩(wěn)定可靠、使用壽命長(zhǎng)、操作更加人性化等多種優(yōu)點(diǎn)。
2.電氣系統(tǒng):交流變頻電機(jī)及其控制系統(tǒng)代替美國(guó)可控硅供電技術(shù)
當(dāng)時(shí)與美國(guó)公司鬧掰了,我們沒(méi)有獲得的一項(xiàng)重要技術(shù)就是可控硅供電技術(shù)。可控硅,又稱(chēng)晶閘管,是電力電子技術(shù)中不可或缺的元件,在交流電變直流電的整流過(guò)程中有著重要的應(yīng)用。
這項(xiàng)技術(shù)之所以重要,是因?yàn)槊绹?guó)的電驅(qū)動(dòng)-傳動(dòng)系統(tǒng)中,采用的是“晶閘管變流器-直流電動(dòng)機(jī)”,將交流電轉(zhuǎn)換成直流電后,驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)運(yùn)行。可控硅的特點(diǎn)是可以以小博大,通過(guò)很小的功率來(lái)控制幾千伏的高壓電。
但同樣也有著靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的過(guò)載能力較差;容易受干擾而誤導(dǎo)通,在礦用挖掘機(jī)惡劣的工作條件下,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)很大的過(guò)載沖擊,因此,即使美國(guó)公司的技術(shù)先進(jìn),他們的產(chǎn)品也不可避免地出現(xiàn)維修工作量大、效率較低等問(wèn)題。
而WK-75則創(chuàng)新性地在電氣設(shè)計(jì)上使用了交流變頻電機(jī)及其控制系統(tǒng),取代了傳統(tǒng)的可控硅供電和直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng),使得電力的傳導(dǎo)和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)全部采用交流電的模式,這樣的模式采用變壓器就可以搞定,在一定程度上避免了外部環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的沖擊,同時(shí)提升了工作效率。
同時(shí)電氣傳動(dòng)采用了能量回饋式大功率交流變頻驅(qū)動(dòng)方案,是當(dāng)今世界上交流傳動(dòng)方面的最先進(jìn)技術(shù)。在這種方案中,鏟斗每一次下降制動(dòng)及系統(tǒng)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量,均可轉(zhuǎn)化為電能回饋到電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)能力回收,節(jié)能且環(huán)保。
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看完后,小編被中國(guó)制造震撼住了,何曾想過(guò),中國(guó)也能制造出這種龐然大物?羅馬不是一天建成的,制造出超級(jí)大挖掘機(jī)是日積月累的技術(shù)沉淀,多少名工程師日日夜夜奮斗的結(jié)果。從一無(wú)所有,再到自主研制出世界上最大的、也是全球唯一一臺(tái)的超級(jí)挖掘機(jī),打破了國(guó)外對(duì)大型挖掘機(jī)制造技術(shù)的長(zhǎng)期壟斷,實(shí)現(xiàn)從“仰望”到“領(lǐng)跑”的飛躍,也使得國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品為此退出了中國(guó)乃至亞洲市場(chǎng)!作為中國(guó)人,這是多么令人值得驕傲!