3-5超大型塔式起重机关键技术研究及应用

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1、附件：2013年度国家科学技术奖推荐项目情况简表拟推荐奖种：科技进步奖拟推荐评审组：机械组项目名称超大型塔式起重机关键技术研究及应用主要完成单位（前三个）：中联重科股份有限公司主要完成人（前三名）：喻乐康、阳云华、李桂芳一、项目简介、立项背景：随着基础设施工程向大型化、模块化方向的不断发展，对超大型塔机的需求日益增多。与普通塔机相比，超大型塔机起重力矩大、起重量大、起升高度大、工作幅度大，安全性要求高，具备“四大一高”的特征。2002年起，我国开始对起重力矩4000kNm以上的超大型塔机进行研制，但因未突破超大型塔机的机构、结构、

2、控制三大关键系统的核心技术瓶颈，一直无法满足大型工程的施工要求，超大型塔机长期依赖进口；而对于现代超大型模块化建设工程，如马鞍山长江大桥，国外超大型塔机也无法满足施工要求，严重制约了建筑施工发展。因此，突破超大型塔机核心技术，自主研制超大型塔机，既是我国经济建设的重大需求，也是行业技术跨越的必由之路。中联重科自2002年起，历经8年，依托“十一五、十二五国家科技支撑计划”，以“建设机械关键技术国家重点实验室”为平台，以自主研制超大型塔机为总体目标，针对超大型塔机的的机构、结构、控制三大关键系统进行技术攻关，突破了重载超大容绳量起升

3、卷扬系统设计及控制、大惯量大柔度臂架设计及回转控制、大轴向载荷自顶升及高空对位三大核心技术，主要创新工作如下：1)首创了重载超大容绳起升卷扬机构设计方法、基于视频识别的起升系统状态监控技术，自主研发了负载-速度自适应优化控制技术，攻克了重载超大容绳起升卷扬系统设计及控制技术瓶颈，研制出了世界首台“双两百”重载大容绳量卷扬系统，实现了240吨重、210米高的安全高效吊装；2)首创了两型对接式臂架结构设计方法、大惯量柔性臂架变载回转驱-制动优化匹配控制技术，发明了机-液耦合式动臂后倾柔性拒止匹配技术，攻克了大惯量大柔度臂架设计及回转控

4、制技术瓶颈，大幅提升了塔机综合起重能力，实现了大惯量大柔度长臂架回转定位的“稳、准、快”，并消除了动臂塔机的后倾风险；3)首创了多面多缸均载同步顶升技术、高空阵风自平衡顶升控制技术，发明了便携式机电液一体的销轴自动装拆系统，攻克了大轴向载荷自顶升及高空对位技术瓶颈，研制了世界首套顶升能力超800吨的自升加节系统，实现了塔机标准节销轴的自动装拆，确保了高空装拆的高安全性和高效率。基于上述核心技术突破，历经10年潜心攻关，中联重科自主研制了13款超大型塔机系列产品，创造了4项世界第一，填补了国际空白：1)世界上起重力矩最大(52000

5、千牛米)的上回转塔机；2)世界上综合起重能力最强的塔机；3)世界上第一台能实现“双两百”的起重机械；4)世界上第一台臂架长度达110.68米的塔机（创吉尼斯世界纪录）。经以中科院院士为主任的鉴定委员会认定：“D5200-240、D1250-80整体技术居国际领先水平；LH800-63、TCR6055-32整体技术处于国际先进水平”。本项目实施直接经济效益12.86亿，实现超大型塔机批量出口；拥有完全自主知识产权，获得专利授权39项（其中发明4项），受理发明专利24项，主持修订国家标准5项，发表论文15篇；2012年获得湖南省科技进

6、步一等奖。本项目突破了超大型塔机的核心技术，打破了国外技术垄断，更实现了对国外技术的成功超越；有力促进了我国塔机行业技术的发展，极大提升了我国塔机装备的国际竞争力。二、项目主要科学技术创新内容：1、首创了重载超大容绳起升卷扬机构设计方法、基于视频识别的起升系统状态监控技术，自主研发了负载-速度自适应优化控制技术，攻克了重载超大容绳起升卷扬系统设计及控制技术瓶颈，研制出了世界首台“双两百”重载大容绳量卷扬系统，实现了240吨重、210米高的安全高效吊装；2、首创了两型对接式臂架结构设计方法、大惯量柔性臂架变载回转驱-制动优化匹配控制

7、技术，发明了机-液耦合式动臂后倾柔性拒止匹配技术，攻克了大惯量大柔度臂架设计及回转控制技术瓶颈，大幅提升了塔机综合起重能力，实现了大惯量大柔度长臂架回转定位的“稳、准、快”，并消除了动臂塔机的后倾风险；3、首创了多面多缸均载同步顶升技术、高空阵风自平衡顶升控制技术，发明了便携式机电液一体的销轴自动装拆系统，攻克了大轴向载荷自顶升及高空对位技术瓶颈，研制了世界首套顶升能力超800吨的自升加节系统，实现了塔机标准节销轴的自动装拆，确保了高空装拆的高安全性和高效率。三、应用情况与取得的经济、社会效益：1、应用情况该项目成果自2008年以

8、来，陆续成功应用于上海虹桥交通枢纽、马鞍山长江公路大桥、北京望京SOHO中心等标志性建筑、桥梁、电厂等国家重点工程项目，项目的实施成功打破了多年以来外资品牌在中国超大型塔机领域的垄断地位，带动了行业技术的创新发展，带来了良好的经济和社会效益。在马鞍