我國(guó)最大噸位的伺服直驅(qū)壓力機(jī)在武漢研制成功
2023年初，我國(guó)最大噸位的4000噸伺服直驅(qū)電動(dòng)螺旋壓力機(jī)在武漢成功研制。日前，設(shè)備已交付用于生產(chǎn)先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零部件。
新威奇J58ZK-4000型伺服直驅(qū)電動(dòng)螺旋壓力機(jī)
武漢新威奇科技有限公司總經(jīng)理馮儀博士介紹，該壓力機(jī)公稱壓力4000噸、長(zhǎng)期許用載荷6400噸、冷擊力8000噸，運(yùn)動(dòng)部分全能量1000千焦，應(yīng)用多傳變頻直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，采用自主定制開(kāi)發(fā)的大扭矩（峰值120000牛米）永磁同步環(huán)形電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，零傳動(dòng)、無(wú)噪聲、免維護(hù)，匹配自主研發(fā)的專用數(shù)控系統(tǒng)，對(duì)鍛造工序中的打擊能量、變形速率及滑塊位置等實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，各項(xiàng)設(shè)計(jì)及性能指標(biāo)均已達(dá)到或部分超過(guò)了國(guó)外同類產(chǎn)品，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，再次刷新該類型國(guó)產(chǎn)設(shè)備的新紀(jì)錄，能更好地實(shí)現(xiàn)鍛件產(chǎn)品高精、高效、穩(wěn)定生產(chǎn)。
新威奇公司總工程師余俊博士表示，新型電動(dòng)螺旋壓力機(jī)應(yīng)用了三項(xiàng)核心技術(shù)：大功率伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)和大負(fù)載高響應(yīng)精確控制技術(shù)；基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)螺旋壓力機(jī)故障預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)；基于數(shù)據(jù)融合的電動(dòng)螺旋壓力機(jī)關(guān)鍵部件壽命預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)。
核心技術(shù)有效提升產(chǎn)品性能，新型電動(dòng)螺旋壓力機(jī)具備高精度、高效率、安全可靠、節(jié)能環(huán)保、速度曲線柔性控制等五大優(yōu)勢(shì)。高精度體現(xiàn)在打擊能量可精準(zhǔn)控制,能量重復(fù)控制精度小于或等于正負(fù)2.5%；長(zhǎng)滑塊長(zhǎng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)向精準(zhǔn)，響應(yīng)更快；高強(qiáng)度鑄鋼分體組合預(yù)應(yīng)力機(jī)身，保障成形穩(wěn)定性。高效率體現(xiàn)在采用大功率永磁同步電機(jī)，轉(zhuǎn)子永磁體自勵(lì)磁，電機(jī)效率大于或等于95%；減輕模具載荷，模具壽命提高大于或等于5%；擁有更優(yōu)的加速性能，生產(chǎn)效率提升大于或等于5%。安全可靠體現(xiàn)在組合式飛輪設(shè)計(jì)，過(guò)載安全保護(hù)；新型剎車設(shè)計(jì)，制動(dòng)極速響應(yīng)，主要部件材質(zhì)均高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)能環(huán)保體現(xiàn)在電機(jī)直驅(qū)，相對(duì)于摩擦傳動(dòng)產(chǎn)品節(jié)能大于50%，相對(duì)齒輪傳動(dòng)產(chǎn)品節(jié)能約10%；無(wú)傳動(dòng)噪聲，改善工作環(huán)境；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐久性強(qiáng)，免維護(hù)。速度曲線柔性控制體現(xiàn)在適合鋁合金、鈦合金等有色金屬鍛造過(guò)程中要求工作成形速度慢，空行程速度快的特性。
無(wú)錫派克新材料科技股份有限公司丁孝宇表示：“我們?cè)谂c德國(guó)舒勒和拉斯科的對(duì)比中，最終選擇從新威奇采購(gòu)伺服直驅(qū)400噸、1000噸、2000噸和4000噸累計(jì)4臺(tái)設(shè)備，就是看重伺服直驅(qū)的技術(shù)先進(jìn)性、產(chǎn)品的性價(jià)比、售后服務(wù)保障能力和交貨的及時(shí)性。”目前4臺(tái)設(shè)備均已通過(guò)廠內(nèi)驗(yàn)收，并陸續(xù)發(fā)往客戶現(xiàn)場(chǎng)投入使用。
華中科技大學(xué)資深教授夏巨諶表示，馬勒三環(huán)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)（湖北）有限公司經(jīng)過(guò)近一年的考察，發(fā)現(xiàn)新威奇公司開(kāi)發(fā)的J58K型電動(dòng)螺旋壓力機(jī)與德國(guó)拉斯科電動(dòng)螺旋壓力機(jī)性能相當(dāng)，而價(jià)格約為其1/5，結(jié)合華中科技大學(xué)研發(fā)的氣門(mén)閉式精鍛工藝及鋼結(jié)硬質(zhì)合金模芯與階梯式預(yù)應(yīng)力組合凹模等先進(jìn)技術(shù)，故決定30余條生產(chǎn)線均采用中方的設(shè)備和技術(shù)。該公司年產(chǎn)高端氣門(mén)4200萬(wàn)支以上，成為亞洲第一大氣門(mén)企業(yè)，同傳統(tǒng)設(shè)備和工藝比較：材料利用率提高12%以上，鍛件合格率由約95%提高到接近100%，模具壽命提高到18萬(wàn)件，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
工業(yè)母機(jī)是“制造機(jī)器的機(jī)器”，鍛壓設(shè)備是最為重要的工業(yè)母機(jī)之一，而先進(jìn)重型精密模鍛成形裝備是一個(gè)國(guó)家高端裝備制造業(yè)實(shí)力的象征，航空航天裝備的更新?lián)Q代，軌道交通的高速發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)等，都需要先進(jìn)重型精密模鍛成形裝備為產(chǎn)業(yè)支撐。
上世紀(jì)90年代初，國(guó)外機(jī)床大批涌入中國(guó)市場(chǎng)，但在核心技術(shù)上國(guó)外企業(yè)皆采取打壓和封鎖的策略。卸任華中理工大學(xué)校長(zhǎng)后的黃樹(shù)槐教授創(chuàng)立了新威奇,主張以自主創(chuàng)新來(lái)解決“卡脖子”問(wèn)題。2003年，新威奇成功研制了國(guó)產(chǎn)首臺(tái)電動(dòng)螺旋壓力機(jī)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。隨后新威奇公司全面進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，延續(xù)著“自研、自創(chuàng)、自造”的發(fā)展方向，2016年，在國(guó)內(nèi)率先研制成功了J58ZK系列伺服直驅(qū)電動(dòng)螺旋壓力機(jī)，一種具備零傳動(dòng)、高效高精、無(wú)運(yùn)動(dòng)噪聲等優(yōu)勢(shì)的高端精密模鍛成形裝備，并迅速獲得了市場(chǎng)的青睞和客戶的認(rèn)可。如今，新威奇正籌備建設(shè)具有單件300噸起吊能力的重載廠房，下一步將研制代表國(guó)際最高水平的世界首臺(tái)套萬(wàn)噸級(jí)伺服直驅(qū)式數(shù)控電動(dòng)螺旋壓力機(jī)。
成立于1993年的新威奇科技，創(chuàng)始人為原華中理工大學(xué)校長(zhǎng)黃樹(shù)槐教授
新威奇公司首席科學(xué)家、長(zhǎng)江學(xué)者王新云教授表示，現(xiàn)如今，全球已步入數(shù)字化、智能化的新時(shí)代，新威奇圍繞鍛造產(chǎn)線對(duì)自動(dòng)化、信息化、智能化的迫切需求，將業(yè)務(wù)重心從單一的鍛壓設(shè)備制造商升級(jí)為整體解決方案提供商。以模鍛成形設(shè)備為核心，結(jié)合模具工藝、機(jī)器視覺(jué)、數(shù)字孿生等多項(xiàng)前沿技術(shù)，利用自研的智能鍛造云平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程及產(chǎn)線狀況，自動(dòng)采集成形溫度、成形尺寸、加工余量、產(chǎn)線產(chǎn)量、電量、生產(chǎn)節(jié)拍等現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)入庫(kù)保存，同時(shí)進(jìn)行深度分析，精確控制產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的一致性和產(chǎn)線狀態(tài)的穩(wěn)定性。
新威奇公司鍛造生產(chǎn)線整體解決方案
至今，新威奇共交付1800余臺(tái)鍛壓設(shè)備，建設(shè)140多條自動(dòng)化鍛造線，服務(wù)用戶500余家。累計(jì)獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)2項(xiàng)，省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)9項(xiàng)，入選中國(guó)智能制造十大科技進(jìn)展1項(xiàng)，于2021年榮獲國(guó)家級(jí)專精特新重點(diǎn)小巨人企業(yè)稱號(hào)。（鄭大海）
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