比肩欧美，这台国产起重机如何吊起全球最重核电穹顶？

出品| 网易新闻

作者| 高一平，ZCC3200NP项目总设计师、履带式起重机研发专家

今天，我们来一本正经探讨一下“起承转合”，当然不是文章的写法，而是履式起重机的连续动作——起升、变幅、前后车十字行走、落钩，就这样，一个重达500吨的核电穹顶，就精准地“落在”了反应堆的上方，这一“起承转合”的连贯动作堪称完美！

这就是在2014年12月20日完成的中国单机容量最大的核电站——田湾核电站3号机组总重近500吨的安全壳钢衬里穹顶整体吊装。

这是世界最重的核电穹顶吊装，而吊起这个巨大穹顶的是国产3000吨级履带式起重机，这也是它在核电领域的首次成功应用。

中联重科ZCC3200NP履带式起重机 圆满完成世界最重核电穹顶吊装

这款超大吨位的履带起重机有自己的编号——ZCC3200NP，它有三个“最早”：国内最早下线、最早完成全部试验、最早达到可销售状态的3000吨级履带起重机。其起重重量高达3200吨，可应用到包括了AP1000第三代核电吊装以及石油化工等超大型工程施工领域，也正因为如此，它从研发开始就与核电结下了不解之缘。

突破瓶颈 为第三代核电吊装而生

履带起重机是一种广泛应用于港口、水电、铁路、核电及石油化工等大型工程项目中的移动式起重机械。

过去很长的一段时间里，中国核电技术正由二代向三代逐步过渡，所谓的第二代、第三代，你可以理解为第三代核电更安全、更先进。随着第三代核电技术AP1000等不断成熟，中国也开始建立数个第三代核电站，这就需要大吨位起重机。

而这种“庞然大物”尤其是3000吨级以上的，又能够实现第三代核电关键吊装的履带式起重机在当时都完全依赖于进口。全球专业生产履带起重机的厂家主要集中在美国、德国和日本三个工业发达的国家，如美国的马尼托瓦格、德国的利渤海尔以及日本的日立住友。国外企业在这个领域筑起了坚实的知识产权壁垒，也就是技术封锁。

所以，为了彻底摆脱受制于人的现状，拥有完全自主产权的国产大吨位履带式起重机

ZCC3200NP诞生了。它增加了国内工程机械企业在世界履带式起重机领域的话语权。再次刷新了国产履带式起重机的最大起重质量纪录，也打破了国外对于3000吨级履带起重机的垄断地位。

2011年5月28日ZCC3200NP在中联重科下线

它本身就是一个“巨大的工程”

起重机吊那么沉的吊顶，怎么才能保证它的整体稳定性，不侧翻呢？ZCC3200NP型履带式起重机突破了传统履带起重机的设计思路，采用了并联双臂架＋前后履带车的总体方案，使起重机在整体稳定性与抗侧翻能力上得到突破性提高，安全性能显著提高。

这只是ZCC3200NP型履带式起重机的一项突破而已，这个“大家伙”极其复杂，是大型钢结构设计制作技术、液压控制技术、发动机控制技术、现代电子技术以及网络控制技术的完美结合。

比如为了保证拆装运输便捷，起重机结构采用了模块化设计方法；为了实现整机的顺利装配，设计上充分考虑每一档零部件的加工制作精度及装配工艺顺序，并采用了三维动画仿真技术进行了整车装配模拟。

就拿其中的三动力单元及操纵系统技术来说，这个整车有前车、后车、上车三个独立的动力单元及操作系统。前后车可以同时组装、拆分，提高拆装效率。三套动力系统在吊装的时候又能够独立运行，主控制室来负责“总控”，能避免前后车、上下车之间的动力管线连接，减少故障点。而且三个动力单元之间的元器件还具有互换性，提高了整机的可靠度。

ZCC3200NP履带起重机目前已取得相关自主知识产权50余项，其中发明专利20余项，系列相关核心技术突破了国产重型履带吊车设计瓶颈，推动了行业技术的进步与发展，产品也因此荣获“2011年中国工程机械年度产品TOP50技术创新奖”。

2015年9月，ZCC3200NP履带吊成功起吊世界最重薄壳穹顶

如虎添翼 细节创新决定成败

除了核心性能的设计突破，ZCC3200NP的设计者们还加入了许多亮眼的细节创新。

“太胖”就要“减肥”

传统履带式起重机相对于汽车起重机具有后者所无法替代的臂长、起重力矩、带载行驶能力及适应恶劣地面的能力等优势。但它也存在一个比较突出的缺点——机动性差，说白了，就是因为“太胖”，拆装和运输都不方便。

对于大型起重机来说，如果不方便拆卸，那这个庞然大物可真是“寸步难行”。

那方便拆卸不就好了，所以“模块化设计”应运而生。单个模块的运输重量和外形尺寸都让它满足公路运输要求，这样运输、组装、拆卸都方便了，工作效率也就自然提升了。

起重机竟然还有“大脑”？

在田湾核电站的吊装施工中，3200吨履带能吊在起吊直径44米、重近500吨的穹顶，是基于它的“大脑”——传感器。它的身体上有上百个嵌入式传感器，能够感知压力、载荷、速度等，自动调整作业参数，而且精度甚至小于2毫米，又“稳”又“准”。

通过传感器可实时获取设备运动特性，诊断设备健康状况、感知外部作业环境，这对于提高施工作业效率、提升施工质量、保证作业安全具有重要的意义。这个“大脑”可真不是白安装的。

2016年3月 ZCC3200NP成功吊装全球首座四代核电站反应堆压力容器2

比肩欧美 “大国重器”特别忙

除了开头我们提到的ZCC3200NP首次成功应用，在2015年上半年，它还在石岛湾核电站完美起吊。9月，它又回到田湾现场发力成功起吊与3号机组并肩而立的世界最重核电薄壳穹顶——4号机组穹顶，实现了国产3000吨级履带式起重机在核电领域的深度应用。

2016年3月20日，ZCC3200NP履带起重机再次助力山东荣成华能石岛湾核电站项目建设，成功吊装全球首座四代核电站反应堆压力容器，标志着我国在高温气冷堆示范工程建设和核电装备制造两方面均取得重大突破。

制作车间工人正在为ZCC3200NP下料

一位中联重科履带起重机负责人曾自豪地表示：“三年多的各种测试以及两个核电工程实际使用，证明我们在这一领域已经能够与国际巨头一较高下。”

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编辑| 于冉帝

来源：郑州科协