智启矿山 数创未来
2026年02月03日
字数:2680
版次:03
团队成员研究电动轮流水线螺栓分解机器人部件夹持装置的快速使用方法。
检修人员查看智能大型焊接机器人焊接WK-55电铲导向轮轴孔情况。
团队成员利用无人驾驶车辆健康管理系统查看卡车运行状态。
7个人,4年时间,啃下40多项硬骨头,准能集团设备维修中心实现智能化飞跃。在准能集团设备维修中心,提起智能化建设管理中心这支新锐团队,同事们无不竖起大拇指。这支成立于2022年1月4日的队伍,由1名经理、1名副经理和5名主管工程师组成,凭着一股敢闯敢试的韧劲,在卡车无人驾驶改造、科技创新、智能改造和信息化建设四大战场屡创佳绩,用智慧和汗水勾勒出矿山智能化的壮美画卷。
攻坚无人驾驶:给85台卡车装上“健康管家”
“卡车车速反馈延迟、发动机数据采集中断,这两个问题不解决,无人驾驶就是空谈。”2022年初夏,在准能设备维修中心智能化建设管理中心的办公室里,经理于德君拿着黑岱沟和哈尔乌素两大露天煤矿无人驾驶改造的进度报告,眉头紧锁道。当时,智能化建设管理中心正配合航天重工推进矿用自卸卡车无人驾驶改造项目,硬件刚安装完成,调试阶段就遇上了棘手的技术顽疾。
主管工程师们主动请缨,带着仪器到坑下跟车,连续一周扎在作业现场。正午的露天煤矿地表温度超过30℃,他们顶着烈日趴在卡车配电柜上排查线路;深夜的矿用卡车保养间灯火通明,他们对着密密麻麻的电路图反复推演。“电动轮信号干扰是关键,得加个隔离模块。”“发动机CENSE板版本太低,升级改造才能匹配系统”……经过无数次试验,团队终于找到破解之道,通过新增电动轮信号隔离模块、升级发动机CENSE板等创新手段,成功打通了数据采集的“堵点”。
“堵点”解决了,但新的难题又接踵而至:如何让安全员放心下车,实现真正的无人化运行?“得给卡车装个‘健康管家’,实时监控设备状态。”团队大胆构想,在国内无人驾驶改造领域率先启动健康管理系统研发,团队成员分工协作,带领研发团队各施所长、协同攻坚,电气主管栗飞钻研车载终端部署,软件达人攻坚数据中台架构,硬件能手调试手持APP功能,重点针对发动机、电动轮、液压系统等8个核心模块,构建起“车载端+数据中台+手持终端”的三维监控体系。
“那段时间,办公室的沙发上总堆着被褥,大家累了就眯一会儿,醒了继续干。”副经理乔硕回忆道。经过半年奋战,健康管理系统成功上线,能实现实时监控、状态预警、故障推送等多项功能。2025年4月,由该系统衍生的“基于工业互联网大数据模型分析的露天采运设备智能运维解决方案”,在全国工业设备智能运维大会上获评“创新领航应用案例”,团队撰写的5篇专业论文也全部被《智能矿山》核心期刊收录。
如今,在准能集团设备维修中心所属两个汽修车间的无人驾驶智能运维班组里,技术人员只需通过终端就能掌握准能集团所属黑岱沟和哈尔乌素两大露天煤矿85台矿用自卸卡车的运行状态,并且能够实现设备的24小时专项巡检。
科技创新破局:让智能装备扎根检修一线
“以前,更换WK-55电铲两侧18个支重轮需要叉车、吊车、推土机配合作业,耗时约18天。现在,使用移动式电铲销套拆装机器人,维修时间仅用10天。”在设备维修中心的检修现场,操作工袁晓伟指着移动式电铲销套拆装机器人,满脸赞叹地说。这背后,是智能化建设管理中心扎根设备检修一线,解决生产难点、痛点的一个缩影。
针对矿用大型设备检修强度大、环境恶劣的痛点,团队四处考察调研,引进了工程设备履带板焊接机器人、工程设备刀片更换机器人、智能大型焊接机器人、卡车轮辋激光除锈机等一系列智能工装。但引进不是终点,适配才是关键。履带板焊接机器人刚到货时,因矿山履带板型号复杂,无法精准作业。主管工程师们蹲守车间,测量不同型号履带板的参数,修改机器人编程,经过20多次调试,终于让机器人实现了多型号适配,焊接效率大幅度提升,焊缝合格率达到100%。
更让人振奋的是团队研发的矿用自卸卡车电动轮模拟工矿有载试验台,“以前,电动轮检修后,得装机重载磨合才能检验质量,返修率高还影响生产。”栗飞介绍,为解决这一行业难题,他们收集了5年的设备运行数据,构建了28种电机的测试模型,经过无数次模拟试验,成功研发出满负荷测试设备。如今,检修后的电动轮在试验台上就能完成性能检测,避免总成件返修,设备运行可靠性大幅提升。
在核心部件国产化攻关中,团队更是敢啃“硬骨头”。面对西门子电气系统老化、配件停售的困境,他们牵头对WK-35、WK-55等型号电铲的变频驱动系统进行国产化改造,采用风冷/水冷变频器和并联整流回馈装置,让电气系统性能稳步提升,摆脱了对进口配件的依赖。而永磁直驱型WK-55电铲的成功应用,不仅是国内首台(套),更是实现了“永磁电机+滚筒”直驱系统的革新,断电响应时间小于130ms,单台设备年作业效率预计提升15%以上。
“进口矿用自卸卡车装国产发动机,这在以前想都不敢想。”栗飞自豪地说。他们历时两年,完成了康明斯QSK60发动机核心部件的国产化开发,成功用潍柴、711所等国产发动机整机替代进口动力引擎。截至目前,换装国产发动机的卡车最长运行时间已达17000余小时,性能稳定可靠。
智改数转提速:打造全流程数字化检修体系
“点击屏幕,就能查看发动机检修的每一个工序数据,太方便了!”在设备维修中心发动机车间检修厂房,检修人员龙志远通过矿用大马力发动机数字化检修系统,实时监控设备检修进度。这是智能化建设管理中心打造的全流程数字化检修体系的一个缩影。
为提升检修质量和效率,团队牵头建设了发动机、电动轮两大数字化检修平台。以大吨位矿卡电动轮数字化检修系统为例,集成了自动升降翻转、螺栓自动拆卸、智能工具立库、AGV配送等10多项功能,实现了从拆卸、清洗、探伤到组装的全流程管控。截至目前,该系统已完成36台矿卡电动轮总成检修,数据可追溯,有效提升了总成件检修的数字化水平。
在远程操控改造现场,另一番智能图景正在展开。2025年,设备维修中心承担了准能集团395BI电铲、SD90-5推土机等3项智能化改造项目。为了让操作人员告别恶劣的作业环境,团队联合两矿、协调主机厂和科技公司,反复沟通技术方案,多次深入现场调试设备。“电铲远程操控最关键的是信号稳定和操作精准,我们调整优化基站位置,解决了操控延迟问题。”技术负责人于德君介绍。目前,黑岱沟露天煤矿5号395BI电铲已完成硬件安装,1台SD90-5和1台D11T推土机远程操控改造进入试运行阶段,不久后,操作人员就能在地面控制室里轻松完成开采作业。
从7个人的默默坚守到多项行业领先成果的诞生,从单一设备改造到全流程智能升级,设备维修中心智能化建设管理中心用4年时间,书写了矿山智能化转型的精彩答卷。他们用创新破解难题,用科技赋能生产,让智能化愿景照进了矿山的每一个角落,也为集团公司智能化团队树立了可借鉴、可推广的实践标杆。
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