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中加特:電機工業革命領跑者

時間:2020-10-26
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      青島中加特電氣股份有限公司(簡稱“中加特”)坐落在青島西海岸新區。東臨黃海,西依藏馬山,南靠大珠山,北連森林野生動物公園。四周風景如畫,環境秀麗清幽。

 

  中加特是一家起步于煤礦裝備制造的高新技術企業。公司把握機遇,實現彎道超車,自主研發的變頻調速一體機等高新技術產品廣泛應用在煤炭、石油、港口等工業領域,公司銷售收入連續三年成倍的增長,被業界稱為神話,中加特的目標是打造成中國民營企業發展的標桿。

 

  2019年,中加特變頻調速一體機榮獲中國機械工業協會科技發明一等獎和中國煤炭工業協會科技一等獎兩項大獎,這是對其多年來技術不斷創新的認可。

 

  深根煤礦領域破解技術難題

 

  公司的創始人鄧克飛先生出身于煤礦行業,非常了解煤礦井下作業的艱辛。煤礦井下環境惡劣、空間狹小,巷道里充滿粉塵、爆炸性氣體。設備在重載下作業,容易損壞又不易維修,煤礦生產優先選用可靠而且技術先進的設備解決生產中的難題,大型的煤礦往往采用國外的先進的設備。鄧克飛從兗礦集團的重要崗位下海創業,技術團隊從一開始就關注為用戶的技術難題。公司的技術就是從那時起步,為煤礦用戶研發產品并得到快速發展。

 

  煤炭工業要高速發展,建設現代化礦井,傳統的大型設備的傳動控制系統嚴重制約著大型礦井產能的釋放,如果能研發出和井下大功率采掘機械相配套的電傳控制系統,將是煤炭裝備發展歷程上的革命。

 

  刮板輸送機和膠帶輸送機是煤礦井下傳輸用量大又必不可少的設備。當時,電機通過液力耦合器驅動設備運轉,液力耦合器起到軟啟動的作用,這樣的設計在井下設備還是很先進的,然而液力耦合器都是進口的,價格昂貴。地面電機驅動和控制已經使用了更為先進的變頻器,變頻器是通過控制電機頻率實現電機緩慢啟動的。變頻器相比于液力耦合器,技術更加先進,不僅滿足軟啟動需求,而且具有控制精度高,可以實現智能控制,節省能源,減少設備磨損等優點。如果能用在煤礦井下的運輸設備上,一定是技術上巨大的進步。但地面傳統變頻器體積大,防護等級低,而井下應用空間受限、粉塵和爆炸性氣體要求產品具有高防護和防爆要求。

 

  中加特技術團隊首先確定產品研發的方向,借鑒國外變頻產品的先進技術,針對煤礦井下特殊需求,開發在井下使用的防爆變頻器產品。

 

  以研發促品質以品質贏市場

 

  在逆境中求發展,走別人沒走過的路。為了突破思想桎梏,解決技術難題,中加特團隊另辟蹊徑,開始了艱難又漫長的研發過程,從設計思路到各種安全防爆參數的論證,直至提出相應的解決方案。

 

  通過幾年的不懈努力,科研技術人員反復的試驗,終于生產出了經國家機構認證的、通過防爆檢測的礦用產品。在國家大力提倡節能減排政策的支持下,中加特研發的防爆變頻器,不僅減輕了礦工維護的勞動強度,還極大地降低了成本,實現了安全生產,得到了煤礦用戶的好評。該產品改變了傳統的電機傳動的啟動模式,替代了國外生產的液力耦合器等軟啟動產品。經過幾年的發展,變頻驅動現已成為煤機行業的通用模式,引領了煤機傳動控制技術的變革。

 

  方向正確加努力付出,結果不會出人意料。公司技術團隊研發出可以在煤礦井下使用的變頻器,產品體積小,又滿足防爆和高防護的要求。這是公司在煤礦推出的第一款防爆變頻器。由此,煤礦行業第一次用上了變頻器,公司有了自己的主打產品,經營業績順其自然也上了新臺階。

 

  公司的第一臺變頻器高2.32米,長5米,寬11.45米,重量13噸。經過煤礦工業協會驗收,完全符合國家與行業標準,并取得了防爆產品生產許可證和煤礦安全生產許可證。這臺變頻機在兗州煤礦三號井投入使用,至今仍然運行良好。

 

  勇于突破不斷進行自我超越

 

  技術永無止境。中加特研發人員根據第一代變頻器的現場使用情況繼續改進,不斷突破,在不到半年時間,即研發出了第二代變頻器。第二代變頻器高1.89米,重量縮小到11噸。

 

  第三代變頻器高1.56米,重量減少到8噸。產品被國內大多數煤礦認可,并且被國內最大的煤炭企業神東集團使用。

 

  第四代變頻機高1.2米,重量不到5噸。這時候的變頻器不論是質量還是技術都有了突飛猛進的變化和質的飛躍。

 

  變頻器的體機越來越小、功率越來越大。在第四代變頻器生產不到半年時間,中加特又制造出高度在半米以內的變頻器,為以后中加特變頻調速一體機的研發打下了堅實的技術基礎。

 

  中加特的變頻器產品帶動了煤礦裝備的技術進步,獲得了客戶廣泛信賴。以前的液力耦合器在煤礦行業逐漸銷聲匿跡。中加特公司成長了,有了自己的技術積累。但作為一個以技術創新為己任的公司,他們的目標遠遠不止這些,還在路上,還在遠方。

 

  變頻器加電機的方式,與液力耦合器相比是技術巨大的進步,但還有沒有更好的產品呢?變頻器和電機是分體的,變頻器還占有很大的空間,安裝和維護不便。能不能把變頻器和電機集成為一體呢?可不可以讓電動機智能化呢?中加特技術團隊給出了答案。

 

  經過變頻器四個階段的發展,中加特已經可以把變頻器的高度縮小到半米以內,而且可靠性更高,技術更加先進,功率大幅提升。中加特在此基礎上,研發了變頻調速一體機,把電機拖動、變頻控制、遠程數據傳送集成為一體,實現了電機與變頻的完美結合。

 

  說來簡單,做起來難。把電機和變頻集成在一起,不僅要解決變頻器的體積問題,還要解決震動、散熱、諧波干擾等一系列棘手的難題,每一個關鍵點都要有可靠的解決方案。中加特技術人員知難而上,通過創新的設計、無數的試驗、持續改進,終于把產品研發出來并通過了產品的中試。

 

  2013年,中加特團隊研發出國內第一臺1140V變頻調速一體機。截至目前,國內還沒有一家企業能做到把同類產品研發并推廣到生產現場。可以毫不夸張地說,變頻一體機填補了國內的空白,達到了國際一流水平。

 

  中加特目前的產品是智能化的集成,有控制單元、通訊單元、傳感器等部件,可以檢測機器的狀態,實現遠程監控和對設備的自我保護。電氣控制部分都是模塊化的,分為主控器、供電單元等多個模塊,維護起來十分方便。

 

  六大技術突破引領行業發展

 

  中加特快速發展的技術核心是將人們一直在研究的高壓電源與變頻實現有效結合;為電機加載變頻,放大電機功率;在復雜環境下,用水解決電機散熱的問題;攻破了用原材料絕緣散熱的問題;將傳統電機變成變頻控制后能夠起到智能保護,保證設備的安全高效運轉;研發制造了變頻一體機的綜合檢驗平臺,使得同類產品有了統一的檢測試驗標準。六大技術突破將中加特推向電機及控制的高端制造領域,成為電機工業革命的領跑者,為民族工業的振興貢獻中加特人的智慧和力量。

 

  2015年,中加特團隊設計出3300V/1600kW當時世界最大功率變頻一體機,并成功應用于神東煤炭集團上灣煤礦8.8米世界最大采高工作面。上灣煤礦是神東煤炭集團的一座大型現代化煤礦,裝備世界最先進的高阻力液壓支架和大功率采煤機,綜合機械化開采,實現了主要運輸系統皮帶化、輔助運輸膠輪化、生產系統遠程自動化控制和安全監控系統自動化,煤礦安全、生產、運輸及“六大”系統全部實現了信息化。被神華、神東兩級公司樹為安全質量標準化樣板礦井,創造了多項全國第一。中加特變頻一體機在上灣煤礦8.8米最大采高工作面得到成功應用,又一次驗證了中加特的科技攻關能力。這一成果的展示,不僅是中加特科研人員的驕傲,也是整個煤炭行業的驕傲。

 

  2016年,中加特團隊設計出與雙速電機同等高度變頻調速一體機,應用于兗礦集團鮑店礦薄層綜采工作面和放頂煤工作面,變頻器的高度僅僅200毫米,完全顛覆的人們對變頻器的想象。

 

  中加特自2013年第一套試驗樣機投入市場以來,已累計推廣系列高壓變頻一體機千余臺,應用于國家能源集團、兗礦集團、山東能源集團、山西晉煤集團等各大煤炭企業,裝備了100多個主力生產工作面,產生巨大的經濟和社會效益。同時,變頻調速一體機為礦山實現安全、智能生產提供了技術和產品支持。

 

  年產3300萬噸世界第一礦神華神東公司大柳塔煤礦在8700米長的皮帶輸送機上采用中加特的變頻調速一體機。這一井下超長輸送皮帶設計7臺電機變頻驅動系統,總功率達到7*1200千瓦,設備的調試技術要求非常精密,中加特以雄厚綜合實力承攬此項工程,現場技術人員僅用了一周時間的調試,實現了多臺電機同步傳動,運行一次成功。目前這條井下超長皮帶服役接近6個年頭,變頻傳輸系統沒有出現過任何問題。在參與特大工業生產中,檢驗了中加特的綜合實力,贏得了國產品牌的地位。隨后神華神東煤炭集團公司井下生產大扭矩動力系統以中加特的產品全部替代了外國進口,為神華集團煤炭的安全高效開采,建設智慧礦山做出了卓越貢獻。

 

  科技創新成果轉化的時代先鋒

 

  大柳塔煤礦總工程師非常感慨地說,中加特根據煤礦井下環境的特殊,研發生產的將高壓、變頻、調速、防爆有效結合的變頻調速一體機,縮小了體積,減少了中間環節,提高了運行工作效率,本身就是一大創舉,而且長久的安全高效運行無故障,這不僅是技術創新,更重要的是理論創新。人們直觀看到的是合成技術,而核心是科技創新成果轉化帶動的理論研究突破。

 

  2018年,中加特開始為石油行業提供體機小、高可靠性的大功率變頻調速一體機及中壓變頻器組等產品。中加特經過近10年的發展,走出礦山,以先進的技術和產品昂首挺進石油行業等新的領域。

 

  2018年,公司被評為“青島市高成長高技術20強”企業和“山東省瞪羚標桿企業”。

 

  公司董事長鄧克飛說,我這大半輩子就是現實大于理想,耐得住寂寞、扛的住煎熬、經得起誘惑、守得住底線。一個有責任、有擔當、有情懷的企業家必須具備容人之量、識人之志、用人之術。我們倡導百家爭鳴,只要是為公司所想,只要是為創新而爭,都應該被允許,都應當得到鼓勵。我只是中加特的一個引路人,我遇到一群志同道合的“戰友”,他們才是中加特發展強有力的堅實后盾。

 

  2019年12月18日,由中國人民大學中國民營企業研究中心聯合青島市人民政府舉辦的“2019全球獨角獸企業500強大會暨《2019全球獨角獸企業500強發展報告》發布會”召開,山東青島共誕生了6家獨角獸企業,其中青島中加特電氣有限公司以創新能力、綜合實力、快速成長等諸多優勢榜上有名。

 

  (文章來源:《2019全球獨角獸企業500強藍皮書》)

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