智能化與綠色制造正引領傳統(tǒng)工業(yè)實現(xiàn)深刻變革。在無縫鋼管熱軋生產(chǎn)領域，一項被稱為“伺服直驅(qū)”的顛覆性技術(shù)正推動傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的全面升級。太原磬泓智能裝備股份有限公司董事長張國慶——同時擔任協(xié)會理事單位成員、物裝委副主任，并榮獲首屆“鋼管工匠”榮譽稱號——帶領團隊率先實現(xiàn)大功率智能伺服電機在穿孔機上的直接應用。該技術(shù)徹底摒棄了傳統(tǒng)傳動系統(tǒng)中的變速箱結(jié)構(gòu)，將原有“電機→減速箱→軋輥”的傳動路徑革新為“伺服電機→軋輥”，實現(xiàn)了傳動鏈的革命性精簡與優(yōu)化。
一、技術(shù)優(yōu)勢：四大突破點
相較于傳統(tǒng)熱軋穿孔技術(shù)，伺服直驅(qū)系統(tǒng)在能效、精度、維護及環(huán)境友好性方面實現(xiàn)了顯著提升，具體體現(xiàn)為以下四大突破：
能效顯著提升：系統(tǒng)綜合能耗降低20%–25%，部分輔助設備節(jié)電率超過80%，有效推動生產(chǎn)成本下降。
控制精度飛躍：運動控制精度可達一轉(zhuǎn)的百萬分之一，帶動鋼管壁厚精度提升約28%，為高品質(zhì)管材制造提供可靠保障。
設備維護簡化：取消減速機與稀油站等復雜傳動結(jié)構(gòu)，設備整體架構(gòu)更為簡潔，運行噪聲顯著降低，維護工作量與成本大幅減少。
運行環(huán)境改善：車間整體運行環(huán)境得到優(yōu)化，設備噪音低、運行平穩(wěn)，更符合綠色制造與環(huán)保要求。
二、創(chuàng)新本質(zhì)：三大核心技術(shù)突破
伺服直驅(qū)技術(shù)的先進性源于其底層原理與系統(tǒng)集成的根本性創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在以下三大技術(shù)突破：
傳動鏈革命性縮短：徹底重構(gòu)傳統(tǒng)傳動路徑，將原有“電機→減速箱→軋輥”的多級傳動，簡化為“伺服電機→ 軋輥”的直接驅(qū)動方式。這一變革不僅顯著降低了能量在傳遞過程中的損耗，也從根源上消除了因齒輪嚙合誤差、油液泄漏等引起的精度損失與維護問題。
智能化控制系統(tǒng)賦能：系統(tǒng)搭載高精度伺服驅(qū)動器，可依據(jù)軋制過程中的負載變化，實時、智能地調(diào)節(jié)輸出扭矩與轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)動態(tài)響應與精準控制。該能力賦予產(chǎn)線以往機械傳動方式難以企及的穩(wěn)定性和制程精度。
核心部件國產(chǎn)化突破：依托我國在稀土永磁材料方面的資源優(yōu)勢，結(jié)合大功率伺服驅(qū)動器關鍵技術(shù)的自主突破，成功實現(xiàn)了核心部件的國產(chǎn)化，顯著降低了該技術(shù)的應用成本，為其規(guī)模化推廣奠定了經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)基礎。
三、應用實效：從概念驗證到生產(chǎn)實踐
伺服直驅(qū)技術(shù)已完成從理論驗證到工業(yè)應用的跨越，目前已在安徽、河北等地的無縫鋼管生產(chǎn)線實現(xiàn)穩(wěn)定運行。實際運行數(shù)據(jù)表明，該技術(shù)可助力鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降本約20%，同時提升生產(chǎn)效率10%以上。
在采用該技術(shù)的某生產(chǎn)企業(yè)中，芯棒及毛管在軋制過程中的甩動幅度由傳統(tǒng)方式的20mm–30mm降低至5mm以內(nèi)，顯著增強了軋制過程的穩(wěn)定性，為產(chǎn)品質(zhì)量提升提供了可靠保障。
四、市場前景：需求穩(wěn)固與結(jié)構(gòu)機遇并存
當前，國內(nèi)無縫鋼管市場總體需求保持穩(wěn)定。據(jù)行業(yè)統(tǒng)計，2025年上半年，我國無縫鋼管表觀消費量達1267.71萬噸，同比增加36.7萬噸，增幅為3.0%。
從下游需求結(jié)構(gòu)來看，能源化工（占比42.1%）與機械制造（占比26.7%）是主要應用領域，兩者合計占據(jù)總需求的近70%。
隨著“十四五”期間國家能源安全戰(zhàn)略的深入推進，以及對非常規(guī)油氣資源開發(fā)依賴度的不斷提高，油氣開采領域?qū)Ω咝阅堋⒏呖煽啃詿o縫鋼管的需求將進一步凸顯。該領域有望持續(xù)成為鋼管行業(yè)中增長確定性強、附加值高的關鍵市場。
五、推廣潛力：從現(xiàn)有場景向多領域拓展
基于當前成功實踐，伺服直驅(qū)技術(shù)具備廣泛的推廣應用前景：
新建產(chǎn)線與舊線改造：該技術(shù)既適用于新建的高效高精度生產(chǎn)線，也為現(xiàn)有產(chǎn)線的節(jié)能增效改造提供了成熟路徑。目前國內(nèi)已有整線多設備協(xié)同改造的成功案例。
延伸至高端管材及相近工業(yè)領域：系統(tǒng)所具備的高精度控制能力，尤其適用于石油套管、電站鍋爐管等高端能源用鋼管的生產(chǎn)。同時，該技術(shù)正逐步嘗試拓展至線棒材軋機等相近工業(yè)場景，展現(xiàn)出良好的跨領域適用性。
政策與市場雙輪驅(qū)動：在工業(yè)“低碳智能”轉(zhuǎn)型與“雙碳”目標推動的政策背景下，該技術(shù)憑借其在節(jié)能降耗與質(zhì)量提升方面的顯著優(yōu)勢，形成了強有力的市場吸引力。
結(jié)語
技術(shù)變革的號角已經(jīng)吹響。隨著“低碳智能，質(zhì)贏未來”成為行業(yè)共識，伺服直驅(qū)技術(shù)有望在更廣泛的鋼鐵企業(yè)中落地生根。它不僅代表著傳動控制技術(shù)的重大進步，也契合中國制造業(yè)從規(guī)模擴張向質(zhì)量提升轉(zhuǎn)型的深層需求。
正如太原磬泓智能裝備股份有限公司董事長張國慶在2025年9月上海工博會學術(shù)交流會上所展示的，這項技術(shù)正在為我國無縫鋼管生產(chǎn)裝備的智能化、數(shù)字化與綠色化進程注入持續(xù)動能。
孫永喜 張耀飛
2025年10月12日
