• 超大型船用曲軸研制獲重大突破 中國芯是怎樣煉成的


    中國產業經濟信息網   時間:2017-02-09





      大連重工日前對外發布消息稱,經中國船級社、英國勞氏船級社、MAN專利公司聯合檢驗,由大連重工華銳曲軸公司承制的中國首支特大對接型曲軸,近日在遼寧大連成功下線,這是大連重工成為繼韓國斗山重工、現代重工后,世界第三家成功生產此類曲軸的企業。


      業內專家認為,國產超大型船用曲軸的研制成功,大大提升了中國船用關鍵零部件的制造能力,將有力推動中國從造船大國向造船強國邁進的步伐,為國家經濟建設提供強有力的保障。


      那么,我國如何打造被譽為船用柴油機“心臟”的曲軸的呢?


      A 從無到有從小到大


      2015年的一則新聞,讓中國造船業為之振奮。以航海家鄭和名字命名的18000標準箱超大型集裝箱船在上海完工并交付,標志著中國造船跨入了世界超大型集裝箱船開發、設計和建造的第一方陣。而在十幾年前,中國造船業還因為“一軸難求”而受制于人。


      20世紀90年代末開始,由于韓國、日本等少數幾個國家完全壟斷了全球的曲軸生產,加上世界造船業很紅火,韓、日的曲軸產品都優先供應本國的企業。因此中國造船業常常碰到用比以前高出一兩倍價格也買不到曲軸的情況。柴油機生產廠訂不到曲軸就不能生產柴油機,船廠買不到主機就不敢接船舶訂單,以致“十五”期間我國企業放棄了幾百萬噸的海外造船訂單。2000年左右,大連船柴的廠長鄒志明專門拜訪一家韓國企業,希望能進口幾根船用曲軸。這家韓企的老板端起白酒杯開玩笑地說:“你能喝幾杯我就賣你幾根。”求“軸”若渴的鄒志明毫不猶豫連干了10杯。


      2007年才生產出第一根曲軸的大連重工華銳曲軸公司,可以說是國內入行最晚的“小老弟”。僅僅8年之后,“小老弟”如今已成為國內的行業“老大”,迅猛的發展讓韓、日的主要競爭對手繃緊了神經。2015年,全國曲軸產量大約為350根,大連重工華銳曲軸公司一家就將生產130根左右。


      2008年世界金融危機導致國際造船業下滑嚴重,低迷的經濟至今仍影響著造船業發展。這種情況下,整個造船業的洗牌不可避免。生產高附加值、高技術船舶和大型集裝箱船舶等才能在全球獲得更多的訂單。正是預見到了這一點,大連重工按照“生產核心產品、研制戰略產品、儲備未來產品”的思路,在大型、特大型對接曲軸生產上投入巨大力量打破韓、日的技術壟斷。


      B 精準打造中國品牌


      推動我國經濟發展邁向中高端,重點、難點和突破口都在制造業。對于機械制造業來說,精準與否就是質量的根本。


      大連重工華銳曲軸公司的生產車間和裝配現場,是大連重工運行部計量室主任趙巖最熟悉不過的地方。在計量崗位工作的9年中,她已記不清有多少個日夜是在這里度過的,“在曲軸研制生產的總體過程中,測試技術與生產需求是緊密結合的,只有提供優質的計量檢測服務,才能解決生產實際難題”。


      由于在船舶壽命期內不允許更換曲軸,因此對其精度有很高的要求。外徑千分尺測量曲軸軸徑是生產中重要的測量過程。2009年至2015年,計量室共策劃、設計、評定和驗證外徑千分尺測量不同規格不同測量公差曲軸軸徑12份。原有外徑千分尺在測量公差小的軸徑時,經過測量不確定度評估,存在較大測量風險。大連重工曲軸分公司于是新購置了41套穩定性好的外徑千分尺,測量范圍(500-1300)毫米,分度值為0.01毫米,用于曲軸軸徑測量。但是幾次下來不同的測量結果引起了趙巖的注意。如此高精度的測量器具也會有問題?經過在生產車間幾次的觀察后發現,外徑千分尺原來都是放在專門的恒溫室里,待要測量時再取出來,放置與曲軸溫度差不多時再測量。但由于生產車間環境復雜,溫差大且放置等待的時間長短都會對測量結果造成影響。找到問題根源后,他們在加工件附近制作了架子,將外徑千分尺置于架上,與加工件保持同溫,縮小了環境因素引入的測量風險。計量室還為13名加工、檢查人員進行了外徑千分尺使用、保養的培訓,并進行了理論和實際操作考試,合格率達到100%。


      在最初的曲軸加工過程中,“凸肚”、“凹心”、表面粗糙度不滿意的情況讓大家很頭疼。計量人員分析研究認為是曲軸車床用寬刀磨后加工崩刀導致的,于是自行設計了檢測寬刀胎具,解決了寬刀檢測難題,給出寬刀角度準確數據,解決了寬刀修磨的“老大難”,保證了曲軸加工精度。


      C 多方借力快速成長


      大連重工華銳曲軸公司有關負責人說,大連曲軸的發展離不開國家的扶持,非常感謝國家給予的支持。根據《船舶行業的“十二五”發展規劃》國家要大力推動造船業的發展,而船用發動機又是整艘船舶的關鍵,曲軸又是發動機里面關鍵部件,為此國家發改委從2005年起就開始扶持曲軸這個產業的發展。


      在國家發改委的積極牽引下,大連曲軸于2006年成立。由大連重工、中國船舶重工集團公司、滬東中華造船(集團)有限公司、中國第一重型機械集團公司等四家大型國企共同出資組建成立了一家股份制企業,國家發改委為這四家股東企業提供了扶持資金,著力推進中國船用低速半組合柴油機曲軸國產化進程,破解中國造船工業的難題。


      事遂人愿,作為臨危受命,承擔起曲軸研制重任的企業,大連曲軸懂得如何借助多方力量實現資源的整合,多方借力讓大連曲軸快速成長。公司成立之初,確立了曲拐單件加工、曲軸熱裝、整體加工和檢驗等5項技術攻關課題,并借助外來引智的措施,短期內破解了技術難題,掌握了產品的生產制造能力,大連重工華銳曲軸公司采用引人引智創新的方式很快就把本廠的技術力量給帶起來了。而且買的加工設備也是國際最先進的。因此,雖然大連曲軸起步晚,但是起點高,成效顯著。


      由于地域上的優勢,大連重工華銳曲軸公司大多為中船重工大連船用柴油機有限公司進行配套。截至目前,大連曲軸共計為大連船柴配套提供各種型號曲軸120余支,型號覆蓋曼恩和瓦錫蘭兩大系列,成為大連船柴堅強的支撐后盾。


      D 批量生產國際領先


      2011年6月29日這一天,對大連重工華銳曲軸公司來說,又是一個值得紀念的日子。就在這一天,大連重工華銳曲軸公司成功研制出國內首支最大型號瓦錫蘭系列82T型船用曲軸。82T型曲軸長13米,重225噸,為40萬噸礦砂船量身定制。


      這支為巴西淡水河谷40萬噸礦砂船量身定制的曲軸,是目前國內研制的規格和重量最大的瓦錫蘭系列曲軸。作為40萬噸級船舶的“心臟”的核心部件,它的面世結束了我國長期進口該型號曲軸的局面,填補了國內空白,突破了我國超大型曲軸制造瓶頸,提升了我國造船工業的整體水平和國際競爭力。


      業內專家分析認為,82T型曲軸的研制成功,標志著大連曲軸具備了研制曼恩系列和瓦錫蘭系列所有型號低速船用曲軸的能力,為研制更大型號曲軸積累了寶貴經驗。


      據介紹,目前船用半組合式低速柴油機曲軸主要由兩家公司設計,一是丹麥的曼恩公司,另一個為瑞士的瓦錫蘭公司。82T型曲軸屬瓦錫蘭系列,這一曲軸檢測數據多達905個,其中100多個數據的檢測標準高于曼恩系列90型曲軸,但精度要求更苛刻,制造難度更大。


      而在2014年的6月27日,我國首支世界最長全沖程曼恩系列6G80ME-C9.2曲軸也同樣誕生在大連曲軸,填補了國內空白。至此,大連曲軸已攻克了當前世界上曲軸制造的全部“制高點”,躋身于世界船用曲軸制造的第一軍團。


      “公司近年來的創新成果不斷涌現,相繼成功研制了系列首臺(套)船用曲軸,創造了若干個行業第一。”大連重工華銳曲軸公司有關負責人說起企業創造的若干個首臺(套)船用曲軸如數家珍。


      自2007年12月29日研制出首支曼恩50型曲軸以來,大連重工華銳曲軸公司又相繼成功研制了60型、70型曼恩系列曲軸;2009年4月1日實現了首支90型曲軸的出產;2011年6月29日,中國首支瓦錫蘭系列82T型曲軸在大連曲軸出產;2013年6月,國內首支曼恩系列90型對接曲軸出產;2014年6月,全沖程最長的80型曲軸問世……截至目前,大連重工曲軸公司已累積出產各類型號曲軸300余支,實現了具有國際領先水平大型和超大型曲軸的系列化和批量化生產。


      E 打破壟斷躋身世界四強


      船用曲軸作為船用發動機的關鍵部件,被譽為船用柴油機的“心臟”,對船舶的安全起著至關重要的作用。由于其重量大、加工精度要求高、制造技術難度高,業內常用“是否具備大型曲軸制造能力”來衡量一個國家的造船工業水平。


      據介紹,12S90ME-C對接曲軸總長度23.06米、重量為458.7噸,將安裝在由中國首次建造的世界最大、最新型21000TEU集裝箱貨輪柴油機上。這也是繼大連重工成功出產國內首支特大對接型11S90ME-C型曲軸、世界首支全沖程最長且單支重量最大7G80ME-C型曲軸之后,中國企業在超大型級別以上船用曲軸研制中取得的又一重大突破,并且實現了特大對接型曲軸從8缸到12缸的全系列出產。


      2016年8月26日,全球回轉直徑和全沖程最大的MAN系列7G80ME-C曲軸26日在大連重工泉水基地曲軸公司成功下線,并正式形成批量化生產。到2018年,大連重工華銳曲軸公司將陸續出產30多支同型號超大曲軸。


      大連重工·起重集團董事長叢紅表示,大連重工如今已徹底打破國外大型低速船用曲軸對中國造船的長期壟斷,成功躋身世界超大型曲軸制造業世界四強,讓“船等機、機等軸”制約國家造船業發展的瓶頸成為歷史。


      據介紹,這支大連重工華銳曲軸公司研制的全沖程曲軸,總長12.575米、全沖程3.72米,回轉直徑4.74米,重237.131噸,將安裝在大連船用柴油機有限公司4萬多馬力的船用低速柴油機,應用于大連船舶重工建造的一艘31.9萬載重噸油輪上。


      長期以來,我國沒有生產制造大型船用曲軸的能力,依賴于進口,致使我國船舶制造業“船等機、機等軸”的現象十分嚴重,制約著我國造船工業的發展。


      叢紅說,大連重工一直致力于“高端、智能、節能、環保”發展方向,通過對現有設備的升級改造,既滿足世界最長沖程G80型曲軸的加工要求,又提高了超大型曲軸的生產能力,此舉進一步釋放超大型曲軸的生產能力,使大連重工曲軸一躍成為世界上第四家、國內唯一的具有超大型曲軸批量生產能力的公司。


      中國船級社大連分社副總經理劉鐵波說,大連重工曲軸在產品質量、制造周期、生產設備、技術能力等方面,均達到國際領先水平,對接曲軸和超長沖程曲軸等大型曲軸的陸續下線,更代表著大連重工曲軸在世界船用曲軸制造行業的領軍地位。


      F 推動我國向造船強國邁進


      作為我國工業的支柱產業——造船工業近年來顯示出蓬勃旺盛的發展勢頭,在我國經濟重要而深遠的影響已經日漸凸現。早在2013年8月28日,國內首支曼恩系列11S90ME-C型特大對接式船用低速柴油機半組合曲軸在大連華銳重工集團股份有限公司研制成功。


      作為我國工業的支柱產業——造船工業近年來顯示出蓬勃旺盛的發展勢頭,在我國經濟重要而深遠的影響已經日漸凸現。無論是造船完工量、新承接船舶訂單量、手持船舶訂單量等指標考量我國都已經成為世界造船第一大國。


      作為船舶的心臟——船用柴油機的制造能力和發展水平是衡量造船工業水平的重要標志。然而,船用曲軸就如同柴油機的“心臟”。“船等機、機等軸”困擾了中國造船業幾十年,嚴重制約了中國造船業的發展。因此早在10多年前,國家下大氣力,把大型船用曲軸的國產化列為國家級項目。在該項目的進程中,大連重工華銳曲軸公司收獲頗豐,成績斐然,已成為船用曲軸行業的領軍企業。


      據了解,大型船用曲軸是船用柴油機的關鍵部件,重量大,精度高,性能要求苛刻,制造工藝復雜,大型船用曲軸市場基本被日本、韓國、捷克、西班牙等少數國家壟斷。近幾年,隨著造船業迅速發展,大型船用曲軸的供不應求已成為我國造機、造船發展的“瓶頸”,一段時期以來致使我國船舶制造經常出現“船等機(船用柴油機)、機等曲軸”的現象,成為制約我國造機、造船能力提高和船舶工業發展的關鍵問題。


      從2006年到現在,僅僅8年的時間大連曲軸就形成了具有自主知識產權船用曲軸的系列化和批量生產能力,為我國承接超大型船舶提供了核心部件的支持,提升了我國造船工業的整體水平和國際競爭力,必將推動我國從造船大國向造船強國邁進的步伐,為重大裝備國產化做出了卓越貢獻。


      大連重工負責人曾指出,曲軸是一個國家造船工業水平的重要標志,大連曲軸在“國輪國造,國輪國機,國機國軸”方面取得了可喜的成績。作為國家重點骨干重機制造企業,大連重工華銳曲軸公司肩負著曲軸國產化重任,向造船強國邁進是企業為之奮斗的使命。(綜合中國新聞網、中國質量報、新華社、中國工業報等媒體報道)




      轉自:中國水運報

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