中國「鐵嘴鋼牙」巨無霸橫空出世 結束行業噩夢

        2018-03-11 07:26:43　來源: 央視

　　每平方厘米鋼板承受18噸的壓力，挑戰世界極端工況的超強臂架泵車是如何鍛造出來的？

　　刀盤每天能夠嚼碎2800立方米的岩石，這種掘進機威力是怎麼來的？

　　連續72小時一刀一刀地切削，表面整體平整度誤差不超過0.05毫米壓力容器是怎樣製造出來的？

　　這裡是全球規模最大的工程機械製造工廠車間里的產量世界第一，但他們為什麼還要進行徹底改變？

　　上萬個5微米的噴孔，2000層的堆疊全球最大的3D砂芯印表機完成了一件什麼樣的精美作品？

　　

　　

　　

　　湖南長沙的總裝廠房裡，一台掘進機正在組裝。直徑7米、135噸重的刀盤，正在與機身進行對接。

　　刀盤，被稱為掘進機的「鐵嘴鋼牙」。一台5600千瓦的掘進機，每天能嚼碎2800立方米的岩石，填滿1個國際標準游泳池。這台掘進機，足有4層樓高，230米長的機身上安裝著5萬多個零件，布滿了數百根管線，裝載著掘進動力、出渣支護等各類設備。

　　

　　像這樣的大直徑全斷面隧道掘進機，直到五年前還一直被國外壟斷。現在，中國不僅能自主製造，而且還破解了困擾挖掘領域50多年的世界級難題——「卡機」。

　　中國的獨創技術，就在刀盤背後。超過7米直徑的大型掘進機，至少配有8個電機，但今天，工程師們要將其中一個，換成「液壓馬達」。液壓馬達的轉速雖然低於電機，但在同樣功率下，它的扭矩卻是電機的5倍。用液壓馬達和電機雙驅動，來解決「卡機」問題，正是中國工程師們想出來的點子。

　　

　　十年前，國產品牌的隧道掘進機佔全球市場份額不到十分之一，但現在，中國已經完成了從技術到市場全面主導的歷史性轉變，拿下了全球三分之二的市場份額。

　　

　　三一集團總工程師易小剛正帶領團隊，向更高強度的鋼製臂架發起挑戰。車間里正在加工高強鋼鋼板，它們將被用來打造新一代「泵車之王」。

　　

　　製造新一代86米超長泵車臂架，鋼材強度必須達到1800兆帕。這意味著鋼板每平方厘米要能承受住18噸的壓力，相當於只用一根手指就能頂起一頭成年非洲象。

　　加工高強鋼，最重要的一個環節是熱處理。將400兆帕的普通鋼板加工成1800兆帕的高強鋼，必須在120多米加熱爐里，從室溫迅速加熱到900攝氏度左右的高溫。

　　

　　加熱后的整塊鋼板，被送進淬火機冷卻。淬火機上下兩排共64個閥門，控制冷卻液的速度和流量。調試冷卻液的閥門參數，是決定成敗的關鍵。找到這64個閥門的最佳組合，易小剛他們花了三年多的時間。

　　高強鋼需要快速冷卻，時間必須控制在短短的20秒。64道冷卻液從正反兩面同時衝擊鋼板，每一道的流量和速度都不一樣。每塊鋼板將近40平方米。要確保鋼板每一寸溫度都絕對均勻地冷卻，溫差不能超過正負1攝氏度。

　　20秒，完成了普通鋼到高強鋼的蛻變。第一批1800兆帕的高強鋼出爐了。

　　

　　遼寧大連，全世界唯一一個能實現流水化作業的核壓力容器生產工廠坐落在這裡。

　　中國自主研發的第三代核壓力容器「華龍一號」壓力容器，在接下來的二十多天里，將進行最後的整體精加工。「華龍一號」壓力容器高10.8米，重380噸，它的加工精度執行的是全球核電裝備的最高標準。

　　

　　執行任務的是這台16米高的立式機床，中國自主研製。加工開始前，操作手王剛要將一角呈95度的刀具安裝在刀架上。刀具的一角就是刀刃。精加工是一個逐漸精細的過程，這需要機床一刀一刀地連續切削72個小時，才能保證密封面的整體平整度誤差不超過0.05毫米。

　　

　　72小時后，密封面精加工完成。精度0.01毫米的百分表顯示，王剛加工的密封面平整度，整體誤差沒有超過0.04毫米。

　　這是王剛加工的第18台壓力容器，他和同事們生產出的壓力容器，已經裝到了70%的中國核電站里。

　　

　　中國徐州，有全球規模最大的工程機械製造工廠。工廠里，這個6噸重轉檯，是起重機承載重力的核心。這是焊接工程師呂金波他們研製出的柔性工件托盤。

　　

　　搭載工件托盤的物流車在進入焊接工位之前，車上兩個液壓軸承，會將6噸重的工件舉升到與焊接工位水平的位置上。能否保持工件絕對水平，決定焊接的質量。

　　喜歡音樂的呂金波，從琴弦中找到設計思路。他在液壓軸承的旁邊，裝上了可以隨液壓軸承拉伸的鋼絲。鋼絲鏈接的編碼器，會以每秒36萬次的速度實時反饋數據，不斷給液壓系統發出調節指令，確保舉升始終保持水平。

　　

　　轉檯在液壓系統精準控制下平穩上升，數據實時反饋，確保著水平。突破的關鍵，就在這三塊不到10厘米長的感應器上。它們是控制物流車的行令官。同樣是呂金波從鋼琴腳踏板能減弱和加強聲音的原理中找到的靈感。

　　在呂金波和工程師們的不懈努力下，世界第一條轉檯智能生產線即將誕生，未來這裡每天的產量將達到40台，是現在的兩倍。

　　

　　中國鑄造業，將迎來劃時代的一刻。中國自主研發的第一台3D砂芯印表機，也是目前全球最大的3D砂芯印表機，將安裝進這家中國的智能工廠。

　　這台3D砂芯印表機的體積比目前國外最大的機型還要大兩倍，讓製造出更大的鑄件成為可能。像火車內燃發動機那樣的大型鑄件，之前需要列印十幾塊砂芯才能組裝完成，現在可以一次列印成型。

　　研發這台裝備，共享集團智能製造研究院副院長徐雲龍和所有工作人員付出了七年光陰。

　　徐雲龍他們正在測試印表機。今天要列印的是內燃機發動機的氣缸蓋。發動機氣缸蓋是全球鑄鐵領域最有代表性，且工藝最複雜的產品。

　　鋪砂器均勻鋪砂， 每一層都展現出完美的平整度。經過2000層的堆疊，中國自主設計製造的3D砂芯印表機完成了它的第一個作品。