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中国“铁嘴钢牙”巨无霸横空出世 结束行业噩梦

2018年3月11日 上午2:23
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中国“铁嘴钢牙”巨无霸横空出世 结束行业噩梦

  刀盘,被称为掘进机的“铁嘴钢牙”。一台5600千瓦的掘进机,每天能嚼碎2800立方米的岩石,填满1个国际标准游泳池。这台掘进机,足有4层楼高,230米长的机身上安装着5万多个零件,布满了数百根管线,装载着掘进动力、出渣支护等各类设备。

  像这样的大直径全断面隧道掘进机,直到五年前还一直被国外垄断。现在,中国不仅能自主制造,而且还破解了困扰挖掘领域50多年的世界级难题——“卡机”。

  中国的独创技术,就在刀盘背后。超过7米直径的大型掘进机,至少配有8个电机,但今天,工程师们要将其中一个,换成“液压马达”。液压马达的转速虽然低于电机,但在同样功率下,它的扭矩却是电机的5倍。用液压马达和电机双驱动,来解决“卡机”问题,正是中国工程师们想出来的点子。

  十年前,国产品牌的隧道掘进机占全球市场份额不到十分之一,但现在,中国已经完成了从技术到市场全面主导的历史性转变,拿下了全球三分之二的市场份额。

  制造新一代86米超长泵车臂架,钢材强度必须达到1800兆帕。这意味着钢板每平方厘米要能承受住18吨的压力,相当于只用一根手指就能顶起一头成年非洲象。

  加工高强钢,最重要的一个环节是热处理。将400兆帕的普通钢板加工成1800兆帕的高强钢,必须在120多米加热炉里,从室温迅速加热到900摄氏度左右的高温。

  加热后的整块钢板,被送进淬火机冷却。淬火机上下两排共64个阀门,控制冷却液的速度和流量。调试冷却液的阀门参数,是决定成败的关键。找到这64个阀门的最佳组合,易小刚他们花了三年多的时间。

  高强钢需要快速冷却,时间必须控制在短短的20秒。64道冷却液从正反两面同时冲击钢板,每一道的流量和速度都不一样。每块钢板将近40平方米。要确保钢板每一寸温度都绝对均匀地冷却,温差不能超过正负1摄氏度。

  中国自主研发的第三代核压力容器“华龙一号”压力容器,在接下来的二十多天里,将进行最后的整体精加工。“华龙一号”压力容器高10.8米,重380吨,它的加工精度执行的是全球核电装备的最高标准。

  执行任务的是这台16米高的立式机床,中国自主研制。加工开始前,操作手王刚要将一角呈95度的刀具安装在刀架上。刀具的一角就是刀刃。精加工是一个逐渐精细的过程,这需要机床一刀一刀地连续切削72个小时,才能保证密封面的整体平整度误差不超过0.05毫米。

  中国徐州,有全球规模最大的工程机械制造工厂。工厂里,这个6吨重转台,是起重机承载重力的核心。这是焊接工程师吕金波他们研制出的柔性工件托盘。

  搭载工件托盘的物流车在进入焊接工位之前,车上两个液压轴承,会将6吨重的工件举升到与焊接工位水平的位置上。能否保持工件绝对水平,决定焊接的质量。

  喜欢音乐的吕金波,从琴弦中找到设计思路。他在液压轴承的旁边,装上了可以随液压轴承拉伸的钢丝。钢丝链接的编码器,会以每秒36万次的速度实时反馈数据,不断给液压系统发出调节指令,确保举升始终保持水平。

  转台在液压系统精准控制下平稳上升,数据实时反馈,确保着水平。突破的关键,就在这三块不到10厘米长的感应器上。它们是控制物流车的行令官。同样是吕金波从钢琴脚踏板能减弱和加强声音的原理中找到的灵感。

  这台3D砂芯打印机的体积比目前国外最大的机型还要大两倍,让制造出更大的铸件成为可能。像火车内燃发动机那样的大型铸件,之前需要打印十几块砂芯才能组装完成,现在可以一次打印成型。

来源: tech.huanqiu.com

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