把現(xiàn)代工業(yè)裝備稱之為重器,并非形容或者夸張,而是真的很重,不但份量很重,地位也很重要。
這些工業(yè)巨無(wú)霸就是工業(yè)母機(jī),是制造極限工件的裝備,包括核電站零件、航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪等等,它們決定了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)制造能力所能達(dá)到的最大的高度。
可能會(huì)有人提出,這些機(jī)床中的某些核心系統(tǒng)還是受制于人的,比如數(shù)控系統(tǒng)。這方面中國(guó)也正在迎頭趕上,中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算所開發(fā)了基于國(guó)產(chǎn)龍芯CPU的高檔數(shù)控裝置,已經(jīng)配備了國(guó)產(chǎn)機(jī)床,正在逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)批量應(yīng)用。
目前中國(guó)的機(jī)床產(chǎn)業(yè)不但可以自給自足,而且大量對(duì)外出口,其中不僅包括中低端產(chǎn)品,也開始進(jìn)入高端領(lǐng)域。
2011年,濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)囊括了福特汽車美國(guó)堪薩斯和底特律兩個(gè)工廠的全部5條大型沖壓生產(chǎn)線訂單,并于2013年再次贏得了福特汽車美國(guó)肯塔基工廠大型沖壓線項(xiàng)目。
該生產(chǎn)線由4臺(tái)多連桿壓力機(jī)組成,總重6100噸,由雙臂送料系統(tǒng)、拆垛機(jī)、清洗機(jī)、涂油機(jī)等設(shè)備組成,效率是普通生產(chǎn)線的3倍。
制造如此一個(gè)龐然大物,需要考慮材料強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)變形、安裝調(diào)整和測(cè)量修正等一系列全新的問(wèn)題,決非簡(jiǎn)單的按比例放大。
這種巨型機(jī)床一個(gè)國(guó)家通常只有一臺(tái),有的甚至是全世界只有一臺(tái),是工業(yè)的鎮(zhèn)國(guó)之寶。
缺少了這樣的重型設(shè)備,很多工業(yè)產(chǎn)品根本無(wú)法制造,比如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪、重型飛機(jī)起落架等等。說(shuō)起飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),是讓很多人痛心疾首和少數(shù)人津津樂道的話題,中國(guó)的航空工業(yè)被發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題拖后腿已經(jīng)有很多年了。不過(guò)在2012這個(gè)龍年里,這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)開始得到解決了。
飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件之一―渦輪盤――是高溫鎳基合金制造的,要承擔(dān)高溫、高壓和高速旋轉(zhuǎn)的惡劣工況,因此材料即堅(jiān)韌又耐高溫,這就給制造出了難題,只能用更巨大的壓力進(jìn)行鍛造,才能得到合格的工件性能。
現(xiàn)在中國(guó)有了巨型模鍛壓機(jī),意味著制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)瓶頸問(wèn)題可以解決了。
此外,飛機(jī)上還有很多重要的承力部件需要用高強(qiáng)度的鈦合金制造,而鈦合金本身的強(qiáng)度極高,必須使用足夠壓力的模鍛壓機(jī)才可以使之成形,因此大噸位的模鍛壓機(jī)可以說(shuō)就是高端航空工業(yè)的代名詞。
所以,中國(guó)還在制造更大的模鍛壓機(jī),而且一下子就是三臺(tái)。
這表明在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,中國(guó)不僅是在補(bǔ)課,而且已經(jīng)做好了反超的準(zhǔn)備,因?yàn)楦蟮膲毫崝?shù)意味著更高的渦輪性能、更大的發(fā)動(dòng)機(jī)和更強(qiáng)的推力。
除了發(fā)動(dòng)機(jī),飛機(jī)的機(jī)身和起落架也需要用鍛壓機(jī)制造,特別是重型飛機(jī),比如空中客車的A380的起落架就是用俄羅斯的7.5萬(wàn)噸鍛壓機(jī)制造的。
這種機(jī)器是真正的國(guó)之重器。目前世界上擁有萬(wàn)噸級(jí)模鍛壓機(jī)最多的五個(gè)國(guó)家分別是:美、俄、中、法、英,恰好也是五個(gè)核大國(guó)、五個(gè)安理會(huì)常任理事國(guó)、五個(gè)具備獨(dú)立航空航天能力的國(guó)家。
這絕非巧合,而是說(shuō)明綜合國(guó)力歸根到底來(lái)自于工業(yè)實(shí)力,重加工能力則是工業(yè)實(shí)力的最高體現(xiàn)之一。
在重型機(jī)床方面,2013年初,中信重工制造安裝了第二臺(tái)直徑16米特大型滾齒加工設(shè)備,這也是目前世界上加工直徑最大、技術(shù)性能最先進(jìn)的齒輪數(shù)控加工設(shè)備,最大加工直徑16米,最大加工模數(shù)60,最大加工齒數(shù)2000齒,最大齒寬加工1.5米,切削速度每分鐘160轉(zhuǎn)。
此外,齊重公司研制成功了數(shù)控重型曲軸銑車復(fù)合加工機(jī)床,使中國(guó)成為世界上繼德國(guó)、日本之后第三個(gè)能夠自主設(shè)計(jì)、自主制造曲軸加工設(shè)備的國(guó)家,為我國(guó)大型船舶的發(fā)展鋪平的道路;
燃?xì)廨啓C(jī)方面,中國(guó)正在完成從引進(jìn)到消化吸收的過(guò)程,制約中國(guó)新式軍艦大規(guī)模量產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)瓶頸已被突破;武重集團(tuán)攻克了數(shù)控螺旋槳機(jī)床的難關(guān),讓中國(guó)潛艇螺旋槳的噪音大大減小。
多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是制造螺旋槳,特別是潛艇上的靜音型螺旋槳,所必須的工業(yè)裝備。過(guò)去只有德國(guó)和日本能夠生產(chǎn)此類設(shè)備,其生產(chǎn)和銷售受到北約的嚴(yán)密監(jiān)控。
八十年代中期,東芝公司曾經(jīng)秘密賣給蘇聯(lián)數(shù)套五軸聯(lián)動(dòng)銑床,令蘇聯(lián)的潛艇噪聲大大降低,成為“大洋黑洞”。
現(xiàn)在中國(guó)手中也有了此等神器,中國(guó)的軍艦和潛艇將會(huì)發(fā)生什么變化,這是不言而喻的。
龐大的工業(yè)產(chǎn)能不僅需要強(qiáng)力的加工裝置,也需要海量的礦產(chǎn)資源作為支撐,因此催生了中國(guó)的重型機(jī)械制造,除了重型機(jī)床,還有各種重型工程機(jī)械。
目前中國(guó)占據(jù)的重型工程機(jī)械世界之最包括:世界最大輪式起重機(jī)――徐工集團(tuán)的1200噸全路面起重機(jī)、世界最長(zhǎng)臂架泵車――三一重工的72米水泥泵車、世界最大的海上作業(yè)浮式起重機(jī)――振華重工的8000噸浮式起重機(jī)、世界載重最大自卸鐵路貨車――中國(guó)南車的載重100噸自卸鐵路貨車等等、世界最大的輪斗式挖掘機(jī)――太原重工的WK-75型礦用挖掘機(jī)。
以及全球最大噸位的履帶式起重機(jī)、世界首臺(tái)全液壓平地機(jī)、世界鉆進(jìn)最深旋挖鉆機(jī)、全球最大的上回轉(zhuǎn)5200噸塔式起重機(jī)、全球提升重量最大且高度最高的6400噸液壓復(fù)式起重機(jī)等等。
這臺(tái)挖掘機(jī)的最大優(yōu)勢(shì)在于其高速的生產(chǎn)效率:一斗可以挖掘重達(dá)135噸的物料,可將60噸的敞車裝2個(gè)多車皮;如果與同規(guī)格的自移式破碎站配套采煤,每小時(shí)的采礦能力可達(dá)12000噸。還有下面這輛世界最大的600噸電動(dòng)輪自卸車。
大塊頭有大智慧。這些巨型機(jī)械并非是同類產(chǎn)品的簡(jiǎn)單放大版,也絕非巨型零件的簡(jiǎn)單堆砌,而是需要極高的制造、驅(qū)動(dòng)、控制技術(shù),才能讓它們工作。
在重制造方面,這一年中的其他消息還包括:中國(guó)二重成功研制國(guó)內(nèi)最大核電含銅鋼鍛件,其力學(xué)性能、晶粒度等指標(biāo)完全滿足技術(shù)條件要求,標(biāo)志著國(guó)內(nèi)最大核電含銅鋼鍛件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。
高速列車關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目一期投產(chǎn),具備年30萬(wàn)片高品質(zhì)車輪的制造能力,標(biāo)志著我國(guó)高速鐵路關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化取得了階段性成果。
中國(guó)重機(jī)研究院研制世界上最厚板坯連鑄生產(chǎn)線,這是世界上最厚的700毫米×1500毫米高品質(zhì)特厚板坯連鑄生產(chǎn)線裝備,已獲得國(guó)家2012年智能制造重大專項(xiàng)支持。