沈阳重型工矿机械制造有限公司

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沈阳矿山重型装备自主创新之路

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日期:2011-7-12 18:54:00 浏览: 来源:数字水泥网

重型装备是国家综合实力的一种象征,由于其设计制作难度大,重型装备研制水平也代表了一个国家的工程技术水平和创新能力。清华大学机械工程系的重型锻压装备团队,自上世纪60年代开始,为发展我国的重型锻压装备,不断地开拓、创新。几代人的努力,终于结出了硕果。

  2009年,在颜永年教授的带领下,清华大学为内蒙古北方重工文章来自于:北方重工,北重业集团研制的360MN黑色金属垂直挤压机组顺利投产,挤出了我国第1根大口径挤压无缝钢管。这一成果标志着我国重型黑色金属挤压加工能力和重型装备制造文章来自于:装备制造企业技术的重大突破。在今年2月25日教育部组织的成果鉴定会上,被誉为“开创了一条重型装备设计制造的崭新技术路线”。这一评价是对清华大学经过近40年探索研究的预应力钢丝缠绕技术的最好评价,也标志着具有自主创新的重型结构设计制造技术的成功。

  近日,笔者采访了清华大学机械工程系副系主任林峰教授。林峰教授1990年获清华大学机械工程系学士学位,1998年获清华大学机械工程系博士学位。多年来致力于重型液压机、预应力钢丝缠绕技术、快速原型与制造、生物制造工程领域科学发展。入选2006年度教育部“新世纪优秀人才支持计划”……

  问:请您谈谈360MN项目是在什么样的背景下启动的?

  林峰:大口径厚板无缝钢管是火电、核电建设的重要元件,其重型垂直挤压技术被国外公司长期垄断,我国每年需要大量进口,而且价格高昂。2004年一个偶然的机会,颜永年教授向内蒙古北方重工文章来自于:北方重工,北重业集团提出建设重型大口径厚壁钢管垂直挤压生产线文章来自于:水泥生产线,矿渣生产线的建议,此建议得到了北方重工文章来自于:北方重工,北重和中国兵器工业集团的高度重视。在经过了国内外广泛调研和技术咨询后,兵总和北方重工文章来自于:北方重工,北重下决心采用清华大学的预应力钢丝缠绕技术建造世界最大吨位的360MN垂直钢管挤压机。

  问:从项目启动到投产,走过了怎样的历程?

  林峰:在360MN垂直挤压机及其150MN制坯压机的设计中,清华大学的设计团队充分利用了长期积累的重型液压机设计制造经验,在重型机架、重型动梁和重型挤压筒、镦粗筒等关键承载结构和挤压工模具的设计上,全面运用预应力钢丝缠绕技术和预应力剖分—坎合连接技术。其中重型动梁和重型挤压筒、镦粗筒是世界上首次采用预应力钢丝缠绕和剖分—坎合技术。

  在缠绕施工技术上,研制成功无重锤的计算机控制钢丝张力发生装置,创造性地提出并实现了原位机器人缠绕技术,解决了重型结构的缠绕施工难题。

  在360MN垂直挤压机组项目中,清华大学承担了最重要的设计和技术支撑任务,包括生产工艺文章来自于:选矿工艺规划、总体技术规划、360MN挤压机设计、150MN制坯压机设计等。

  在360工程项目中,各合作单位对清华大学的预应力钢丝缠绕技术都给予了充分的肯定。中国二十二冶集团公司发现了该技术中蕴涵的巨大潜力,于2007年与清华成立了重型装备成形制造工程研究所。双方优势互补,共同推广预应力钢丝缠绕技术。在学校领导的大力支持下,2007年研究所建设了占地588平方米的实验基地。该基地为原位缠绕机器人的研制、预应力剖分—坎合机架实验验证等关键技术研究起到了重要作用。以此为基础,清华大学承担了西安三角航空400MN航空模锻液压机的设计任务,该压机将是世界最大的单缸航空模锻液压机。

  在重型垂直挤压机、重型模锻液压机取得突破性进展的同时,预应力钢丝缠绕和剖分—坎合技术又开始在多向模锻液压机上取得新的进展。多向模锻技术是一种先进的精密优质、节能省材的锻造技术。由于其技术及装备要求较高,至今只有少数国外公司掌握,并垄断着大型核电与航空航天多向模锻件的生产。2010年7月,清华大学“985”二期项目——40MN/64MN多向模锻液压机成功进行了热试车。在该压机的研制中,采用了创新的预应力钢丝缠绕正交预紧机架的新型结构形式,有效解决了多向承载机架的结构干涉和受力叠加问题,预示着重型多向模锻液压机的研制取得重大突破。
  问:在“十二五”开局之际,预应力钢丝缠绕技术面临着怎样的机遇和挑战?

  林峰:锻压行业是国民经济中不可缺少的基础行业,但也是一个大量消耗材料和能源的行业。在国家提出转变经济发展模式,“建设资源节约型、环境友好型社会”的形势下,传统的锻压行业必须大力发展和推广节能、省材、降耗的绿色锻压技术。而多向模锻制造技术正是这样一种锻造技术。随着预应力钢丝缠绕正交预紧结构的成熟,我国的重型多向模锻装备和工艺文章来自于:选矿工艺技术将会取得重大突破,填补我国在多向模锻液压机及其产品生产上的空白。如:已列入国家重大专项的120MN多向模锻液压机,将解决我国大口径核电、超超临界电站和石化行业所需的大口径高温高压阀门阀体的制造瓶颈;而正在设计的400MN多向模锻液压机将是世界最大的多向模锻液压机,它的建成将极大地提高我国超大型核电阀门及航空航天关键零部件的制造技术水平。

  预应力钢丝缠绕技术和预应力剖分—坎合技术将近40年的发展历程,凝聚了清华大学几代师生的心血,大量的工程实践证明,这是一条符合中国国情、自主创新的重型装备制造文章来自于:装备制造企业之路,必将为我国的装备制造文章来自于:装备制造企业技术作出更大、更加辉煌的贡献。


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