主题:【原创】从过去的龙年看未来的中国(连载) -- diamond

大河奔流 导读 复 1614 阅 2143886

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2013-09-11 23:57:28
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(六)国之重器 A.千钧之力 302

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(六)国之重器

俗话说,没有金刚钻别揽瓷器活。工业的本质就是制造,现代工业的本质就是机器制造,所以有什么样的工业取决于能造出什么样的机器。从前面我们看到了中国工业所取得的一系列成就,这些都离不开装备制造业的发展。在刚刚过去的龙年里,中国在装备制造方面同样取得了令人瞩目的进展,呈现出一种全面推进、多点突破的态势,无论是制造装备、开发装备还是科研装备,都取得了令人瞩目的发展,和其他产业形成的相互促进的正循环,无疑这将为中国的工业升级提供良好的前提条件。下面就分别说说工业制造、资源勘探和科学研究等三方面出现的新装备、新技术。

A. 千钧之力

把现代工业装备称之为重器,并非形容或者夸张,而是真的很重,不但份量很重,地位也很重要。这些工业巨无霸就是工业母机,是制造极限工件的装备,包括核电站零件、航空发动机涡轮等等,它们决定了一个国家的工业制造能力所能达到的最大的高度。可能会有人提出,这些机床中的某些核心系统还是受制于人的,比如数控系统。这方面中国也正在迎头赶上,中国科学院沈阳计算所开发了基于国产龙芯CPU的高档数控装置,已经配备了国产机床,正在逐步实现工业批量应用。

目前中国的机床产业不但可以自给自足,而且大量对外出口,其中不仅包括中低端产品,也开始进入高端领域。2011年,济南二机床集团囊括了福特汽车美国堪萨斯和底特律两个工厂的全部5条大型冲压生产线订单,并于2013年再次赢得了福特汽车美国肯塔基工厂大型冲压线项目。该生产线由4台多连杆压力机组成,总重6100吨,由双臂送料系统、拆垛机、清洗机、涂油机等设备组成,效率是普通生产线的3倍。

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制造如此一个庞然大物,需要考虑材料强度、结构变形、安装调整和测量修正等一系列全新的问题,决非简单的按比例放大。这种巨型机床一个国家通常只有一台,有的甚至是全世界只有一台,是工业的镇国之宝。缺少了这样的重型设备,很多工业产品根本无法制造,比如飞机发动机中的涡轮、重型飞机起落架等等。说起飞机发动机,是让很多人痛心疾首和少数人津津乐道的话题,中国的航空工业被发动机问题拖后腿已经有很多年了。不过在2012这个龙年里,这个问题已经开始得到解决了。

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飞机发动机的核心部件之一―涡轮盘――是高温镍基合金制造的,要承担高温、高压和高速旋转的恶劣工况,因此材料即坚韧又耐高温,这就给制造出了难题,只能用更巨大的压力进行锻造,才能得到合格的工件性能。现在中国有了巨型模锻压机,意味着制造飞机发动机中的一个瓶颈问题可以解决了。

此外,飞机上还有很多重要的承力部件需要用高强度的钛合金制造,而钛合金本身的强度极高,必须使用足够压力的模锻压机才可以使之成形,因此大吨位的模锻压机可以说就是高端航空工业的代名词。所以,中国还在制造更大的模锻压机,而且一下子就是三台。

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这表明在飞机发动机领域,中国不仅是在补课,而且已经做好了反超的准备,因为更大的压力吨数意味着更高的涡轮性能、更大的发动机和更强的推力。除了发动机,飞机的机身和起落架也需要用锻压机制造,特别是重型飞机,比如空中客车的A380的起落架就是用俄罗斯的7.5万吨锻压机制造的。

这种机器是真正的国之重器。目前世界上拥有万吨级模锻压机最多的五个国家分别是:美、俄、中、法、英,恰好也是五个核大国、五个安理会常任理事国、五个具备独立航空航天能力的国家。这绝非巧合,而是说明综合国力归根到底来自于工业实力,重加工能力则是工业实力的最高体现之一。

在重型机床方面,2013年初,中信重工制造安装了第二台直径16米特大型滚齿加工设备,这也是目前世界上加工直径最大、技术性能最先进的齿轮数控加工设备,最大加工直径16米,最大加工模数60,最大加工齿数2000齿,最大齿宽加工1.5米,切削速度每分钟160转。此外,齐重公司研制成功了数控重型曲轴铣车复合加工机床,使中国成为世界上继德国、日本之后第三个能够自主设计、自主制造曲轴加工设备的国家,为我国大型船舶的发展铺平的道路;燃气轮机方面,中国正在完成从引进到消化吸收的过程,制约中国新式军舰大规模量产的发动机瓶颈已被突破;武重集团攻克了数控螺旋桨机床的难关,让中国潜艇螺旋桨的噪音大大减小。

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多轴联动数控机床是制造螺旋桨,特别是潜艇上的静音型螺旋桨,所必须的工业装备。过去只有德国和日本能够生产此类设备,其生产和销售受到北约的严密监控。八十年代中期,东芝公司曾经秘密卖给苏联数套五轴联动铣床,令苏联的潜艇噪声大大降低,成为“大洋黑洞”。现在中国手中也有了此等神器,中国的军舰和潜艇将会发生什么变化,这是不言而喻的。

庞大的工业产能不仅需要强力的加工装置,也需要海量的矿产资源作为支撑,因此催生了中国的重型机械制造,除了重型机床,还有各种重型工程机械。目前中国占据的重型工程机械世界之最包括:世界最大轮式起重机――徐工集团的1200吨全路面起重机、世界最长臂架泵车――三一重工的72米水泥泵车、世界最大的海上作业浮式起重机――振华重工的8000吨浮式起重机、世界载重最大自卸铁路货车――中国南车的载重100吨自卸铁路货车等等、世界最大的轮斗式挖掘机――太原重工的WK-75型矿用挖掘机,以及全球最大吨位的履带式起重机、世界首台全液压平地机、世界钻进最深旋挖钻机、全球最大的上回转5200吨塔式起重机、全球提升重量最大且高度最高的6400吨液压复式起重机等等。

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这台挖掘机的最大优势在于其高速的生产效率:一斗可以挖掘重达135吨的物料,可将60吨的敞车装2个多车皮;如果与同规格的自移式破碎站配套采煤,每小时的采矿能力可达12000吨。还有下面这辆世界最大的600吨电动轮自卸车。大块头有大智慧。这些巨型机械并非是同类产品的简单放大版,也绝非巨型零件的简单堆砌,而是需要极高的制造、驱动、控制技术,才能让它们工作。

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在重制造方面,这一年中的其他消息还包括:中国二重成功研制国内最大核电含铜钢锻件,其力学性能、晶粒度等指标完全满足技术条件要求,标志着国内最大核电含铜钢锻件实现国产化;高速列车关键零部件国产化项目一期投产,具备年30万片高品质车轮的制造能力,标志着我国高速铁路关键零部件国产化取得了阶段性成果;中国重机研究院研制世界上最厚板坯连铸生产线,这是世界上最厚的700毫米×1500毫米高品质特厚板坯连铸生产线装备,已获得国家2012年智能制造重大专项支持。

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