万象玻璃杯为什么好贵:中国超级机器一览【精彩组图】

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/05 20:41:37
《中国超级机器一览》目录

世界最大桥式起重机——大连重工20000吨桥式起重机                     工程总投资:3.5亿元
世界最大油压机——中信重工18500吨自由锻造油压机                     工程总投资:20亿元以上
世界最大数控卧式车床——武重DL250型5米数控重型卧式车床              工程总投资: 1亿元以上
世界最大薄膜式LNG船——沪东中华造船14.7万立方米LNG船                工程总投资:11亿元以上
世界最大模锻液压机                                                  工程总投资:40亿元以上
世界最大、精度最高轧钢机械——中国一重5.5米宽厚板轧机               工程总投资: 2亿元以上
船用曲轴关键设备——齐重数控“旋风车”                              工程总投资:4000万元以上
世界最大单臂起重船——振华港机7500吨蓝鲸号起重船                    工程总投资:15亿元以上
世界首创新型五轴混联机床——XNZ2430大型龙门式五轴联动混联机床工程总投资:5000万元以上
世界最深钻井机——川科1井12000米超深钻井机                          工程总投资:2000万元以上
世界最大浮船坞——30万吨级“中海峨眉山”浮船坞                      工程总投资:5.8亿元
世界第二条激光冲击强化生产线
世界最大环保型超级油轮——30万吨级VLCC华山号                        工程总投资:10亿元以上
车辆巨无霸——湘电集团220吨交流传动电动自卸车                       工程总投资:3000万元以上
世界最大立式车铣床——齐重数控25米数控重型双柱移动立式车铣床        工程总投资:3500万元以上
世界最大显示屏 ——亚洲第一天幕奇观,面积超过足球场                 工程总投资:2.5亿元
世界首个陆造圆筒形浮动式储油生产平台                                工程总投资:2000万元以上
世界最大船用曲轴——打造中国芯                                      工程总投资:1000万元以上
世界最大电动轮矿用车——服务于2000万吨级煤田                        工程总投资:2400万元以上
世界最大缸径船用柴油机——沪东重机8K98MC型船用低速柴油机            工程总投资:5000万元以上
世界单轴最大功率机车——南车株洲DJ4大功率交流传动电力机车           工程总投资:1000万元以上
我国最大直径盾构机 总重量达1600余吨
一重研制成功15000吨水压机
我国功率最大的重型燃气轮机——R0110燃气轮机                         工程总投资:10亿元以上
世界最大水轮发电机——三峡70万千瓦水轮机组                          工程总投资: 4亿元以上
世界最大电渣重熔炉——上海重机200吨级电渣重熔炉                     工程总投资: 1亿元以上
国产首台九轴五联动机床——大连机床CHD-25九轴五联动车铣复合中心      工程总投资:1000万元以上
重型船用螺旋桨加工机械——武重CKX5680七轴五联动车铣复合机床         工程总投资:1000万元以上
共和国的当家设备——武重CK53160十六米数控单柱移动立式车床           工程总投资:1000万元以上
世界最大数控轧辊磨床——上海机床MKA84250/15000-H数控轧辊磨床        工程总投资:1000万元以上
世界最大海上浮式生产储油船——中海油海洋石油117号30万吨FPSO
世界第一条海洋风车安装船
我国首台大直径盾构在沪开始掘进
我国成功研制出2000千瓦以上特大功率采煤机
中国重汽集团的黄河牌JN665010乘10重型越野车
世界最大矿砂船——渤海重工38.8万吨超大型矿砂船
世界最大吨位改装船
世界第一座极浅海步行式钻井平台
世界上轮子最多的汽车—苏州大方2500吨液压遥控自行式平板车
世界首艘重质加温原油轮
单钩起重量最大的桥式起重机
世界最大铲斗式挖掘机
远望系列远洋测量船   世界最大桥式起重机
——大连重工20000吨桥式起重机
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工程总投资:3.5亿元
工程期限:2006年——2008年

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世界最大桥式起重机
——大连重工20000吨桥式起重机
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工程总投资:3.5亿元
工程期限:2006年——2008年

     这台2万吨桥式起重机提升高度最高为118米,相当于把250节满载的火车车厢提升到23层高的楼上,横梁长129米,为双箱型梁结构,如果把这台起重机放倒,要一个足球场才能把它装下。
     2008年4月18日上午10时,烟台来福士海洋工程有限公司大水坞坞门西侧3号码头彩旗飘扬,世界最大的桥式起重机――命名为"泰山",将自重2万吨的驳船缓缓吊离水面,这标志着2万吨桥式起重机的成功启用。 这是目前世界上起重量最大、跨度最大、起升高度最大的起重设备,也是当今世界技术难度最高的大型起重设备。
     2万吨桥式起重机由大连重工·起重集团承制,设备总体高度为118米,主梁跨度为125米;采用高低双梁结构,起升高度分别为113米和83米;这台吊机共有12卷扬机构、整机共48个吊点,每个吊点起重能力为420吨,单根钢丝绳达到了4000米。最大起升重量达20,160吨,全部创下世界之最。可以实现同时提升、同时放下,起升速度为每分钟0.2米。 此前,世界上最大的同类起重设备只能起升7000多吨的重量。
     大连重工·起重集团先后突破了多吊点起升力矩平衡、多套起升机构同步控制等18项核心技术课题,从和烟台来福士公司签订合同到交钥匙仅用了20个月时间。烟台来福士海洋工程有限公司在开始建造2万吨桥吊后已经接下了9个半潜式钻井平台的建造订单,市场情况良好。
     在整个2万吨桥式起重机项目工程中,造价8500万元的混凝土基座部分至关重要。为了保证工程按时保质保量竣工,烟台来福士海洋工程有限公司在全国范围内展开招标。上百家知名建筑企业参加竞标,通过一番角逐,烟建集团有限公司夺标。2006年6月29日,2万吨桥式起重机混凝土基座工程正式开工。
     2万吨桥式起重机混凝土基座工程共包括四个混凝土基座建设。两个混凝土基座的地面以上高度为100米,其它两个高度为70米。混凝土基座地面以下高度为13.8米,基础底板厚度为4米~6米。整个工程使用商品混凝土量达7000方,钢筋近10000吨。最值得“自豪”的是,该工程混凝土设计强度为C50,而三峡工程船闸、中央电视台新台址等知名工程的混凝土强度才是C40。
     大型海洋石油钻井平台通常用分段建造法,工人要在30米高空组装上百个设备模块。有了这台吊机,就可以实现在陆地安装上层模块,一次将其整体吊装到下浮体上。由此,高空作业、坞内建造时间缩短30%,钻井平台建造周期平均缩短了半年,实现海洋工程建造工艺的革命。
     该设备的成功投产,将改变海洋石油钻井平台传统建造方式,每一个平台的建造时间可节省100万工时,缩短船舶建造周期30%以上,大大降低了劳动成本,提高了生产效率和施工的安全性,对我国和世界船舶海洋工程建造产业的发展,具有里程碑意义!

    世界最大油压机
——中信重工18500吨油压机
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工程总投资:20亿元以上
工程期限:2006年——2009年

     2008年5月22日,中信重工采用10炉冶炼6包合浇的方式一次性组织829.5吨精炼钢水,成功浇铸了毛坯总重达520吨的上横梁。这件油压机上横梁长11.95米,宽3.8米,高4.59米,毛坯总重达520吨。这是目前世界上一次组织钢水最多、浇铸吨位最重的特大型铸钢件。
     2008年11月18日,随着250吨天车吊起首件116.4吨的基础梁,并稳稳安放到“新重机”10多米深的基坑,世界最大18500吨油压机及750吨•米锻造操作机安装大幕宣告拉开。这台油压机是为满足我国能源、交通等领域的特殊要求而建造的。它将我国最大锻件能力从现在的190吨提高到400吨。
     油压机基础梁的成功吊装是世界最大18500吨油压机及750吨•米锻造操作机安装进程中的一个重要节点,为了这一刻中信重工机械股份有限公司整整奋斗了两年。在过去的两年中,该公司接连创造了三个奇迹:一是建起了总面积27000平方米、最大天车550吨的锻造工部厂房;二是万吨油压机十大件陆续一次性浇铸成功;三是18500吨油压机和750吨•米锻造操作机工程量繁重的基础土建施工顺利完成。4个月后,中信重工世界最大、最先进的18500 吨自由锻造油压机和750吨•米锻造操作机将在这里拔地而起并进入试车。
     打破技术垄断
     自从对外宣布计划打造一台世界顶尖的重型自由锻造装备起,中信重工制造的18500吨油压机便引起国内外业界的广泛关注。首先在制造规格上,18500吨油压机是目前世界上规格最大的一台重型自由锻造装备,因此被誉为“世界自由锻王国的一顶皇冠”。其次在制造周期上,按照目前的进度,这台设备将刷新业内同类产品的制造时间,将在两年左右的时间内顺利完成。最后,中信重工机械股份有限公司(原为中信重型机械公司)此次以18500吨油压机为核心设备的“新重机工程”,总投资超过20亿元,全部为企业自筹资金。
     长期以来,出于战略考虑,发达国家的大型铸锻件生产制造技术一直对我国实行封锁。这台举世瞩目的油压机配备有先进的每米750吨操作机,形成高度自动化的锻造装备平台,从而将我国最大锻件能力从现在的190吨提高到400吨,最大钢锭生产能力从目前的360吨提高到600吨,可有效缓解我国航空航天、国防、船舶、电力及机械制造等行业急需大型锻压产品的局面,显著提高我国大型自由锻件的生产能力和水平,使我国大型锻压装备的研制水平位于国际前列,对促进我国重大装备制造业的技术进步和大型锻压装备的产业化,全面提高我国大型装备制造业总体水平具有重大战略意义,打破了极少数发达国家在该领域的技术垄断。
     830吨钢水一次浇铸
     2008年5月下旬,中信重工在历经数月的精心准备后开始了18500吨油压机核心部件上横梁的浇注工作。5月22日下午18:36,中信重工“新重机”工程冶铸工部随着指挥长哨声鸣响,即刻红光四射,钢花奔流,10分钟后,世界最大且唯一的,并且是最先进的自由锻造设备18500吨油压机核心部件上横梁顺利浇注成功,整个厂房内顿时一片欢腾。这件油压机上横梁长11.95米,宽3.8米,高4.59米,毛坯总重达520吨,需冶炼10炉6包重量达829.5吨的钢水进行合浇。其重量之巨,各炉钢水温差要求之微,工艺之复杂,合浇之困难,对庞大的系统设施、设备可靠性要求之严,对系统团队的协同配合要求之紧密,在中国铸造史上是绝无仅有的。这是目前世界上一次组织钢水最多、浇铸吨位最重的特大型铸钢件。

原机械工业部常务副部长、中国机械工业联合会特别顾问陆燕荪,中国铸造协会、中国锻压协会、河南省铸锻工业协会的领导和专家,以及中央电视台、中国工业报、省市电视台等众多媒体记者共同见证了这一历史时刻。
     国务院三峡建设委员会三期重大设备制造检查组组长、原机械工业部副部长陆燕荪认为,它的出现从此改变了中国重大、重型装备锻造的局面,必将彻底打破国内重大装备发展的制约瓶颈,必将成为世界重大装备制造业产业一个里程碑及标志性装备。
     这位机械工业的著名专家对中信重工总经理任沁新再三说,你们这二十几个亿花得太值了,特别是自筹资金完成这项大工程,更是难能可贵,十分了不起。作为业内资深专家,他特别称赞了“新重机工程”项目生产工艺流程的高效和科学合理布局。
     中信重工以18500吨油压机为核心设备的“新重机工程”项目,主要包括重型冶铸工部、重型锻造工部、重型铸铁工部、重型加工工部、重型热处理工部等。据介绍,新重机工程包含的主要设备有80吨电弧炉、150吨LFV精炼炉、150吨LF/VOD精炼炉、250/750吨•米锻造操作机及有关重型起重、加工、热处理设备等,以及18500吨自由锻造设备。
     中信重工领导认为,在重型装备制造领域,没有核心装备将永远进入不了世界一流企业行列,为了这一目标,中信重工只有打破常规,从而获得令人难以企及的飞跃发展。

     世界上规格最大、技术领先
     18500吨油压机的相关数据:该油压机地上高度20米,地下深度7.5米,可移动工作台达5.4×13米,最大镦粗力18500吨,整机重达4000多吨,目前在世界范围内无论是规格还是技术,该油压机都是惟一的,投产后将使中信重工站在世界自由锻造的巅峰。被锻造行业誉为“世界自由锻造王国的一顶皇冠”。
     在总体结构上18500吨自由锻造油压机首次采用最新的三梁、两柱、上传动、预应力框架式结构,并在关键的立柱上突破常规圆形四立柱设计,首次采用两个大矩形立柱,使主机的整体性、抗弯性、稳固性达到最佳。加上采用精确的导向和控制系统,完全可以保证两个工作砧子之间完美的同心度和平行度,实现精确锻造。
     该机一改常规的圆柱形四立柱设计方案,采用两个大型矩形立柱和预应力机架,使主机整体性达到最好,大大增强了整机的抗弯性和稳固性,并为精确锻造奠定了基础,加上采用精确的导向系统,保证了两个工作砧子之间完美的同心度和平行度。同时,采用3/2工作油缸设计理念,将三个直径达1.4米的工作油缸配置成可调节选择的3个压力范围,从而保证了对不同锻件的良好适应性,并比传统设计节能30%左右。由于压力可调节,该机在2缸运行时锻造速度每分钟最高达66次,工作效率是同规格普通水压机的3倍。该机采用可视化计算机操作控制台,当砧具红热时可遥控快速更换,可以说在自动化控制技术上也达到了世界顶级水平,使整机工作效率和自动化程度达到世界最高。
     该油压机将配置世界上最先进的750吨•米锻造操作机,并联动形成一个高度自动化的重型、特大自由锻造装备平台,成为世界自由锻造行业的一道壮观风景。

     中信重工
     中信重工机械股份有限公司(原洛阳矿山机器厂),是我国第一个五年计划期间兴建的156项重点工程之一,著名物理学家钱伟长曾担任公司技术顾问,公司第一任厂长纪登奎曾任国务院副总理,焦裕禄同志曾在公司担任一金工车间主任。1993年并入中信集团,更名为中信重型机械公司。2008年元月,改制为中信重工机械股份有限公司。
     历经半个世纪的建设与发展,目前已成为中国最大的矿山机械制造企业、中国最大的重型机械制造企业之一,是中国低速重载齿轮加工基地,中南地区铸锻和热处理中心,国家级理化检验认可单位和国家一级计量企业。公司通过ISO9001:2000质量体系认证、ISO14001:2004环境管理体系认证和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系认证。拥有甲级工程设计院,即洛阳矿山机械工程设计研究院,是国内最大的矿山机械综合性技术开发研究机构。经过50多年的发展,公司服务领域已从单一的矿山机械产品,扩展到煤炭、建材、冶金、有色、电力、化工、环保、(军工)等行业,产品遍及国内各地,远销欧、美、亚、非等国际市场。众多科研成果填补国内空白,达到国际先进水平。被誉为“中国工业的脊梁,重大装备的摇篮”。
    世界最大数控卧式车床
——武重DL250型5米数控重型卧式车床
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工程总投资:1亿元以上
工程期限:2006年——2008年

     2006年9月,武汉重型机床集团有限公司与中国二重集团签订一台国际最大的DL250数控五米超重型卧车供货合同。DL250数控五米超重型卧车广泛应用于水电、核电、造船、航天、军工等行业,加工如轧辊、汽轮机转子及围带、发电机及水轮机主轴、机器主轴、重型曲轴、卷扬机及船舶绳筒等。
     这台具有完全自主知识产权的重大国产化装备,是迄今为止世界上最大规格的超重型数控卧式车床,其最大回转直径、承重、双刀架双方式组控制方式、镗杆纵向运动采用数控龙门轴控制等多项技术都将创造世界第一。
     这台DL250型数控卧式机床,床身长50多米,最大直径为5米,总重量1450吨,其零部件加工的承重量可达500吨,最大加工长度20米,过刀架最大加工直径4.5米,总切削力350KN,主电机功率284KW,堪称当今全球最大规格的超重型数控车床。同时,这台超重型机床的加工精度为0.006毫米,约为头发丝的十分之一。可加工锥面、曲面、台阶轴、槽及螺纹。配置不同附件,还能铣削、磨削、镗孔,广泛用于水电、核电、造船、航天、军工等行业。
     武重集团的科技人员采用国际先进标准,通过一年多时间的自主创新和研发攻关,以多项核心技术和先进技术指标再创业绩。此前,国内外生产的超重型卧式机床的承重量一般在300吨以下。
     这项高科技产品即将投入我国的水轮机主轴、燃机、核电转子等重点工程建设项目,主要用于大型核心部件的生产加工,它对提高我国能源发电行业和远洋船舶制造工业的整体水平,将产生重大影响。
      世界最大薄膜式LNG船
——海上超级冷冻车
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工程总投资:11亿元以上
工程期限:2006年——2009年

     LNG船是专门用于运送液化天然气的专业船只,这艘LNG船一次可以运送14万吨体积被压缩了620倍的天然气,这些天然气解压后体积可达9000万立方米,足够上丨海市民使用一个月。
     2008年4月3日,我国第一艘液化天然气(LNG)船“大鹏昊”在上丨海顺利交付船东,这是沪东中华造船(集团)有限公司建造的世界上最大的薄膜型LNG船。
     “大鹏昊”于2004年12月15日开工建造,长292米、船宽43.35米、航速19.5节,装载量为14.7万立方米,是世界上最大的薄膜型LNG船,比波音飞机还贵,身价高达1.6亿美元。该船采用保温瓶原理,货舱设计了半米厚的隔热“内胆”,其中两层绝缘箱内藏珍珠岩,有效阻隔热量传递;最关键的内壁使用殷瓦合金钢板,0.7毫米的厚度薄如一张牛皮纸,全船焊缝就长达100多公里,而且要做到“天衣无缝”;船上各种部件能实现40年抗疲劳工作,跻身全球“长寿”巨轮行列。
     “大鹏昊”已于2008年5月2日满载65000吨LNG,顺利抵达广东液化天然气有限公司秤头角接受站,圆满完成了从澳大利亚—中国之间2700英里的LNG运输航线上的首航任务。途中,“大鹏昊”经受了多种海况考验,各项性能指标和建造质量均受到好评。
     2008年7月10日,我国第二艘液化天然气(LNG)船“大鹏月”在上丨海顺利交付船东,这条船的船坞周期仅为160天,比首制船缩短近一个月,码头周期比首制船缩短66天,总建造周期比首制船缩短126天。
     LNG船是指将LNG从液化厂运往接收站的专用船舶,是国际公认的高技术、高难度、高附加值的“三高”产品,LNG船是在 162摄氏度(-162)低温下运输液化气的专用船舶, 是一种“海上超级冷冻车”,被喻为世界造船“皇冠上的明珠”,目前只有美国、日本、韩国和欧洲的少数几个国家的13家船厂能够建造。
     内壁厚度0.7毫米温度控制零下163℃
     把天然气“压”成液态,体积可缩小到六百分之一,但温度要控制在零下163℃,这谈何容易!我国首制LNG船采用保温瓶原理,为货舱设计了半米厚的隔热“内胆”。其中两层绝缘箱内藏珍珠岩,有效阻隔热量传递。最关键的内壁使用殷瓦合金钢板,0.7毫米的厚度薄如一张牛皮纸,由此带来许多技术难题。由于钢壁太薄,必须一小块一小块拼接,全船焊缝就长达100多公里,而且要做到“天衣无缝”。工人在焊接时不能打一个喷嚏,还不能有一滴汗水沾上“钢衣”,否则保温内壁就有可能出现纰漏。此外,在长达两个半“马拉松”路程的焊缝周边,设置了3000多个低温报警装置。
     一次航行起码要十多天的液化天然气船,最担心藏品外溢或汽化,憋了“一肚子气”的巨轮无疑成了重磅炸丨弹。但在航行中,液态天然气出现汽化在所难免,硬堵不如疏导,把汽化的天然气作为动力来源驱动巨轮行驶,但每天蒸发率必须在0.15%以下。身价高达1.6亿美元的LNG船,比一架波音747客机还贵,也是中国唯一不喝柴油的“绿色”巨轮。
     长寿巨轮需建三年失之毫厘罚款百万
     最昂贵的定价,就有最苛严的要求,国产首艘LNG船也不例外。首先,各种部件能实现40年抗疲劳工作,跻身全球“长寿”巨轮行列。其次,建造、总装周期只有38个月,巨轮远航后,吃水深度每出现1厘米的误差,就要罚款100万美元。
     韩国目前是全球LNG船建造设备能力和实际建造能力最强的国家,他的LNG船的核心技术来源于法国GTT公司,因此每建造一艘LNG船,韩国船厂就要向GTT公司支付约为1000万美元的专利使用费。因此韩国政丨府和船企决心联手合作,攻破技术难关,开发属于韩国自己的LNG船关键技术。日本从1971年买进技术到1981年造出第一艘船花了10年时间。

 目前世界液化天然气船的储罐系统有自撑式和薄膜式两种。自撑式有A型和B型两种,A型为菱形或称为IHISPB,B型为球形。
     LNG船的储罐是独立于船体的特殊构造。在该船舶的设计中,考虑的主要因素是能适应低温介质的材料,对易挥发或易燃物的处理。船舶尺寸通常受到港口码头和接收站条件的限制。目前12.5万立方米是最常用的尺寸,在建造船舶中最大的尺寸已达到20万立方米。LNG船的使用寿命一般为40~45年。
     从总体上看薄膜型LNG船在船型性能方面要优于MOSS型,但MOSS型具有货物装载限制较少等使用操作上的优点,而且,在早期的LNG海运中,MOSS型船占有较大优势。

中国LNG建造计划

船名     总长   型宽 货物总容积(在-163℃) 船速 预计交船时间
大鹏昊     292米 43.35米 147210立方米 19.5节 2007年四季度
大鹏月     292米 43.35米 147210立方米 19.5节 2008年二季度
闽榕        292米 43.35米 147210立方米 19.5节 2008年四季度
闽鹭        292米 43.35米 147210立方米 19.5节 2009年二季度
大鹏星     292米 43.35米 147210立方米 19.5节 2009年三季度
     中日韩是世界三大造船国,日韩长期把持世界造船市场,而近几年中国造船业呈现爆发性增长态势,对日韩形成了巨大的竞争压力,日韩企业为了延缓中国对高端船舶订单的冲击,采用将大量低端船舶转移到中国生产的策略,企图以此压制中国船企的成长空间。不过目前看来此举并未见效,中国沿海地区众多的民营船企吸收了大量低端船舶订单,而大型国有造船企业继续在向高端船舶及海上装备发起冲击,众多高端船舶订单也正在逐步向中国转移。

        世界最大模锻液压机
——三台齐造,10万吨级航空工业关键设备
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工程总投资:40亿元以上
工程期限:2008年——2012年

中国目前最大的30000吨级模锻液压机,位于重庆市西南铝业集团有限公司,于1971年制造。
      稍有机械制造知识的人都知道,大型模锻液压机是机械制造业不可或缺的重要装备,也是一个国家科技水平、综合国力的重要标志,更是维护国家安全的战略装备。大型模锻液压机是发展航空、航天工业必不可少的装备外,其他重要工业部门也需要大型锻件,如燃气轮机用大型轮盘锻件、烟气轮机用大型轮盘锻件、各类发动机叶片、大型船用模锻件、电站用大型模锻件、压力容器锻件,以及其他类型民用品模锻件的生产,都离不开大压机。
国产10万吨级锻压机落户苏州昆山
   2008年10月16日下午,与中国大飞机工程配套的大型模锻液压机项目——苏州昆仑先进制造技术装备有限公司正式落户江苏昆山周市镇。该公司将联合清华大学等机构,整合各方资源,设计制造世界最大的10万吨大型模锻液压机,这一项目将改变世界航天航空业大型锻件生产格局。
     据了解,苏州昆仑先进制造技术装备有限公司由市国科创投、爱博创投、启迪科技和清华大学颜永年教授等发起设立。清华大学机械工程系长期从事装备制造技术研发,经过30多年的努力,以颜永年教授为带头人的研发团队,在大型模锻液压机的整体结构和技术方面取得了重大突破,研究成功了具有自主知识产权的预应力钢丝缠绕剖分/坎合技术等核心技术,已达到国际先进水平。苏州昆仑先进制造技术装备有限公司将采用颜永年教授上述核心技术,从事重型机械装备的设计与制造。
     到目前为止,世界范围内拥有4万吨级以上模锻液压机生产能力的国家只有美、俄、法3国。颜永年教授研发的预应力钢丝缠绕剖分/坎合技术等核心技术,不仅是重型机械装备包括大型模锻液压机的核心技术,应用该项技术还成功设计了国家大型飞机自主研制所急需的8万吨模锻液压机等重大装备,使我国成为第四个具备4万吨级以上模锻压机生产能力的国家。在昆山建设实施的10万吨大型模锻液压机项目,将是世界最大的模锻液压机,将极大提升我国航空关键零部件的制造能力,使我国大型航空锻件的生产水平得到质的提升,并将改变世界航空大型锻件生产格局。
     2007年3月,我国宣布启动大飞机工程。据统计,一个常规的飞机项目可直接带动600家企业的发展,间接带动2500余家企业发展。苏州昆仑公司实施的10万吨大型模锻液压机,是大飞机项目成型制造起落架等关键部件的制造设备,将为周市镇打造先进装备制造业产业基地,引进航空、航天工业产业链上的其他企业奠定坚实基础。
     目前中国已经开工上马的8万吨以上级模锻压机至少有3台,分别位于昆山、阎良、德阳,可分别配合上海、西安、成都等地的航空航天产业。这标志中国装备制造业整体水平进一步提升,实现了中国锻造产品从高端产品向世界顶级产品的跨越,关键大型锻件受制于外国的时代彻底结束,成为中国国民经济特别是装备制造业和维护国家安全不可缺少的重要战略装备。
更令人震惊的是,清华大学已经研发出16万吨模锻液压机,只因目前我国制造业尚不需要如此之大的模锻液压机,一旦国家需要,即可出图制造。16万吨是俄罗斯7.5万吨压机的2倍多,是美国4.5万吨的3.5倍多。惊人的数字,中国必将成为世界锻压业新的霸主。

中国第一台万吨水压机
     自由锻造水压机是用上、下锻砧和简单工具进行自由锻,主要用于单件和小批生产。大型自由锻造水压机是制造重型机器的关键性设备。从19世纪末期美国制成第一台1.26万吨的自由锻水压机以来,全世界曾先后制造过20多台万吨以上的水压机,其中中国在20世纪60年代初制成2台。

     1958年5月,在中国共丨产党八大二次会议上,煤炭工业部副部长沈鸿致信毛丨泽东主席,提出了制造万吨水压机的建议,此建议得到了毛主席的支持,并把信立即批给总丨书记邓丨小平:“此件请即刻付印,发给各同志阅。”毛主席还亲自拿着这封信,问上海市代表:上海能不能干?愿不愿干?上海市代表经过考虑,认为可以干。于是,上海马上成丨立了设计班子,由沈鸿亲自任总设计师,到上海主持设计和制造工作,林宗棠任副总设计师,徐希文任技术组长。以上海江南造船厂为主进行制造,上海重型机器厂等几十个工厂参加大会战。为了取得准确的技术数据,设计组先制造了一台1200吨的水压机,作为试验样机,在此基础上,确定了12000吨水压机的总体设计方案。方案设计,万吨水压机由13个特大部件组成,即6个工作缸,3个大横梁,4根大立柱。

1960年,国民经济暂遭困难,万吨水压机工程处于是上还是下的十字路口,在这关键时刻,周恩来总理亲自批准:万吨水压机工程继续干下去。从而挽救了这台水压机。

在制造过程中,工人们克服了一个又一个困难,创造出一个又一个奇迹。如:直径近1米、长17.69米、净重80吨的立柱,电焊工人硬是采用8节铸钢件电渣焊接而成。用这种全焊接方法制造的万吨级水压机,在全世界为中国仅有。没有大型起重设备,工人们就用几百根枕木和几十个油压千斤顶,把300多吨重的横梁顶起6米高,并使它平稳地作了360度的大翻身。就是在这样艰难的条件下,工人们用“以小干大”、“以粗干精”的方法,加工制造出一个个关键零件。1961年12月13日,万吨水压机的40000多个零部件加工完毕开始总装。1962年6月22日,上海江南造船厂制造的1.2万吨压力的自由锻造水压机试车成功。全国各地的参观者都将亲眼看到这钢铁巨人的威力。大吊车抓住烧得通红的大钢锭送人了万吨水压机,操纵台上红红绿绿的指示灯不断闪动。压力400吨,800 吨,1200吨,钢锭如面团儿一样由水压机揉捏。

这台水压机经过两年多试生产的检验,质量很好。在进行超负荷试验时,将锻压能力加大到1.6万吨,水压机各个部件仍未发现任何不良现象。它是当时我国机械工业中最大的一台锻压设备。当时世界上连我国在内,只有五个国家能制造这种机械。

这台水压机的主机有六七层楼高,基础深入地下40米;四根银白色的合金钢大柱子,每一根都要两个人才能合抱过来。它工作时,可以把二三百吨重的特大钢锭,象揉面团似的锻压成各种形状的机器零件。这台水压机的制造成功,为我国发展现代工业提供了有力的技术设备条件。

   1965年,著名记者斯诺在位于闵行区的上海重型机器厂参观。他看到一个漆成灰色的钢铁巨物,他一边照像一边问:“你们费这么大劲造这样一台大机器有什么意义?”操作表演开始了,一个烧得通红的大钢锭被放入这个巨物——12000吨水压机中,柱形钢锭不到一分钟被压成圆饼,斯诺先生连连点头:“我理解了,我理解了。”

这台水压机有两个特点:其一是既重又大,它的主机重2200多吨,高23.6米,基础深入地下40米,共有4万多个零件,其中有13个大件,6个主缸,4根大立柱,3个大横梁。水压机的4根大立柱每根大约有18米高,1米粗,80吨重。每根立柱都有几个大螺帽,一个大螺帽就有5~6吨重。三个大横梁(上横梁,下横梁,动横梁)每个都有几百吨重。其二是精密,3500牛顿/厘米2的高压水要用12台高压水泵,16个高压容器和100多个高低压阀门进行联动控制,有关机件都必须有高度的精密性、密封性、准确性和灵活性。这在当时是属于世界一流水平的,它的成功,标志了中国重型机械的制造进入了一个新的历史阶段。

一台万吨水压机能用100年左右。这台万吨水压机自1962年建成以来,已在上海重型机器厂服务了46年,一直运行良好。1991年的一次大修改造,更提高了它的精度性能。这台水压机的设计能力为每年锻压锻件2至2.5万吨。2008年5月,世界最大的16500吨自由锻造油压机在上海重型机器厂有限公司安装完毕,这是中国重型装备的又一个突破。

新中国早期建成的九套大型成套设备为我国冶金工业作出了重要贡献,这九套大型成套设备是:1973年投产的30000吨模锻水压机,1971年投产的12500吨有色金属卧式挤压水压机,1972年投产的辊宽2800毫米热轧铝板轧机和辊宽2800毫米冷轧铝板轧机,1971年投产直径80-200毫米系列钢管冷轧机和直径2-80毫米系列钢管冷轧机,1971年投产辊宽2300毫米冷轧合金薄板轧机,1984年4月安装使用辊宽700毫米二十辊极薄带钢轧机,1965年投产10000吨油压机,后因改进了工件的材质和原材料,用1000吨模拟样机所代替,九套大型成套设备的设计制造,有力地支援了国防建设,促进了重型机械制造技术水平的提高,使重型机械发展进入了自行设计制造大型成套设备的新阶段,同时也带动了各辅机、电气、仪表制造业的发展。

成千上万吨的力量,揉钢锭如同面团一般。

     
8万吨航空模锻液压机落户西安阎良
2008年1月29日,中国大飞机关键支撑装备——8万吨航空模锻液压机项目,在大型运输机总装地和大型客机主要研发生产地——西安阎良国家航空产业基地正式开工建设。项目开工仪式由西安市副市长杨广信主持,陕西省委常委、副省长洪峰宣布项目建设正式启动,清华大学副校长康克军以及国家科技部、国防科工委等相关部委有关领导出席,中国航空工业第二集团公司发来贺信。

2007年3月,我国宣布启动大飞机工程,布点于西安和上海两座城市。西安阎良作为中国唯一的国家级航空产业基地,将承担大型运输机的总装任务和50%以上大型客机设计制造工作量。而大型航空模锻液压机是发展大型飞机必备的关键设备,也是关系国家安全、经济发展的战略性设备。

8万吨大型航空模锻液压机由清华大学研究设计,创造性地运用现代预应力坎合技术和钢丝缠绕预应力结构,达到了国际领先水平,是我国拥有自主知识产权的重大装备项目。2007年4月,该项目在京通过了专家委员会的论证,世界吨位最大的航空模锻液压机项目在国家航空产业基地正式启动。到目前为止,在世界范围内仅有美国、俄罗斯、法国等少数国家拥有类似设备,最大锻造等级为俄罗斯的7.5万吨级。
该项目分两期建设,一期工程投资1.95亿元,建造4万吨模锻液压机,作为8万吨模锻液压机的生产型样机,2009年年底建成投产;二期工程投资8.05亿元,用2到3年完成8万吨航空模锻液压机本体和配套设备的建设。由于该项目对于生产大飞机的重大意义,被列为2007年国家科技支撑计划重大项目,获得6108万元资助,是陕西省历年来获得国家科技部单项支持额度最大的项目。
该项目建成后,将超过俄罗斯、美国、法国、德国等国家锻压设备的吨位水平,填补中国大型锻压设备的空白。对中国大型锻压设备和大型盘件、结构件的制造将起到显著的推动作用,也将为中国大飞机的起飞奠定坚实的基础。

      世界最大、精度最高轧钢机械
——中国一重5.5米宽厚板轧机
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工程总投资:2亿元以上
工程期限:2007年——2008年

2008年4月15日,我国第一台5.5米宽厚板轧机4月15日在中国第一重型机械集团公司下线,标志着我国在重型装备制造领域已跻身世界先进行列。这台轧机重760多吨,由40台左右的单机设备组成,占地约200延长米,零部件达10万个左右。5.5米宽厚板轧机制造成功,对我国造船业、核电以及国防工业等将起到重要支撑作用。

这台为鞍钢制造的5.5米宽厚板轧机,由一重与德国SMS(西马克)公司联合设计、一重自行制造,是目前世界上规格最大、装机水平最高、轧制能力最强、单机设备吨位最大的宽厚板轧机,单片牌坊净重409吨,高15.91米,轧制力为1万吨。它的制造难度大,许多部件都是极限件,零部件的重量及尺寸都达到了加工制造及运输设备的极限。

     该宽厚板轧机将主要用于轧制4米以上大型军民用船舶钢板,高强度大口径输油管、输气管,核电工业用特种钢板等。另外,它还将亮相于2008年6月份在鞍山举行的世界钢铁年会,代表中国重大装备制造业向世界钢铁年会献一份厚礼。

       一重集团总经理吴生富说:“5.5米宽厚板轧机是一重多年技术积累和几代人共同努力的结果,标志着一重炼钢、浇铸、制造、加工、质量控制等成套技术能力的提升。”

宽厚板轧机制造体系复杂庞大、精度要求高,制造难度极大,目前世界上只有德国、日本等极少数国家能够制造。它的装配制造成功,有助于打破国外在特种钢材等领域对我国的封锁,对推动国家的石油、天然气运输,造船及国防建设都将起到重要的作用。

韩国浦项制铁(世界第叁大钢铁企业),已经与一重集团签订了购买宽厚板轧机的合同,这是我国企业首次向世界一流钢铁企业提供关键生产设备。合同总价为3634万美元,项目将于2009年11月前完成。这套轧机的机架单体重量为430吨,目前世界上只有屈指可数的几个国家有能力生产。

     韩国浦项制铁位居世界钢铁行业前三位,此次与中国一重的合作使该公司在中国找到了可靠的能提高竞争力的合作伙伴。而中国一重则在国际市场上进入到一个崭新的发展阶段。

1960年代中期,我国设计建造了一套4200mm厚板轧机。成品钢板尺寸:厚度8~250mm,宽度1500~3900mm,长度达18米(特殊的达27米)。原料用钢锭或锻坯,最大单重为40吨。日本在60年代后期,为满足造船等大型结构的需要,才建成了6套4.7米级的双机架宽厚板轧。

现代化宽厚板轧机用的板坯,最大重量已达80~110吨、最高轧制速度已达每秒钟7.5米,轧件的最大长度达65米,钢板最大宽度达5300mm,一套双机架宽厚板轧机的年生产能力已从200万吨增至300万吨以上。在板形控制方面,随着轧件的加长,采用了液压自动厚度控制、弯辊装置、轧辊偏心控制和加大支承辊直径,减少了钢板纵向厚度偏差和横向厚度偏差,采用了各种平面板形控制技术后,使钢板成材率大大提高。

鞍钢集团在渤海湾建设的年产量650万吨的钢铁厂将于2008年下半年正式投产。 据介绍,鞍钢集团这一新厂紧临营口港,项目一期工程总投资约300亿元,占地8.3平方公里,建设年产650万吨精品钢材生产线,包括200万吨宽厚板、450万吨热轧板。项目建成后,将生产我国急需的造船板、舰艇板、桥梁板、管线板等专用厚板以及用于汽车、家电的高端薄板。

        船用曲轴关键设备
——齐重数控“旋风车”
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工程总投资:4000万元以上
工程期限:2006年——2007年

由齐重数控装备股份有限公司自主研发的我国首台具有国际领先水平的“数控重型曲轴旋风切削加工中心”(也称“旋风车”),成功加工出我国首套大型船舶曲轴,其技术参数完全符合要求。




   2008年3月23日,在青岛海西重工有限责任公司高大宽阔的厂房中,曲轴加工系列机床演示鉴定会上,我国首台由齐重数控自主创新独立研发,具有当代国际领先水平的“数控重型曲轴旋风切削加工中心”也称“旋风车”,有如一个力大无比的钢铁“巨无霸”,正与相距不到10米远的国外王牌“旋风车”同台竞技。

     齐重数控的“旋风车”身长32.25米、宽12.6米、最高6.9米、重达400吨,而其主要加工回转部件却异常灵巧精准。只见数控操作盘上指示灯闪烁,“旋风刀架”精度切削43吨重的曲轴“曲拐”,一片片10厘米宽、几米长像锡纸般闪耀的薄钢片卷出。切削精度比头发丝一半还细。“旋风车”灵活自如地挪动几十吨重曲轴,加工不同部位,现场先进监控装置严格监视曲轴加工的技术参数。成品经现场鉴定,齐重数控“旋风车”,成功加工我国首套大型船舶曲轴,其技术参数完全符合要求,堪与国外王牌“旋风车”加工的曲轴相媲美。

     现场加工曲轴的海西重工机加站长廖辉激动地说:“我们终于有了国产加工曲轴的旋风车,再也不受人制约了!齐重数控的“旋风车”加工曲轴技术标准,完全能达到国外王牌“旋风车”的加工水平,这两台旋风车我都操作过,我感到国产首台旋风车在自动滤油、拐档表设计等方面要比国外的好。”

     现场专家认为,齐重数控自主创新研制成功的我国首台“旋风车”,在润滑油、静压油循环自动控制,自动测量装置,Z轴传动静压蜗母条等方面设计及技术参数,明显优于国外王牌旋风车。国产首台旋风车大量采用先进计算机设计手段,集目前国际先进的“五轴联动”等高端技术于一体,首次应用“旋风刀架高精度定位技术”、“大载荷主轴平衡补偿技术”、“静压导轨技术”、“大切削力下高刚度技术”等关键自主创新技术。

     2007年3月,齐重数控仅用一年时间,就成功研制出国产首台旋风车,并于2007年4月9日参加北京第十届国际机床展览会。展览会上,旋风车刮起一场“超级旋风”,受到1000多家参展的中外客商赞誉。在展会期间,这台旋风车就被中船重工集团当场购得。从去年底到今年初,齐重数控在青岛海西重工提前完成旋风车的安装、调试,并成功加工我国首套大型船舶曲轴,打破国外曲轴加工设备上的垄断,圆了我国曲轴制造梦。

     大型船用曲轴是万匹马力以上船舶柴油机的心脏。而船用大型柴油机曲轴重量大、加工精度要求高、制造技术难度大,我国多年来一直依赖进口,目前,我国每年需要大型船用曲轴500多根,国内每年加工曲轴仅能满足30%左右需求,主要依靠进口。“曲轴瓶颈”已严重制约了我国船舶工业的发展。为了扭转“船等机、机等轴”的被动局面,尽快实现大型船用曲轴加工国产化,齐重数控自主创新研制成功完全可替代进口的高精度曲轴加工“旋风车”,打破了国外在高端数控设备上的技术垄断和封锁,使我国成为世界上第三个可以独立生产大型曲轴的国家。标志着我国大型高档数控机床自主创新能力已达到世界领先水平。

     武汉重工铸锻有限公司董事长沈成义感慨地说:“齐重数控的旋风车与国外王牌旋风车性能相当,技术指标稳定、可靠,完全能替代进口先进设备。我们在国外买一台旋风车近亿元,而齐重数控旋风车售价仅4000多万元,供货期仅是国外的三分之一。我们又向齐重数控订购了‘一拖二’旋风车、国内最大的数控镗铣床及数控曲柄立车、数控卧车等设备,供货期比国外提前一年半。”


     齐重数控装备股份有限公司是全国机床行业大型重点骨干企业。经过多年的持续发展,现已成为国际知名、国内一流的重大装备及国防装备保障产业化基地,是国家火炬计划重点高新技术企业、中国金属切削机床10强企业、中国机床销售收入10佳企业、我国重型机床行业唯一的“中国工业行业排头兵企业”。

     目前,齐重数控一大批产品已经达到了世界先进水平,并且全部拥有自主知识产权。立车加工范围从填补国内空白的10米、16米、16.8米,到现在填补国际空白的25米,最大承重600吨,卧车从填补国内空白的4.3米、5米,到现在填补国际空白的6.3米,最大承重300吨。在重型立卧车产品占据绝对优势的情况下,齐重数控全面开拓多品种产业格局,数控重型镗铣床、数控重型曲轴车床、数控不落轮对车床、数控动梁龙门移动式镗铣床、高速铣床、数控立式磨床、数控立式钻铣床、数控立式铣齿机等新产品不断问世,而且各项精度指标都达到国际先进水平。数控立式磨床工作台φ2500直径外端径跳达到0.003mm,砂轮主轴端径跳0.002mm,改写了我国同类设备长期依赖进口的历史;高精立式加工中心的铣齿加工精度达8级成品齿轮加工;数控重型曲轴旋风切削加工中心可一次性完成低速机曲轴的成品加工;2.5米数控立式车床工作台径跳、端跳达到0.005mm。齐重数控为国防、航天、电力、核电装备、船舶等行业提供了替代进口、独家制造的产品。其中,五米数控卧式车床荣获机床行业最高奖——春燕一等奖,Q1-105数控曲拐专用车床荣获“中国机械工业科学技术奖”一等奖,是2006年我国机床行业唯一入围“中国机械工业科学技术奖”的企业。

        世界最大单臂起重船
——海上大力士,举重若轻
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工程总投资:15亿元以上
工程期限:2006年——2008年

蓝鲸号,由上海振华港机建造的7500吨级起吊船,这是目前世界最大的单臂起吊船。此外中国正在建造两万吨级的巨型起吊船,主要用于海洋钻井平台运输。


2008年5月7日,“蓝鲸”号7500吨全回转浮吊在上海振华港机公司研制成功。它将成为海事工程的“大力士”,可用于海上起重、建桥、铺管、打捞等多种用途,起重量达到7500吨,超过艾菲尔铁塔7000余吨的重量。

“蓝鲸”号全长241米,宽50米,型深20.4米,总吨64110吨,起重吊梁高98.1米,最大起重能力7500吨。它既可以将吊具深入水下150米,又可以将重物提升到水上125米。它的一大特点就是起重臂可以放倒或旋转,十分灵活。由于海上环境瞬息即变,普通的固定臂式起重机因其起重臂不能放倒,遇上恶劣的海况,起重臂常会变形损坏或折断。7500吨全回转浮吊的诞生,就能自如对付恶劣环境,大大扩展了我国海事工程和求助打捞事业可涉猎的海域。蓝鲸号起重船也可兼做大型大跨距桥梁预制件吊装、打捞及水上重大件吊装之用。

     海上巨型浮吊是海上油气田开采等海上工程的紧俏装备。长期以来,巨型浮吊被称为美欧日的独占品,1500吨以上的浮吊都由发达国家制造。世界上7000吨以上的浮吊只有3台,最重的为7100吨。7500吨全回转浮吊“蓝鲸”号“百分之百中国制造”的背后,是一个响彻全球的名字——振华港机。

     “蓝鲸”顶点最高130米,相当于40多层楼高,最高起重高度可达110米;整个浮吊船可同时容纳300人食宿作业,并设有直升机停机坪,自航速度达到11个节级。可就是这个庞然大物,从设计到制造完成只用了两年半左右的时间,不及外国公司时长的2/3。振华总裁管彤贤自豪地强调,至少有10项独创的技术在“蓝鲸”上实施应用。

国际上已有的超大型浮吊一般不能全回转,起重机要转向,整个船必须掉头,而掉头需要众多小船来牵引,效率低下。而有了全回转,起重机进退自如,可大大提高作业效率。

尽管全回转技术优点众多,国际上却少有公司敢触及,因为技术要求太高。“蓝鲸”的设计师们大胆采用了双层滚轮的方法,整个起重机的旋转重心降低,增加了起重机的稳定性。

     吊钩是起重机的灵魂,但是,国内没有公司锻造过能承载1600吨以上的单钩,为此,振华与上海重型机械厂合作,由振华投资专门成立了攻关组,在很短的时间内锻造出了满意的吊钩。

     成立仅16年的振华,从集装箱起重机起步。成立初就立下了“世界上有集装箱码头的地方就要有振华港机的起重机在作业”的理想,后来,管彤贤提出了“每年做一件‘世界第一’的事”的目标,并一步步演变成现实。

     2006年,振华获得美国旧金山海湾大桥的订单,价值2亿美元以上。美洲区成为对振华业务需求增长最快的地区之一。

目前全球海上重型装备市场每年约有500亿美元的“市场蛋糕”。海上重工装备产品有开发设备和施工设备两大类,每一项都是上亿美金的大买卖。若无技术、资金和人力等密集型竞争实力支撑,将难以在这此市场上打拼。因此,有市场人士指出,备战多时的振华港机如今显然已决意成为跻身于海上重工设备行业的有力竞争者。7500吨全回转自航浮吊的设计和制造,以及电控系统、安全保护系统和主要机电配套均由ZPMC自主研制完成,显示了振华港机多年来谋求科技创新和技术进步又结出了硕果。

从1992年创业至今,振华依靠中国人的魄力和实力,自主创新超常规地发展,创造了装备制造业的奇迹,登上世界港口起重机行业王座。在大型集装箱机械领域占有世界80%以上的市场份额。根据英国权威杂志《World Cargo News》的统计,自1998年起,振华港机的产品已经连续9年位居全球市场占有率之首。振华不但占领了发达国家的港机市场,也装备了发展中国家的港口,“ZPMC”(振华港机的英文简称)已经成为国际著名品牌,产品出口到世界上65个国家和地区。振华短短十几年的全球化发展历程为中国装备制造企业在全球化中“走出去”和“创立国际知名品牌”树立了典范,让“中国制造”在全球赢得了尊敬。

     1992年,振华为施工需要制造了900吨的浮吊。为了抓住世界约500亿美元的浮吊市场大蛋糕,振华涉足4000吨全回转浮吊产品,并于去年研制出了“南海一号”,在打捞宋代沉船中一展风采。与此同时,2006年,振华又着手7500吨浮吊的研制,并顺利完成。

     7500吨大型浮吊项目的建成,又让振华的国际订单应接不暇。5月1日,韩国三星重工与振华签订合同,预定8000吨的大型浮吊,另外,荷兰等国家的1.2万吨、2.8万吨大型起重船的合同也在洽谈之中。


2008年7月21日,由中国海洋石油工程有限公司投资购建的7500吨大型海洋工程起吊船“蓝鲸”号正式起航,离开上海长兴岛建造基地,标志着这艘世界单吊能力最强的海洋工程船舶正式投入使用。

2008年10月19日,该船成功完成了印度VED项目组块支撑模块南块吊装,这是该船在海外完成的第一吊作业。

          世界首创新型五轴混联机床
——XNZ2430大型龙门式五轴联动混联机床
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工程总投资:5000万元以上
工程期限:2005年——2007年

2007年11月10日在上海闭幕的2007中国国际工业博览会上,齐二机床集团自主研发的、具有完全自主知识产权的世界首台XNZ2430重型龙门式五轴混联机床荣获博览会最高奖——金奖。图为重达数十吨、高11米的世界首台大型龙门式五轴混联机床亮相展会。本届工博会共聘请75位国内著名技术专家及美国、法国、日本等外籍专家参与评奖,总计评出39项获奖展品,其中金奖3项。




2007年10月,由齐齐哈尔第二机床集团研制的世界第一台XNZ2430新型大型龙门式五轴混联机床和亚洲最大的SKCR165/1200型数控纤维缠绕机研制成功。

XNZ2430型重型龙门混联机床是齐二机床承担的国家863项目即“高、精、尖”重大数控装备关键技术研制项目。

并联机床,也被称为虚拟轴机床或并联运动学机器,是并联机器人技术和现代数控机床技术结合的产物,由于它同时兼顾了机床和机器人的诸多特性,已成为机床行业发展过程中不可忽视的一个亮点。 被称为21世纪的新型加工设备。它克服了传统串联结构机床的固有缺陷,具有模块化程度高、刚性高,运动部件重量轻、加速度大、加工精度高等优点,可实现多坐标联动数控加工。它特别适用于加工带有复杂曲面形状的较大、较长类零件和叶片类零件,适用于国防、军工、航空航天、发电设备、模具制造等行业加工三维空间曲面的关键精密零件。

      齐二机研制的大型龙门式五轴混联机床XNZD2415机床已经用于哈尔滨电机厂有限责任公司的三峡混流式水轮机叶片加工,并将推广应用到其他螺旋桨和叶片加工。

     加工飞机螺旋桨、大型叶片等大型复杂曲面,需要大型五轴联动加工设备,目前,国外在大型五轴联动数控机床上对中国实行技术封锁,我国每年需要花大量外汇从国外进口此类装备。新型大型龙门式五轴混联机床XNZD2430机床的研制成功将提升我国对大型复杂曲面零件的加工能力,提升我国先进制造装备水平,节约大量外汇,具有显著的经济和社会效益。

SKCR165/1200型数控纤维缠绕机,是打破西方国家技术封锁的替代进口的高端产品。该数控纤维缠绕机为五坐标控制、四坐标联动的树脂基复合材料,缠绕成型构件的大型数控专机。该机包括五坐标控制四坐标联动的缠绕轨迹控制系统、张力自动控制系统、温度自动控制系统和质量保证系统,可实现圆筒、圆锥、球、双曲面回转体、组合体回转体等构件缠绕,也可以进行矩形截面、多项式等多维复杂曲面和组合体形状结构件缠绕。如火箭发动机壳体、各种弹体、卫星结构件、水处理设备、天然气储罐、医疗防火用压力容器等等。

     XNZ2430新型大型龙门式五轴联动混联机床和SKCR165/1200型数控纤维缠绕机的成功研制,成功打破了西方的技术封锁,为我国的国防工业发展提供了强大技术和装备保障。同时也彰显了齐二机床自主创新的雄厚实力和丰硕成果。

     近年来,齐二机床集团围绕构建国家振兴装备制造业保障基地这一目标,坚持数控机床不断向尖端化发展,在较短时间内开发研制了一大批具有完全自主知识产权和较强市场竞争力的重大高新技术产品,其中14种新产品接近当今国际先进水平,3种产品达到世界领先水平,31种产品填补了国内空白,1种产品填补了世界空白,获得省级以上科技进步奖等11个奖项。2005年和2006年企业连续荣获全国机床工具行业数控产值、产品销售收入、精心创品牌活动三项十佳企业称号。2006年“齐二牌”数控铣镗床荣获“中国名牌产品”称号,数控机床产品被国家商务部评为“最具市场竞争力品牌产品”,企业技术中心被认定为国家级技术中心。2007年荣获中国机械500强称号。

        世界最深钻井机
——12000米超深钻井机
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工程总投资:2000万元以上
工程期限:2005年——2008年

2008年3月中旬,我国首台拥有自主知识产权的12000米超深钻机——ZJ120DB钻机,在川西海相科学探索井川科1井上安装调试成功,并正式投入使用。此前,全球仅美国拥有一台12000米钻机。

川西海相科学探索井川科1井位于四川省绵竹市孝德镇,由胜利油田99101钻井队承钻。这口井原设计井深为8875米,后设计井深改为7540米,按照施工要求,二开钻至3200米后更换为12000米钻机作业。

     据悉,ZJ120DB钻机由宝鸡石油机械有限公司研发,已被确定为国家863计划“先进钻井技术和设备”的重要课题之一,胜利油田也派出专家参与了此项研发工作。ZJ120DB钻机的研制成功,不仅意味着我国石油钻井装备取得了重大突破,对我国实现深层找油和油气稳产增产也具有重大意义。

目前全球石油、天然气的开采正呈现向陆地深层、环境恶劣区域和海洋发展的趋势,在我国探明可开采的石油资源中,很大部分埋藏在5000米以下,因此,超深井钻采装备技术成为石油开采业共同关注的课题。

要想获得万米以下的石油资源,钻机深度至关重要。2005年,我国成功研发出9000米超深井钻机,打破了美国、挪威等国对这一领域的垄断局面,成为了全世界少数掌握这项技术的国家之一。西安宝德公司在9000米超深井钻机的基础上,采用国际先进技术和设备,自主研发出世界首台12000米超深井交流变频钻机电控系统,一举赶超其他国家,站到了全球石油装备制造业的最前沿。

12000米超深钻井机为川科1井完成多项科学探索任务提供了保障。其"大脑"首次使用超深钻井交流变频控制系统;核心动力绞车的提升能力高达6000马力,其超大功率能让钻头穿透地球深处的各种坚硬岩层,达到12000米深处;其“心脏”泥浆泵为承压52兆帕、2200马力的高压泵;还拥有900吨承载能力的井架和底座、900吨承载能力的天车、游车、大钩和吊环、675吨承载能力达的水龙头、72吨承载能力的耐低温死绳固定器……这些处于世界先进水平的设备在国内都属首次研制,这把世界顶级利剑能在-40℃~55℃的环境中工作,几乎能在全球的任意区域使用,还能根据工况自动加减速、刹车、报警,使钻井作业的智能化水平和安全系数大大提高。

作为国内首台超深井钻机电控系统,wb-zj120db的性能总体达到了国际先进水平。它犹如中枢神经,能为12000米超深井钻机这个钢铁巨人提供有效指令,使其达到最佳的工作状态。该超深井钻机电控系统,创新性地采用了多项西安宝德公司自主研发的专利技术,其中包括荣获国家重点新产品奖的自动送钻技术、变结构技术、一体化控制技术等,提高了钻井工程的质量,为整个电控系统的成功研制起到了极大的推动作用。

这台超深井钻机电控系统不仅创造了国内第一,同样也是世界首台陆地交流变频钻机。它也同时被列为国家“863计划”、“十一五”重大科技攻关项目,还同时荣获了2007年度西安市科技进步一等奖、国家科技型中小企业创新基金及国家重点新产品奖等众多荣誉。代表了中国目前钻机电控系统研发的最高水准。

          世界最大浮船坞
——30万吨级“中海峨眉山”浮船坞
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工程总投资:5.8亿元
工程期限:2007年——2008年

轮驳公司将“中海峨眉山”从江都三江营中海造船基地成功拖航至长兴岛岸边,开创了长江拖航史上的先河




2008年11月29日下午,世界上最大的浮船坞——30万吨级“中海峨眉山”浮船坞竣工投产仪式在上海国际会议中心举行。国家交通运输部副部长徐祖远、上海市副市长艾宝俊、海军装备部总工程师董玉臣少将、中国海运(集团)总公司党组书记马泽华等出席竣工投产仪式。


面积超4个足球场

     “中海峨眉山”型深28米,相当于10层楼高;总长410米,型宽82米,比4个足球场还要大;举力8.5万吨,耗用钢材超过4万吨,采用了超大排量的进排水泵、阀门遥控等先进技术,实现中央控制室遥控操作,结构合理,自动化程度高。可承修1万标准箱以上的集装箱船和目前世界上最大的油船和散货船。通俗点说,目前全世界所有大船,‘中海峨眉山’都有能力承修。

     在应对世界金融危机的背景下,世界最大浮船坞在上海投产,有利于进一步拉动内需,为‘确保上海经济平稳较快发展,确保民生持续得到改善’提供实实在在的支持。标志着上海国际航运中心的配套修船能力迈上了新台阶,是中海集团对上海国际航运中心建设投下的信心一票。

浮沉之间引船入坞

     从外形看,“中海峨眉山”浮船坞像一只硕大的长方形箱子,两头贯通;凑近了才发现,“箱子”里已停了一艘块头较大的旧船。李正建说,浮船坞具有造价低、建造周期短、机动灵活、便于迁移等优点,一般用于万吨以上船舶的小修、坞修和事故修理。

     20万吨甚至30万吨级的大船,如何乖乖地“走进箱子”?

     “‘中海峨眉山’设有超大排量、功率的进排水泵,由中央控制室遥控操作,工作原理和潜水艇类似。”李正建介绍,通过调节压载水舱的注水和排水,控制浮船坞自身沉浮,来引船入坞。

     首先向压载舱注水,浮船坞下沉,待修船舶进坞后,再排出舱内的水,船坞上浮,把船“托举”出水面。此时,船身已稳稳“坐”在坞底的几排墩木上。船坞沉浮全过程,一般需要近2个小时。

连续创造多项“之最”

     “中海峨眉山”浮船坞由上海船舶研究设计院负责总体设计,由中海工业有限公司自行建造,具有完全的自主知识产权。2007年8月,浮船坞在中国海运江苏造船基地江都三江营基地开工,经设计、施工人员416天艰苦奋战,今年9月下旬顺利下水。

     10月2日,自重4.2万吨的浮船坞从江苏省扬州市顺长江而下,拖航50多小时,于10月4日抵达上海长兴岛。拖航船队总长度超过635米,宽约102米,26艘海巡艇、7艘护航艇全程维护安全,创下长江航运史上大型拖带尺度之最。

     中国造船工程学会理事长黄平涛介绍,对比“中海峨眉山”浮船坞和国内外已建成投入使用的类似设施,分析总长、举力、浮体长、坞体总宽、坞内总宽等各项主要技术参数,认定“中海峨眉山”是目前世界上投入使用的最大浮船坞。

        世界第二条激光冲击强化生产线
——中国航空制造技术重大突破
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工程总投资:—
工程期限:2000年——2008年

2008年11月30日,由西安天瑞达光电技术发展有限公司和陕西蓝鹰航空电器有限公司共同承建的中国第一条激光冲击强化生产线,在西安阎良国家航空高技术产业基地建成。这标志着中国激光冲击强化技术向工程化应用迈出了重要一步,使中国成为继美国之后世界上第二个可实现该项技术工业化应用的国家。

     同时,由空军工程大学、西安天瑞达光电技术发展有限公司和北京镭宝激光技术有限公司共同研制的“激光冲击强化成套设备及关键技术”,也于日前通过了国家权威鉴定委员会的技术成果鉴定,这些都标志着中国激光冲击强化应用技术取得了重大突破。

     激光冲击强化技术是利用强激光束产生的等离子冲击波,提高金属材料的抗疲劳、耐磨损和抗腐蚀能力的一种高新技术。它与现有的冷挤压、喷丸等金融材料表面强化手段相比,具有非接触、无热影响区、可控性强以及强化效果显著等突出优点。

     激光冲击强化技术在美国航空装备制造与维修以及其他装备制造业正得到广泛的应用。美国GE公司已经用此项技术为美国空军强化了数万件航空部件,据美国国防部估计,在美国空军现有飞机寿命期内,用激光冲击强化可节约60亿美元的维修成本。2004年,美国还为F22战斗机建设了价值2亿美元的激光冲击强化生产线。

     此次中国激光冲击强化应用技术取得重大突破,对解决中国飞机发动机疲劳断裂问题、提高其可靠性将具有重大的意义。

激光冲击强化技术简介

飞机和航空发动机结构大量采用金属材料,金属材料的主要失效形式疲劳和腐蚀均始于材料表面,所以金属材料表面的结构和性能直接影响着材料的综合性能。为此,人们采用喷丸、滚压、内挤压等多种表面强化工艺来改善金属表面性能。利用强激光诱导冲击波来强化金属表面的新技术称为激光冲击强化技术(简称LSP),由于其表面强化效果好,自产生之日起就得到了广泛的关注和研究。1998年该技术被美国研发杂志评为全美100项最重要的先进技术之一。美国上世纪90年代后期开始的航空发动机高频疲劳研究计划中,将激光冲击强化技术列为工艺技术措施首位。2005年,研制激光冲击强化系统的MIC公司获美国国防制造最高成就奖。美国将该技术列为第四代战斗机发动机关键技术之一,足见该项技术的重大价值。

当短脉冲(几十纳秒内)的高峰值功率密度( )的激光辐射金属表面时,金属表面吸收层(涂覆层)吸收激光能量发生爆炸性汽化蒸发,产生高压(GPa)等离子体,该等离子体受到约束层的约束爆炸时产生高压冲击波,作用于金属表面并向内部传播。在材料表层形成密集、稳定的位错结构的同时,使材料表层产生应变硬化,残留很大的压应力,显著的提高材料的抗疲劳和抗应力腐蚀等性能,这就是激光冲击强化。

激光冲击强化技术和其它表面强化技术相比较,具有如下鲜明特点:(1)高压,冲击波的压力达到数GPa,乃至TPa量级,这是常规的机械加工难以达到的,例如,机械冲压的压力常在几十MPa至几百MPa之间;(2)高能,激光束单脉冲能量达到几十焦耳,峰值功率达到GW量级,在10~20ns内将光能转变成冲击波机械能,实现了能量的高效利用。并且由于激光器的重复频率只需几Hz以下,整个激光冲击系统的负荷仅仅30KW左右,是低能耗的加工方式;(3)超高应变率,冲击波作用时间仅仅几十纳秒,由于冲击波作用时间短,应变率达到 ,这比机械冲压高出10000倍,比爆炸成形高出100倍

激光冲击强化技术国内外发展现状

激光冲击强化技术最初开发于20世纪70年代初的美国贝尔实验室,我国著名物理学家钱临照教授早在60年代也提出过这方面的思想。1972年,美国巴特尔学院(Battelle Memorial Institute)的Fairand B.P.等人首次用高功率脉冲激光诱导的冲击波来改变7075铝合金的显微结构组织以提高其机械性能,从此揭开了用激光冲击强化应用研究的序幕。1978年秋,该实验室的Ford S.C等人与美国空军实验室联合,进行激光冲击改善紧固件疲劳寿命的研究,结果表明激光冲击强化可大幅度提高紧固件的疲劳寿命。当时由于缺少可靠的、高脉冲频率的大功率激光器而未能实用化。

上世纪80年代后期,欧洲、日本、以色列等国家和地区纷纷开展了激光冲击强化技术研究。但从公开报道的资料看,到目前为止,国际上还只有美国将激光冲击强化实际应用。上世纪90年代在美国高频疲劳研究国家计划等支持下,美国利佛莫尔国家实验室和GE、MIC公司等联合深入开展了激光冲击强化技术的理论、工艺和设备的研究,使激光冲击强化技术获得了很大发展,逐步走向了实用,用于F110、F101、F414等发动机的生产和修理。其中,F110、F101发动机在使用中发生多次风扇叶片故障,迫使F101每飞25小时和F110每天第一次飞行前要做一次能够发现0.127mm裂纹的精细检查,采用激光冲击强化解决了这一问题。

进入21世纪之后,激光冲击强化技术的应用取得了长足的进展。美国空军为提高激光冲击强化生产效率做出了很大的努力,设置了4个重要的制造技术计划(Air Force Manufacturing Technology Programmes),取得了许多重要进展,解决了提高激光冲击强化生产效率和可移动式生产等工业应用问题。2002年以来,美国已将激光冲击强化大规模用于航空部件的制造和修理中,例如,美国MIC公司将激光冲击强化技术用于军民用喷气发动机叶片以改善其疲劳寿命,不但提高了飞机发动机的安全可靠性,而且每月可节约飞机保养费几百万美元、节约零件更换费几百万美元。美国预计仅仅战斗机发动机叶片的处理,就能节约成本超过10亿美元。2003年,美联邦航空局(FAA)和日本亚细亚航空(JAA)将激光冲击强化批准为飞机关键件维修技术,当年这项技术即被用于波音777飞机的零部件处理。

2004年,美国激光冲击技术公司(LSP Technologies, Inc., LSPT)与美国空军实验室开展了F/A-22上F119发动机钛合金损伤叶片激光冲击强化修复研究,对具有微裂纹、疲劳强度不够的损伤叶片,经过激光冲击处理后,疲劳强度为413.7MPa,完全满足叶片使用的设计要求379MPa,取得了巨大成功。此外,对叶片楔形根部进行激光冲击处理后,其微动疲劳寿命至少提高25倍以上。目前,激光冲击强化技术已大量用于F119-PW-100发动机整体叶盘等部件的生产。LSP公司还提出了对飞机蒙皮铆接结构强化的专利,应用可移动激光设备在飞机装配现场对铆接后的铆钉及其周围强化,效果明显。

从2005年开始美国又将激光冲击强化逐步扩大到大型汽轮机、水轮机叶片以及石油管道、汽车关键零部件等的处理。据报道仅石油管道焊缝的处理就能达到10亿美元以上的收益。
中国激光冲击强化研究


国内从20世纪90年代开始激光冲击强化技术的研究,主要进行了理论探讨和针对钢材、铝合金材料等的试验研究。开展了激光冲击强化研究的单位主要有中国科学技术大学、江苏大学、南京航空航天大学、华中理工大学、北京航空制造工程研究所、航空材料研究院、北京航空航天大学、空军工程大学等单位。

南京航空航天大学的探索研究比较早,初步验证了激光冲击强化是有作用的,在国内具有一定开创性。华中理工大学对LY12铝合金冲击前后的试件做了疲劳实验,并进行了初步的微观机理研究,表明激光冲击强化使位错密度提高21倍、表面产生49.43MPa的残余压应力。北京航空制造工程研究所对铝合金LY112铆接试件的铆钉孔进行激光冲击强化实验,表明激光冲击强化能稳定提高铆接结构疲劳寿命约80%,该所从俄罗斯引进了可进行单次冲击试验用的激光器设备,但由于俄罗斯并未专门研制激光冲击强化用激光器,该激光器不能满足工业应用要求。

90年代中期开始,中国科学技术大学和江苏大学对激光冲击强化的研究工作比较多。中国科技大学强激光技术研究所研制出了国内首台实验用的激光冲击处理机,但是该设备只能单次冲击,且可靠性不高,仅能用于实验,不能满足航空部件的生产和修理需要。江苏大学从激光冲击强化机理、涂层约束层应用和强化工艺试验等方面进行了一系列研究,并与中国科技大学合作研制了有重复频率的钕玻璃激光器,取得了一定的进展,但该激光器仍不稳定,不能长期工作,因此仍不能满足工业应用要求。

近年来,尽管需求越来越迫切,但受设备和关键技术的限制,国内的研究不够活跃。针对重大的应用要求,空军工程大学与西安天瑞达光电技术有限公司、江苏大学、西安蓝鹰电器设备公司和镭宝光电公司等多家单位合作,对激光冲击强化技术的强化机理、关键技术、成套设备和在航空发动机上的应用工艺进行了大量研究,现已研制出适合强化高温合金、钛合金等高强度材料用的HGN-1、HGN-2型高能脉冲激光器,以及脉冲能量为25J,重复频率达到1Hz的YAG激光器及其强化生产成套设备,制定了航空部件冲击强化工艺操作流程和质量检查规范,并在西安蓝鹰电器设备公司建立了激光冲击强化示范生产线,为该技术在航空工业上的应用上奠定了基础。

2008年,空军工程大学和西安天瑞达光电技术公司将激光器和运动平台进行了集成与控制,并指导陕西蓝鹰电器有限公司在阎良建立了我国第一条激光冲击强化工程应用示范线。该示范线可以实现复杂曲面(如叶片)双面激光冲击强化。

该激光冲击强化生产线与美国基本相当,实现了系统的集成控制,对强化过程的关键参数进行实时监控,脉冲工作频率1~2Hz;研制的Nd:YAG激光器比美国同类激光器性能指标更高,用于激光冲击强化,与美国钕玻璃(Nd:Glass)激光器效果相当。

法国针对激光冲击强化需要,研制了Nd:YAG激光器,但该激光器没有工业应用的成套设备,且Nd:YAG激光器能量比国内小,ASE更大。

美国对激光冲击强化也有一个发展过程,如在初步应用的基础上,针对激光冲击强化技术存在的问题,美国空军组织了LSPT、P&W、GEAE和UTC等公司进行了多个制造技术计划。提出了快速涂层的RapidCoater技术,研制了先进的控制和监控技术以提高其工作可靠性和可重复性,成本至少降低了50~70%,增加产量6~9倍。国内外的研究均表明,激光冲击强化对各种铝合金、镍基合金、不锈钢、钛合金、铸铁以及粉末冶金等均有良好的强化效果,除了在航空工业具有极好的应用前景外,在汽车制造、医疗卫生、海洋运输和核工业等都有潜在的应用价值。
            世界最大环保型超级油轮
——30万吨级VLCC华山号
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工程总投资:10亿元以上
工程期限:2007年——2008年

甲板相当于3个足球场,船体高度超过20层楼。




2008年10月27日,由上海外高桥造船公司为新加坡海洋油船有限公司建造的绿色环保型31.8万载重吨VLCC“华山”号提前5个月命名交船。这是目前世界上建成的第一艘全面满足由国际船级社协会(IACS)制定的最新《共同结构规范》(CSR)载重吨最大、款式最新的超级油轮。

     之前,载重29.7万吨的VLCC“长江之珠”号交船,它是上海开埠以来建造的最大油轮。不到半个月,“上海最大”升级为“世界最大”,标志着改革开放30年来,上海造船业靠科技引领产业变革,制造能力不断攀高,产品更具有国际竞争力,上海各大船厂也向世界级“船老大”迈进。

     “华山”号轮,船长333米,型宽60米,型深30.5米,设计吃水21米,航速为16.1节,续航力约29000海里,是上海外高桥造船公司继成功开发17万载重吨级好望角型散货船系列、11万载重吨级阿芙拉型油轮系列、大吨位海上浮式生产储油轮(FPSO)系列,世界第六代3000米深水半潜式钻井平台之后,向市场推出的又一标志性产品。一经问世,立即引起国际航运界的广泛关注和积极响应,至今已累计承接订单16艘。

     在整个研发过程中,上海外高桥造船公司收集到了大量的船东意见和当今VLCC最新潮流讯息。同时,依据《共同结构规范》,对VLCC的设计海况、标准装载情况、静态和动态载荷、构件净尺寸、腐蚀余量、局部强度衡准、总体强度衡准以及结构疲劳等参数进行了分析、测算和确定。该船主要应用了永久检查通道(PMA)、燃油舱双壳保护、泵舱双层底、低硫燃油舱设置等新的规范,达到了绿色环保的要求。

特殊部位加厚处理

     为增强船舶航行的环保性和安全性,国际船级社制订《共同结构规范》,将船舶疲劳寿命要求提高到25年。规范实施前,船舶各部位的钢板厚度相差无几,比如20毫米的钢板,只要一个地方被腐蚀2毫米,就要整体“换血”。而“华山”号穿上了“定制衣”——在露天、易潮湿、与原油接触的易受磨损、腐蚀的部位加厚,就像为容易受伤的臂肘、膝盖穿上护肘、护膝,既延长船舶寿命,又节省了成本。

安装永久检查通道

     “华山”号新安装了永久检查通道,好比给船装了“胃镜”。由于船型深30.5米,肉眼看不到货油舱的细枝末节,“华山”号每隔6米设置一条通道,方便工作人员检查,油“肚子”里有任何风吹草动都能了如指掌。此外,“华山”号的燃油舱采用双壳保护;船身油漆杜绝重金属锡;燃烧产生的氮气、二氧化硫全面回收……多管齐下保证绿色环保。

压载水“新陈代谢”

     以往海轮空船行驶时,油轮内必须注入压载水,保证船体稳定和航行安全。但压载水跟着船舶“走南闯北”,无意中成了隐形炸丨弹——水中携带的微生物很可能就是水里的“一枝黄花”,给其它水域“致命一击”。为了解决这个问题,“华山”号学曹冲称象,化“巨象”为“碎石”,在船行驶过程中逐步置换压载水,保护海水水质,减小生物入侵的概率。

造船实现数字化

     随着上海造船工业的发展,“外高桥”逐步提高造船能级,吨位越造越大,技术越变越精。17万吨的好望角型散货船、30万吨海上浮式生产储油轮、第六代3000米深水半潜式钻井平台……每一个都是世界造船竞赛中的顶尖选手。造船基地从黄浦江搬迁到长兴岛,上海造船业有了大展拳脚的“练功房”,而三维建模技术成就的“数字造船”法,实现了具体生产和设计图纸的无缝对接。硬件扩容,软件升级,正是这样的“软硬兼施”,帮助上海造船业在国际舞台上屡创佳绩。

    上海外高桥造船公司成立于1999年10月18日,2004年至2007年分别以122万吨、217万吨、311万吨和353万吨年造船完工总量,连续四年名列中国船厂前茅,跻身世界十强行列,成为世界上具有重要影响力的造船企业。 目前,上海外高桥造船公司的手持订单已安排至2012年。

          车辆巨无霸
——湘电集团220吨交流传动电动自卸车
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工程总投资:3000万元以上
工程期限:2007年——2008年

2008年10月28日上午,由我国自主研制的、第一台拥有完全自主知识产权的220吨交流传动电动轮自卸车在湖南湘电集团湘电重型装备股份有限公司成功下线,标志着我国大型露天矿运输设备制造业技术已达到国际领先水平,标志着国务院确定的16个重大技术装备关键领域的重大突破。

     据了解,湘电集团是国内唯一的矿用电动轮自卸车生产制造单位,是国家定点的技术研发单位和标准制定单位,技术水平、开发能力处于国内领先地位。为全面落实党中央、国务院关于大力振兴装备制造业的战略任务,进一步满足我国露天矿山事业发展的需要,湘电集团充分利用现有108吨、154吨电传动自卸车国产化研制基础,于2007年7月正式启动了220吨交流传动电动轮自卸车研制项目。在项目实施过程中,公司先后投入资金5000余万元,并与湖南大学、中南大学、美国GE公司和白俄罗斯毕拉斯公司的建立了广泛的产学研合作关系,先后攻克了整车集成优化技术、交流变频技术、液压系统研制三大技术难点,实现了关键领域的重大突破。

     该车的研制成功和顺利下线,对国民经济发展和产业升级影响大、关联度高的重点领域的重大技术装备,实现核心技术和系统集成能力的突破;以点带面,通过自主设计和自主制造,带动基础装备和一般机械装备产品及零部件生产制造水平的全面提升。标志着我国的电传动矿用自卸汽车设计、制造技术水平跃上一个新的台阶,增强了国产电传动矿用自卸汽车参与国际化市场竞争的能力,促进大型露天矿山成套设备的国产化水平的提高。

2007年12月19日,湖南湘电重型装备项目落户湘潭九华经济开发区签约仪式在湘潭举行。项目规划用地500亩、计划总投资6亿元,将建设年产100辆大型电动轮自卸车基地。它是国内最大的电动轮自卸车生产线,具有自主知识产权。项目将于明年完成主体厂房工程、设备订购及有关配套设施建设,2009年全面建成投产。

     湘电集团重型装备股份有限公司主要生产大型和中小型工矿电机车、大型电动轮自卸车、城市轻轨车、城市轨道车及军用轨道车,产品通过ISO9001质量认证。拥有各类加工设备和齐全的制齿设备,具有年生产大型电动轮自卸车50辆、城市轻轨车30辆、工矿电机车1500辆及其备品的能力,以及电动轮自卸车动力总成、液压试验等试验台站,铺设专为大型矿用汽车和大、小机车、轻轨车、城市轨道车、军工车厂内试验运行的试验设备和场地。落户湘潭九华经济开发区的湘电重型装备项目,主要生产载重190吨、220吨和320吨大型电动轮自卸车。此种产品适用于大型露天矿、大型水利工程建设等,在国内外有着广阔的市场前景。同时,美国通用电器公司将参与技术研发。

     据了解,中国与美国是目前世界上仅有的两个可以独立开发、制造大型电动轮自卸车的国家。湘电集团重型装备股份有限公司研制的大型电动轮自卸车,被认定为国家级重点产品。该公司与美国通用电器的合作,既发挥了湘电重型装备本土优势,又发挥了美国通用公司的技术优势,达到了优势互补、实现强强合作的目的。将具有年产100辆重载卡车的能力。

这次引进的湘电重型项目,将进一步壮大湘潭九华的汽车产业。100辆大型电动轮自卸车生产线与已经入园的年产30万辆轿车的吉利汽车项目、年产800辆高速公路养护车项目,将共同形成湘潭九华年产可达250亿元的汽车产业集群。

            世界最大立式车铣床
——齐重数控25米数控重型双柱移动立式车铣床
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工程总投资:3500万元以上
工程期限:2007年——2009年

2008年9月29日,继16.5米数控双柱大立车投产后,齐重数控装备股份有限公司(以下简称齐重数控)再次重磅出击,与上海港机重工有限公司正式签订25米数控重型双柱移动立式车铣床的供货合同。

这台型号为dmvtm2500×60/550l-nc的数控重型双柱立式车铣床总吨位超过550吨,可以加工直径为25米的大型机组部件,其技术参数,技术等级,均处于世界领先地位。适用于高速钢、硬质合金及陶瓷刀具对黑色金属、有色金属及部分非金属材料的零件进行粗、精加工,可车削内外圆柱面、内外圆锥面、沟槽、端面、螺纹及复杂回转型面。为当前世界最大数控重型车铣床,预计将在2009年初在上海长兴岛港机制造基地投入使用。

这台25米高端数控重型立车,其技术参数、加工精度、技术等级,均创造诸多“第一”,为当今世界机床业的扛鼎之作。这标志着我国港机制造业和机床制造业一同跻身世界第一方阵。

齐重数控之所以敢接下这笔订单,凭借的是公司7年多来科研攻关成果的积累。由于有了先前16.5米数控双柱大立车的制造经验,这台25米的数控重型双柱移动立式车铣床的生产周期仅有一年零4个月,比正常的3年工期将缩短20个月。

成立于2000年的齐重数控,是以原齐齐哈尔第一机床厂作为主发起单位,联合中国机电出口产品投资公司等6家社会法人单位共同发起成立的。上海港机重工有限公司现已跻身为世界第二大港机制造商。

此前,上海港机需要添置一台世界领先、生产港口重型设备的高精尖大型设备,国内外三家知名机床制造企业为此竞标。最终,齐重数控以技术精良、管理先进、实力雄厚的优势,击败另外两家强劲对手,一举夺标。

     这次成功签约,标志着上海港机和齐重数控两家国内知名企业在各自行业的产品生产制造方面均有了决定性和历史性的突破。25米数控重型立车其技术参数,技术等级,均处于世界领先地位,目前世界上只有齐重数控装备股份有限公司可以生产。上海港机使用25米数控重型立车后,可为今后进一步巩固和拓展国际市场奠定基础。

2007年,齐重数控投资兴建占地面积1万平方米超重型机加车间。为使技术创新迅速转化为高质量产品,将相继投入3000万元,自制1台加工长度为50米的数控桥式龙门铣、3台高速铣,安装1台数控导轨磨床等先进设备,可大大提高产品出产率,缩短了产品生产周期,降低了生产制造成本。

          巨型海上储油筒
——世界首个陆造圆筒形浮动式储油生产平台
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工程总投资:2000万元以上
工程期限:2007年——2008年

2008年9月2日凌晨5点10分,在南通海事局的精心维护下,全球首个在岸上船台建造的圆筒型浮动式储油生产平台在南通顺利下水。

     此次下水的储油生产平台由江苏韩通船舶重工有限公司为挪威船东建造,是国内建造的首个同类型海洋平台。整个平台呈圆筒型,直径达66米,型深27米。因为采用了独特的圆桶式设计,使该平台无需依赖复杂而昂贵的转塔和旋转密封装置而长期独立系泊海上,具有较高的稳定性和抗风浪性。平台上建有一座炼油厂、一座输油专用的注气站、一座大型储油库,日加工原油约3万桶,储油能力可达30万桶。平台竣工后将长期系泊于北海水域,从事海洋石油的生产与储存。

     由于此次下水在全球属首次,无任何实践经验可以借鉴,平台下水时的重量近1.2万吨,重心高,下水速度快,下水冲程远,且平台呈圆筒型,与常规船舶比较,容易发生旋转,稳向性能较差,对周围通航环境、风力、水流等因素的要求较高。为保证平台安全下水,南通海事局多次派出业务骨干,到现场进行察看,并组织海事、引航、船务、水文等方面的专家召开咨询会,对方案进行周密论证。

5时10分,平台开始从滑道上下滑,下水时速度近每秒3米。在6艘大马力拖轮和岸上卷扬机的共同作用下,平台被稳稳地控制住,并顺利穿过110米宽的内港池口,安全靠泊码头。

     近年来,随着大型石油公司对海洋油气田开发产生兴趣,海洋工程市场前景看好。中远船务、惠生重工、韩通船厂纷纷进军海洋装备制造业。投资80亿元的中远海工基地在启东开工建设,主要建造海洋钻井平台、大型半潜式钻井平台和特种海洋装备,预计一期工程今年底完工,全国最大的民营造船企业熔盛重工也有意进入海工产品领域。南通海洋装备制造业新高地悄然崛起

            世界最大船用曲轴
——打造中国芯,突破技术垄断
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工程总投资:1000万元以上
工程期限:2007年——2009年

2007年12月29日上午,由大连重工起重集团控股的大连华锐船用曲轴有限公司自主研制的第一根大型船用曲轴正式下线。它长6.7米,重41吨,精加工要求很高,在旋转时的振动的振幅不能小于人头发丝的五分之一。





     2008年7月27日,迄今为止国产最长最重的船用曲轴在上海电气临港重装备基地下线。这是中国第一根8K90MC-C船用大功率低速柴油机曲轴,全长16米,重约200吨,填补了国内空白。也标志着上海电气在中国率先具备了大缸径船用曲轴的制造能力。

继取得这一最新成果后,2009年,上海电气重工集团还将根据海外用户需求,试制世界上最大型号规格的12K98MC-C曲轴等超大超前规格的产品。上海船用曲轴公司总经理刘超明表示,随着技术的积累和成熟,我国造船业有望打破“一轴难求”受制于人的瓶颈,推动我国从“造船大国”向“造船强国”加快迈进。

打造中国芯

   曲轴作为船用发动机的关键部件,被誉为船用柴油机的"心脏",对船舶的安全起着至关重要的作用,大型船用曲轴要求与船舶寿命相等,终身免维护,使用期限一般在二三十年以上,占发动机总造价的三分之一。但中国造船业几十年来却一直缺少这颗“中国心”。由于其重量大、加工精度要求高、制造技术难度高,因而业内常用"是否具备曲轴制造能力,从某种程度上代表了一个国家的造船工业水平。目前日本、韩国、捷克、西班牙等少数几个具备制造大型船用半组合式曲轴能力的国家高度垄断着国际上大型船用曲轴市场。

     韩国和日本造船业的重要优势之一,就是它们对曲轴的高度占有。有鉴于此,上海曲轴公司扮演的角色相当重要,既是解决大功率船用主机配套产品产能不足的突破口,又是我国造船产量在“十一五”末占领世界市场份额25%以上的重要落脚点。

         由于少数几个国家完全垄断了全球的曲轴,2001年以后,中国造船业常常碰到用比以前高出一两倍价格也买不到曲轴的情况。柴油机生产厂订不到曲轴就不能生产柴油机,船厂买不到主机就不敢接船舶订单,以致“十五”期间放弃了几百万吨的海外造船订单。 在一次国际订货会上,几位日本、韩国的曲轴供应商同一位国内船用柴油机厂的负责人开玩笑说,喝一大杯白酒就卖一根曲轴,这位负责人二话没说,就端起酒杯,直吓得供应商连连拱手,因为他们生产的曲轴将优先供应本国,根本不敢轻易许诺给中国客户。

随着原材料成本上升以及其他国家自身需求量的猛增,每根船用曲轴价格目前已达50万美元以上。该关键部件自造能力的缺失一度制约着我国船舶工业的发展,也让中国在荣获"世界第三造船大国"之名的同时付出了高昂的代价。有统计资料显示,1978~1997年,中国在进口曲轴上花费高达9000多万美元。而近年来,由于曲轴价格持续飞涨,以及中国造船业对曲轴需求量的增加,每年进口曲轴的费用已经高达四五千万美元。近几年来,半组合曲轴供求矛盾更为突出,价格逐年提高,并且交货期也经常得不到保证。因此,迅速建立中国自己的曲轴生产基地,实现船用大功率低速柴油机曲轴国产化已经成为我国经济建设中的一项战略任务。

发展过程

     2001年前后正是世界造船工业新一轮的扩张期,各国对大型高技术附加值船的需求激增。船用配套设备自造水平低下与中国的船舶生产大国的地位极不相称,特别是船用柴油发动机的核心部件曲轴不能自给,这一尴尬现状正是上海船用曲轴诞生的背景。

为改变我国造船业"船等机、机等轴"的现状,2001年,在国家领导人的有关指示下,国家发改委批准上马船用半组合曲轴国产化项目,并安排了部分国债资金予以支持。

     2002年5月,上海电气(集团)总公司、沪东中华造船(集团)有限公司、中国船舶重工集团公司和上海工业投资公司共同投资组建上海船用曲轴有限公司,投资1.86亿元开展船用半组合曲轴的科技攻关。


技术难度


表面上看,曲轴只是个十多米长几十吨重的一块“铁疙瘩”。然而,它的设计和制造工艺却相当复杂。

曲轴是柴油发动机直接与螺旋浆轴联结而传递推进力的。是由将钢铁打制成型的锻造钢和在模具中熔铸的铸造钢制成的。制造方法大体上有二种,一是整体制造的曲轴,主要用于中小船舶和发电用中、高速的冲程的柴油发动机,这种曲轴我国早能自给自足,另一种是组装式曲轴,主要用于大中型船舶和发电用低速二冲程柴油发动机,是将曲拐和轴颈部件热压成为整体。这种曲轴直到2005年我国才实现零的突破。

     组装式曲轴的曲拐有锻造和铸造二种制造方法,锻造方法需要用压力机等装备,所以气割及机械加工费用高,制造成本高。但是由于用压力机加工,疲劳强度可提高。铸造方法与锻造方法比,在成本上有优越性,可批量生产,但疲劳强度比锻造的低。目前,国内生产曲轴毛坯锻件的企业有两家,即鞍钢重机与一重集团。

船用大马力低速柴油机曲轴形状复杂,传递动力大,承受交变载荷,在船舶寿命期内不允许更换,因此对曲轴钢的纯净化,强度、硬度等有很高的要求,对曲轴毛坯锻件的强度、耐疲劳、抗冲击等性能要求十分苛刻,而且曲轴毛坯一体化成型工艺复杂,锻件制造还必须获得国际制造许可证和船级社的工厂许可。

2007年12月7日,鞍钢重机公司正式接到丹麦MAN-B&W总部的“大型船用柴油机曲轴锻件制造认证证书”,这表明鞍钢成为国内第一家申请六家船级社认证生产大型船用柴油机曲轴锻件的企业。鞍钢重机公司从2006年5月开始进行大马力柴油机曲轴毛坯锻造的研发。采用先进的真空冶炼、真空浇注技术,成功实现了曲轴钢的纯净化冶炼、浇注,使钢质满足了曲轴钢标准要求;利用计算机模拟技术,优化设计了曲轴柄弯锻模具、锻造工艺、热处理工艺,从而使曲轴毛坯锻造获得成功。

2007年8~9月,一重集团相继获得了中国船级社和英国劳氏船级社的工厂认可证书,10月28日,正式收到了丹麦MANB&W总部的"大型船用柴油机曲轴锻件制造许可证"。至此,一重集团已取得了生产规格80以下曲轴毛坯的全部认证,具备了大型船用柴油机曲轴锻件的资质。一重集团现正在积极进行 MANB&W和Wartsila-NSD(瓦锡兰)两种结构形式的90级曲轴认证工作,预计2008年上半年可以通过认证,同时可取得6家以上船级社工厂认可。届时,一重集团将具备生产所有级别的船用曲轴毛坯锻件的资质。一重集团正经过实施曲轴产业化的技术改造后,2008年具备年产75根曲轴毛坯的生产能力。



上海曲轴公司第一根曲轴原计划下线时间是2004年6月,之所以延后到2005年1月,就是因为研制过程中不断遇到新问题。2005年1月,中国第一根国产船用大功率低速柴油机半组合曲轴在上海船用曲轴有限公司顺利下线,这根7.5米长、约60吨重的船用柴油机半组合曲轴实现了我国在该领域零的突破。这根曲轴的诞生是"十五"期间中国船舶行业配套领域最大的技术突破。

     为了提升技术,该公司广泛吸收国内外曲轴毛坯制造和曲轴加工技术,通过引进国外专家、与国内知名高校科研院所合作等多种方式,采用“产学研”战略联盟、联合攻关的技术创新模式,走出了一条产学研结合,自主创新,自主开发的发展道路,在曲轴材料、曲拐弯锻工艺、曲轴红套工艺、曲轴精加工工艺等诸多方面取得重大突破,掌握了曲轴制造过程中的关键技术,形成了一批具有自主知识产权的曲轴核心制造技术。其中,先进的曲轴红套技术、带回转刀架的专用曲轴机床曲轴精加工工艺及宽刃刀具设计和应用、“柴油机—曲轴—船舶轴系—螺旋桨系统”动力学分析的攻关课题难度已达到国际同类产品水平。截至2006年12月底,该公司已申请国家专利10项,其中实用新型专利3项,发明专利7项。  
目前,该公司已累计承接船用曲轴合同152根(其中出口96根),2007年已完工50多根,2008年计划生产100根。

据资料,到2010年,中国需要大型船用半组合曲轴约310根,2015年将达 473根。届时,全世界的大型船用半组合曲轴仍将供不应求。为迅速形成产业规模,上海电气集团及时决策,抢先在临港重型装备制造基地开始了曲轴二期工程的建设。据悉,该公司曲轴二期项目投资5.92亿元人民币,新建厂房约24000平方米,新增曲轴车床、曲拐立车等专用设备32台套,形成年产200根曲轴的生产能力。  

     据透露,到2010年,该公司将实现年产240根大型船用半组合曲轴的规模,跻身世界曲轴制造企业前三名;到2015年,计划在曲轴的产品质量、生产能力和企业品牌方面保持世界第一。



目前,国内仅3家企业可以生产大型船舶用曲轴,具体情况如下。

    上海船用曲轴有限公司2007年生产了40根曲轴,不但打破日韩等少数几国对技术和市场的垄断,还有一半产品完成了出口。随着二期项目启动,2008年产量将是去年3倍,可达120根,目前公司已累计承接船用曲轴合同152根(其中出口96根)。另外,计划2009年年产160根,2010年达到200 根,届时几乎能与韩国斗山重工旗下的船用主机曲轴制造厂不相上下。斗山重工在2004年和2005年所生产的这类曲轴分别为200根和220根。自 2006年增加产量达到270根后,未见有报道称再有扩产计划。

    青岛海西重工自去年5月生产第一根曲轴至今已经生产了15根曲轴,已形成年产50根半组合式曲轴的装配、机械加工生产能力。二期项目建成投产以后将形成年产150支船用大型柴油机曲轴,其第一根船用曲轴已于去年5月份成功下线。

    大连华锐曲轴公司现在已经形成了年产40根曲轴的生产能力,而到2009年,其生产能力将达到75根。目前这个公司在手的大型船用主轴合同已达63根,其中今后3年的合同分别达到23根、38根、2根,而订货意向已达58根。

              世界最大电动轮矿用车
——服务于2000万吨级煤田
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工程总投资:2400万元以上
工程期限:2007年——2009年

360吨尤尼特瑞格MT5500型电动轮矿用车


2007年6月13日,内蒙古北方重型汽车股份有限公司(简称北方股份)生产的360吨尤尼特瑞格MT5500型世界最大电动轮矿用车在神华集团准格尔黑岱沟露天矿完成总体装配,这是国内首台360吨世界最大电动轮矿用车的问世,标志着中国矿用汽车事业的发展又迈上了一个新的台阶。从全球范围来看,目前能够生产360吨电动轮矿用车的制造商只有三家,公司位列其中。

360吨尤尼特瑞格MT5500型电动轮矿用车,车宽9.45米,长15.39米,高7.67米,自重223吨,载重后为557吨。是到目前为止世界上装载量最大的矿用车。该车的完成,充分证明了北方股份是目前世界上唯一一家能够在同一工厂、同一条生产线上生产25吨到100吨机械传动轮矿用车和120吨到360吨电传动轮矿用车以及23吨到42吨铰接式自卸车三大系列产品的工程机械制造企业。同时也为保证北方股份顺利完成与神华集团签订的37台360吨MT5500电动轮矿用车和18台260吨MT4400电动轮矿用车合同打下了坚实的基础。

     作为集世界一流露天采掘设备之大成的神华准能公司,目前已引进了代表当今世界采掘业发展方向的先进工艺如:轮斗工艺、单斗电铲加卡车运输工艺、吊斗铲倒堆工艺等投入到目前国内最大露天煤矿黑岱沟露天煤矿剥离中,在建设中的哈尔乌素露天煤矿,准能公司将单斗电铲加卡车运输工艺中的卡车由过去单车最大运能154吨提升到326吨,将进口MT5500型卡车37台用于剥离生产。新引进的MT5500型卡车,单车购置费用近300万美元,由美国厂家与国内包头北方股份公司联合生产与组装。为加快组装进度,培养自己的技术人员,神华准能在厂家组装的同时,一方面做好组装监理工作,另一方面进行自行组装,在厂家完成4台组装任务之际,自己组装的第四台卡车也已竣工。伴随这种大功率卡车的投入,我国矿用汽车业的发展将迈向一个全新台阶。

     国际矿用车市场的市场容量在1300辆左右,总装载量20亿吨左右。矿用车的主要用在煤矿、金矿、铜矿和铁矿,用户主要分布在澳洲、美洲。澳大利亚是世界矿用车最大的用户,仅2004年就购进500台。我国目前矿用车保有量在3000台左右,2005年销量在580台,2006年预计销量在700台左右。前几年矿用车的市场需求主要以45吨以下为主,近年来大吨位需求开始上升,尤其是2005年以来,大吨位和电动轮销售比例出现大幅度上升。

   大型矿用车国际上主要生产厂家是卡特彼勒(美国)、小松(日本)、特雷克斯(美国)(以及被特雷克斯收购的优尼特瑞格)、别拉斯(白俄罗斯)、日立(日本)、利勃海尔(德国),这些厂家在国际的市场份额占到90%以上。国内厂商主要是北方重工、湘潭电机、北京重型汽车厂、首都重型车厂、本溪重型车辆厂等5家企业。北方股份在国内企业中所占份额达80%以上。在50吨以上市场,北方股份更是占到90%以上的市场份额。

     为了追求生产效率,大型矿山偏爱使用载重量较大的矿用汽车,近年来随着矿山开采的规模的增加,大吨位矿用车的需求比例不断增加,超大吨位的矿用车不断出现。升级步伐不断加快。矿用车的吨位的快速提升始于60年代,在这之前,机动轮电动车是标准的产品。从50年代的30~40吨发展到60年代的60~70吨,在60年代开始柴油发电驱动应用于矿用车之后,矿用车吨位得以大幅度快速提升。现在常用的机动轮最大吨位在100吨左右,而电动轮最大吨位已经达到360吨。400~500吨的可能在不久的将来也会出现。我国在2005年以前主要以40~50吨为主,2005年以后大吨位车需求开始快速上升,现在已成为市场主流产品。

随着世界制造业向中国转移的大趋势,世界矿用车的中国制造比例也将大幅上升,主要驱动因素包括中国制造技术的提升,劳动成本的低廉以及国内市场的拉动。北方重工的矿用车销售遍及越南、朝鲜、卡塔尔、老挝等周边国家以及尼日利亚、津巴布韦、南非等非洲国家,矿用车的出口涵盖了从3303D(25吨级)到TR100(91吨级)的所有机型,品牌知名度日益提高。

TEREX-UnitRig MT5500 | 特雷克斯-尤尼瑞格[美国] MT5500  
该系列包括MT5500和改进型MT5500B,采用的是交流电传动系统,MT5500B共有4种柴油发动机可供选择,[功率分别为2014kW-2723kW],最大一款为MTU/DDC的Series4000,4冲程20缸,8845kg,油箱容量为3028L,空车质量是232t。

技术参数[MT5500B]:
外形尺寸:15.4m×9.5m×7.7m
最大功率:3705马力[2723kW]
额定载重:326t[360美吨]
车箱容积:218m3

          世界最大缸径船用柴油机
——沪东重机8K98MC型船用低速柴油机
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工程总投资:5000万元以上
工程期限:2007年——2009年

2007年6月30日,一台单机功率达49680马力(36550千瓦)的超重型船用柴油机主机在大连船用柴油机厂建造成功,这台船用柴油机主机的型号为8K90MC-C,机长为15.6米,高12.4米,自重达1253吨,高度超过4层楼,仅机内的一根曲轴就重211吨。它的建造成功,打破了日、韩在5万马力柴油机市场上的垄断地位。这台柴油机操纵灵活可靠,可实现24小时无人值守,技术指标、经济指标均代表了目前世界船用主机的先进水平,成为国际上船东优先选择和争先抢购的船舶主动力源。大连船用柴油机厂目前手持主机合同150台,金额超过65亿元,生产已经排到2010年。



     2007年1月,沪东重机股份有限公司与江南造船(集团)有限责任公司正式签约,国内最大功率的8K98MC型船用低速柴油机将安装在江南造船(集团)为中国远洋运输(集团)公司建造的5100TEU集装箱船上,这标志着我国大型集装箱船动力自主配套又实现了新的突破。

     8K98MC船用低速柴油机是国防科工委高技术船舶科研计划重点支持项目,是迄今为止世界制造的最大缸径柴油机,也是目前国内功率最大的船用柴油机。沪东重机股份有限公司自2002年起开展大功率低速柴油机关键制造技术攻关,在成功研制出7S80MC机和7K90MC机的基础上,又研制出8K98MC机。这表明我国船用大功率低速柴油机国产化研制能力进一步增强。

     8K98MC型低速柴油机缸径980mm,活塞行程2660mm,最大功率49840千瓦(67782马力)。本次合同签约4+4+4台,已生效4台,首制机计划2008年9月完工。

经过多年发展,沪东重机目前已位居全球低速柴油机五强,年产柴油机可达 150 万马力以上。2007后公司增长动力主要来自于产能和产量的大幅扩张(从100万力产能计划扩张到400万马力)。

沪东重机股份有限公司位于上海黄浦江畔的浦东新区,占地20.9万平方米,现有职工1700余名,于1998年5月在上海证券交易所成功上市。公司是中国目前生产规模最大、技术开发能力最强的船用大功率中、低速柴油机生产基地。

公司于五十年代初开始研制船用大功率柴油机。1958年成功研制出中国第一台船用大功率柴油机;1965年自行设计制造中国首台万匹机。改革开放以来,公司又引进船用中、低速大功率柴油机专利技术,先后制造出MAN-B&W、SEMT、SULZER系列等多种机型的专利产品。其中1997年成功研制出世界首台5S50MC-C柴油机,并得到ABS、CCS、DNV、GL、LR等世界12家船级社的认可。截止到2005年8月份,公司累计制造柴油机已突破1000万马力;2006年预计将完工柴油机82台/150万马力。在保持柴油机主业快速发展的同时,又积极开发非柴油机产品,例如柴油机配件、地铁盾构和美国GE排气缸等等。

目前,全国有14家船用柴油机生产厂,其中能够生产1万马力以上低速,大功率船用柴油机的只有沪东重机,大连柴油机厂,宜昌柴油机厂。沪东重机是目前国内船用柴油机行业的龙头,占有65%的市场份额。


船用柴油机

柴油机动力装置具有比较优良的性能,在现代舰船中,不论商船、渔船、工程船及各种军用舰艇上都得到了极为广泛运用。目前以柴油机作为主机的舰船占90%以上,柴油机船总功率占造船总功率的82%以上。由此可见柴油机动力装置的绝对统治地位。

柴油机动力装置具有以下优点:
(1) 有较高的经济性,耗油率[Kg/(KW.h)]比蒸汽、燃气动力装置低得多,其中高速柴油机(1000r/min以上)耗油率为0.16—0.18;中速机(300—1000r/min)为0.125—0.170;低速机(300r/min以下)为0.120—0.140。一般蒸汽轮机的耗油率为0.18—0.35;燃气轮机的耗油率更大,为0.24—0.40Kg/(KW.h)。
这一优点使柴油机舰船的续航力大大提高,换言之,一定续航力下所需的然油储备更少,从而使运行成本降低,有效载荷更高。
(2) 重量轻,柴油机动力装置中除主机和传动装置外不需要锅炉、燃烧器及这些设备附带的共质输送管道等,所以辅助机械设备相应减少,布置简单,因此单位重量指标较小。
(3) 具有良好的机动性,操作简单,启动方便,正倒车迅速,一般情况下正常启动到全负荷只需要10到30分钟,紧急时仅需3到10分钟。虽然这一指标比燃气轮机装置差些,但它不需要像燃气轮机装置那样需要一套复杂的启动和倒车设备。柴油机装置停车只需要2到5分钟,主机本身停车只需要几秒钟。

但柴油机装置也存在以下几个缺点:
(1) 由于柴油机的尺寸和重量按功率比例增长快,因此单机功率受到限制,低速柴油机也紧有40000KW左右,中速机20000KW左右,而高速机仅在8000KW或更小,这就限制了它在大功率船上使用的可能性,大功率舰艇希望的功率植普遍在30000到500000KW,故无法胜任。
(2) 柴油机在工作中的噪声、振动比较大。
(3) 中、高速柴油机的运动部件磨损比较严重,高速机的整机寿命仅1000到2000小时。
(4) 柴油机在低转速时稳定性差,因此不能有较小的的最低稳定转速,影响了船舶低速航行性能。另外,柴油机的过载能力也较差,在超过负荷的10%时,一般仅能运行1小时。



     近年来,随着中国造船业在市场上风生水起,“中国因素”成为国际船舶市场上一个时新名词,它也在一定程度上影响着国际船舶市场的变化与发展。

中国造船业不断致力于加快世界三大主流船型的技术能力提升,回首上世纪90年代末之前,面对30万吨VLCC、8000TEU的集装箱船、15万吨散货船的建造,都只能望而却步,而在这短短几年间,中国造船业在集装箱、油轮、散货船三大主流船型上已经做大做强,不仅中国船东将新船交由本国制造,而且国际船东都将目光投向中国。

目前我国三大主流船型散货、油船、集装箱船呈现并驾齐驱的态势,无论VLCC、散货船包括大型矿砂船、万箱的集装箱船,覆盖面是全方位的、从小型到大型的,并且是呈系列的,油船有VLCC、好望角型、苏伊士型、巴拿马型等,几乎各种型号的船我国都能建造。无论从完工量、接单还是手持定单上看,这三大主流船型都是形成全方位和系列的发展态势,成为真正意义上的三大主流船型。我国造船技术水平有大幅度的提高,不仅是主流船型,在高附加值船方面也有很大突破,如LNG船今年要交船,建造的进度一切都按照计划进行,而且重大的关键的技术也已经一个个攻破了。

            世界单轴最大功率机车
——南车株洲DJ4大功率交流传动电力机车
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工程总投资:1000万元以上
工程期限:2007年——2008年



2008年9月25日,世界单轴最大功率电力机车首台车体在株洲试制成功,这类大功率交传电力机车属国务院、铁道部铁路装备现代化重点项目,首台机车车体的竣工标志着该项目取得了重大进展。

2007年8月18日,铁道部与南车株机公司签署了1200台六轴机车的购销协议并正式签订了其中500台的采购合同,项目由南车株机公司自主设计、自主研发、自主制造,拥有完全自主知识产权。项目采用世界单轴功率最大的六轴电力机车系统集成及配套技术,单轴功率达1600KW,具有性价比更高、线路适应性更广优点,是我国未来的主型货运电力机车。

DJ4大功率交流传动电力机车,为八轴交流传动,总功率达9600千瓦,将以120公里的时速牵引着2万吨列车,飞驰在山西大同到秦皇岛的千里铁道线上,缓解晋煤外运的难题。

作为我国最大运输能力的“西煤东运”专用通道“大秦线”,自1988年底开通以来,虽然开行过5000吨级、10000吨级的运煤专列,年运量逐年攀升,但运输能力已近饱和。据专家预计,到202丨0年我国煤炭需求量将达到24亿吨。运能不足导致国内部分发电企业出现缺煤停机现象,严重影响了电力生产和电网安全。因此,发展更大功率的交流传动电力机车迫在眉睫。

承担该型机车研制重任的中国南车集团株洲电力机车有限公司,是中国铁路机车车辆行业的龙头企业,凭借其强大的系统集成优势和自主创新能力,为中国铁路提供了近3500台电力机车,在中国铁路五次大提速中多次担纲主力,并创下了中国铁路发展史上的多个第一。DJ4大功率交流传动电力机车的成功下线,将中国铁路机车车辆装备与国外先进水平缩短了10到2丨0年,为企业创建70周年增添了喜庆色彩.

中国南车集团株洲电力机车有限公司前身为中国南车集团株洲电力机车厂,创建于1936年,1958年研制成功中国第一台干线电力机车,1978年全面转产电力机车。历经半个多世纪特别是改革开放27年来的积累,公司已发展为中国轨道电力牵引装备主要研制生产基地和城轨交通设备国产化定点企业,享有“中国电力机车之都”的美誉,也是国内唯一的电力机车整车出口企业。

      株洲电力机车有限公司年产干线电力机车能力达260台(按6轴车计),截止目前,已累计向中国铁路提供了各型电力机车3500多台,占全国铁路电力机车总拥有量的70%左右。

沈重造出我国最大直径盾构机 总重量达1600余吨
来自 http://chinaneast.xinhuanet.com/2007-12/08/content_11882806.htm
北方重工沈重集团历时10个月,制造出我国最大的直径为11.97米泥水平衡式盾构机,12月7日,这台专门为北京铁路地下直径线工程研制的“巨无霸”经分体拆解,运往首都。这是沈重集团制造出的第8台,也是今年制造的第4台盾构机。打造世界最大的盾构机制造基地,北方重工集团又迈出了坚实的一步。
     据介绍,这台盾构机全长60米,总重量1600余吨,总功率达到11870千瓦,创下了中国之最。
     涉入隧道掘进机制造领域,这是北方重工集团适应“重大装备、高端成套”的发展定位实施的一项重大举措,通过引进消化吸收再创新,现已掌握了全系列包括土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机和硬岩掘进机的生产制造技术。在国内诸多投标项目中,北方重工集团作为国内唯一的投标主体,多次击败国外竞争对手,先后中标24台大型隧道掘进机制造合同。
     这次北方重工集团中标的北京铁路地下直径线工程项目是目前国内城市最大直径的双线电气化铁路隧道工程,东起北京站,西至北京西站,紧邻明城墙、正阳门等国家级文物,因此被北京市政丨府列为 “最难、风险最大的在建地下工程”。11月5日,这台盾构机通过专家验收,各项指标均满足出厂要求。(记者杨忠厚)

          一重研制成功15000吨水压机
来自:http://chinaneast.xinhuanet.com/2007-12/08/content_11882806.htm
12月30日,我国重要战略装备项目——中国首台、世界最大、最先进的15000吨水压机在黑龙江省齐齐哈尔市中国第一重型机械集团一次热负荷试车成功。
     由中国第一重型机械集团公司自行设计制造的世界上吨位最大、技术最先进的15000吨重型自由锻造水压机于12月30日试车成功。中丨共中央政治局委员,国务院副总理曾丨培炎发来贺信,强调一重集团15000吨水压机成功试车和投产,是我国1958年研制成功万吨水压机之后又一重大装备成果,将为生产大型锻件提供重要的硬件条件,极大提升电力、冶金、石化、船舶行业设备制造水平,对加快振兴重大装备制造业具有重大意义。
曾丨培炎说,一重集团作为我国装备制造业的重点骨干企业,多年来为国家经济建设和国防安全提供了大量技术装备,作出了突出贡献。近年来在国家实施东北老工业基地振兴和加快振兴装备制造业战略的带动下,企业加快技术改造,努力提高自主创新能力,取得了显著成效。
     曾丨培炎指出,"十一五"期间,我国国民经济将继续保持较快发展,产业结构升级加速,重大技术装备市场需求旺盛,他希望一重集团全面贯彻落实科学发展观,按照国家加快发展装备制造业的战略部署,以15000吨水压机的研制成功为契机,抓住机遇,开拓创新,进一步提高技术水平,努力增强制造能力,尽快建成世界一流的大型铸锻钢及重型装备生产基地,为加快振兴我国装备制造业作出更大的贡献。
     目前,国内有万吨以上的锻造水压机3台,均建于上世纪50和60年代,这些水压机生产效率较低,所生产的锻件等级和精度难以满足重点领域大型锻件生产制造要求。国际上俄罗斯和罗马尼亚各有一台15000吨级水压机,一重集团新建的15000吨水压机不仅在能力上超过国内现有的水压机,成为世界上吨位最大的水压机之一,而且在主机结构和控制系统水平上也有全面提高,是目前世界上最先进的重型自由锻造水压机。15000吨水压机建设项目从2002年初开始启动,所有研制工作都由一重集团的技术人员独立完成,具有全部自主知识产权。待与水压机配套的操作机投产后,一重集团将每年新增锻件产量7万吨,产值近4亿元。

另有一好文!http://www.fagina.cn/archives/105/
中国一重集团15000吨锻造水压机研制成功带来什么?
     中国一重集团15000吨锻造水压机研制成功前,国际上只有两台15000吨级水压机。一台在俄罗斯,一台在罗马尼亚。
     对比国内外现有的万吨以上水压机,一重集团公司新研制的15000吨水压机不仅在能力上超过现有的所有水压机,而且主机结构和控制系统水平也有全面提高,是世界上最先进的重型自由锻造水压机。在这台水压机使用一年之际,人们更应该关心的,是其带来的启示。
启示一:大胆设想源于厚实积淀
     就像蒸馒头要揉面一样,锻造水压机是用于重大设备使用前的锻造过程。锻造不仅是金属成型的一种方法,同时也是锻合金属内部缺陷、改变金属内部流线、提高金属机械性能的重要手段。
     厂址在齐齐哈尔市的中国一重上世纪六十年代初就自力更生研制出国内第一台12500吨水压机。这台水压机从1964年投产运行,生产的大型锻件遍布全国钢铁、石化、电力、核电以及国防等一系列重要领域,其锻件总量占全国同类产品的半壁江山。
     2002年,由于正在锻造的12500吨水压机的一根立柱轰然裂断,工学博士、国内锻压设备研制专家吴生富提出研制一台效率高、精度高,开间距尺寸大、压实能力大,提高材料利用率、缩短加工周期、降低总成本的新万吨水压机来替代它。

 集团公司领导班子很快批准了吴生富的建议——研制15000吨自由锻造水压机。
     资料显示,当时国内万吨以上的锻造水压机有3台,除一重外,由捷克制造的一台12000吨水压机在二重,由上重和江南造船厂联合制造的另一台12000吨水压机在上重。3台水压机均为三梁四柱结构。锻件精度差,机械化水平低,生产效率低。
启示二:成功因素中没有偶然
     万吨水压机工程是一项复杂的系统工程,涉及到几乎所有的机械行业技术领域。
15000吨在大型机组设计、大型铸、锻件制造、大型构件的热处理技术,以及起重、运输、安装、调试等多个环节都开创了新的纪录。其中最大的铸钢件净重超过350吨,其铸造、热处理、加工、起重等都是前所未有的。
在这个艰苦的研制过程中,有许多记忆弥足珍贵。
     中国一重集团技术中心副主任于兆卿介绍,水压机整机从设备选型、设计方案、技术参数制订、整机设计、制造、安装、调试等所有研制工作都是由一重的技术人员独立完成,具有全部自主知识产权,还有4项创新成果弥补了12500吨水压机的缺陷:开发了全新全预应力组合框架的主机结构,代替三梁四柱的传统结构;研究出新的平面可调间隙导轨,代替了不可调节的圆柱导向方式;整体结构的横梁设计,避免了组合横梁发生损坏的可能;研究出以水压机比例控制系统和可编程序控制系统为核心的新的水压机控制系统,代替多年沿用的传统手动操作系统。
启示三:创新意义在于实力增强
     最近,中国一重集团公司用这台水压机为韩国成功仿形锻造出世界首件第三代核电带直段蒸发器锥形筒体。筒体作为核电站建设的关键部件一次锻造成功,改变了原来先锻造出一个无直台的大锥形筒,再进行切削,既费料又费时的状况。
据一重统计,一年来15000吨水压机已经累计生产近30000吨锻件,包括核电筒体、反应器筒节、封头板、大型轧辊等锻件,年新增产值28.53亿元。其中在加氢筒节生产上,由于压力机镦粗能力和扩孔能力的增强,较以往生产节省了2个火次;在核电生产上,大大超过了一次锻造312吨的钢锭,其能力可锻造600吨大钢锭并可连续锻造;在大型电站转子和支承辊生产上,由于压机压力的增大和压实工艺、辅具参数的改进,较以往生产都节省了2个火次,而且精品率不断提高;在大型船用锻件生产上,较以往生产能力减少1个火次。2007年,15000吨水压机获“黑龙江省科学技术进步特等奖”殊荣。
     国家发展和改革委员会副主任张国宝说,15000吨水压机投产意义有三,一是一重集团将能为国家重点工程和国防建设提供更多优质精良的高端产品;二是标志着我国装备制造业整体水平的进一步提升;三是我国具备了生产大型关键锻件的硬件条件,可极大提升我国电力、冶金、石化、船舶、航空航天行业设备制造能力,从而使中国在世界锻造领域拥有话语权。
     张国宝认为,15000吨水压机将成为我国极端制造的最关键装备,从此,我国三代核电、超超临界火电、大型水电、巨型船舶、百万吨乙烯、千万吨炼油等国民经济建设和国防安全的重点工程、重要项目所需的大型锻件将不再“受制于人”。

          我国功率最大的重型燃气轮机
——R0110燃气轮机
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工程总投资:10亿元以上
工程期限:2002年——2012年

R0110重型燃气轮机是“十五”期间863重大专项,“官产学研”联合模式发展。项目预算5亿。黎明与606所、清华大学、中科院工程热物理研究所、上海交通大学等单位组成设计研制项目联合体,借鉴国外技术,引进国外智力。R0110预期输出功率114500KW(150000马力,排水量接近1 万吨的日本金刚级驱逐舰的总功率才100000万力),热效率36%。在RO110母型机基础上,可以实现60MW、160MW与200MW以上系列燃机。R0110舰用型号论证工作已经开展,可以作为中型常规航空母舰的主动力。
    
     R0110是我国自主研制的第一台重型燃气轮机,它的研制成功预示着我国将成为世界上第五个具备重型燃气轮机研制能力的国家。这对于提高我国的综合国力具有积极推动作用。他表示,中国一航将继续精心组织、统筹安排,确保研制工作万无一失。
    
     曹健林对R0110重型燃气轮机项目给予高度评价。他指出,这个项目是我国节能减排攻坚战取得的一项重大成果,我们要进一步抓紧项目研制进度,加强基础研发,把自主创新的国策落到实处。

          世界最大水轮发电机
——三峡70万千瓦水轮机组
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工程总投资:4亿元以上
工程期限:1996年——2009年

2008年8月7日,三峡工程经过十多年的建设,已开始发挥防洪、发电、航运等综合效益。大坝全线达到185米高程,水库蓄水位达到156米,左右岸电站已有24台机组投产运行,累计发电2482亿度。

三峡工程蓄水发电后,滚滚江流将在这里转化为强大的电能,源源不断地输往祖国四面八方。三峡工程水电站分左右两个厂房,共安装26台发电机组。左厂房安装14台机组,右厂房12台,单机容量均为70万千瓦,总装机容量1820万千瓦。单台水轮发电机组重量近万吨左右,是当今世界已投产的水轮发电机组中重量最重的机组。为推力轴承置于下机架的三导轴承半伞式竖轴混流式水轮发电机组,额定出力700MW,转速75转/分。

转轮是水轮发电机组的心脏,其质量、性能直接影响到发电机组的安全、稳定和效率。该转轮直径10.07米、高5.4米、净重416吨,不锈钢铸焊结构,由上冠、下环和13块每块重达近18吨的叶片焊接而成, 每块叶片最大轮廓尺寸为4537×4951× 2300毫米,净重17.49吨,VOD精炼钢水,探伤要求为CCH70-3,其尺寸、重量、技术含量、制造难度都堪称当今同类产品的世界之最。

机组发电机转子最大直径为18.74米,高3.42米,重量为1779吨,整体起吊重量达1999吨。是当今世界已投产的水轮发电机组中重量最重的机组。由哈尔滨电机厂有限责任公司研制,葛洲坝集团机电建设公司负责安装。

转子磁轭是三峡发电机的关键部件,由13500多片转子磁轭冲片装配而成,重达1300多吨。磁轭冲片的尺寸精度和表面粗糙度的要求很高。3.6平方米的冲片上均匀分布着50个孔,孔与孔之间的距离误差要求在正负0.05毫米范围。以前国内一直采用冲床加工磁轭冲片,精度上难以达到要求,而且冲床加工的钢板边缘易起毛边,叠加起来后不平整,也难以满足平整度的要求,冲床加工还存在噪音大、不安全等问题。

东方电机股份有限公司对整台发电机转子的磁轭冲片采用激光技术切割完成,这在国内尚属首次,是中国发电机部件加工能力提高的结果,而激光数控切割机由中国华工科技激光公司制造。  

水轮机转轴由哈尔滨电机厂生产,目前世界上同类产品中最大的,轴径达4米,重量超过100吨。为了能够完成这样超大尺寸的产品生产,哈尔滨电机厂特别引进了20米数控卧车,设计了专用特制刀架。

水轮机座环直径14.6米、高4.86米、重391吨,尺寸和重量均为世界之最。

发电机额定容量778MVA,功率因数0.9,为提高在高水头下水轮机运行的稳定性,发电机设最大容量840 MVA,可连续运行。发电机额定电压20千伏,采用定子绕组水冷、转子空冷的冷却方式。发电机定子机座外径21.42/20.9米,定子铁芯内径18.5/18.8米,铁芯高度3.13/2.95米,单台机组约重6600吨,是目前世界上最大的水电机组。

自2003年7月首批机组投产以来,三峡电站机组相继经历了135米、156米、172.8米等不同阶段蓄水位的运行考验。现场试验表明,水轮机的真机性能与模型试验结果的符合性较好。水轮发电机组运行安全稳定,能量、空蚀和电气等性能良好,主要性能指标达到或优于合同要求。

从“六五”计划开始,国家将三峡机组列入重大技术装备科技攻关项目,国内重点在哈尔滨大电机研究所、哈尔滨电机厂有限责任公司(哈电)和东方电机股份有限公司(东电)建立了高水头试验台、1000~3000吨推力轴承试验台,扩充强度、电机、通风、绝缘等试验室,产学研相结合开展科研工作并取得了成果,为国内三峡机组论证和可行性研究报告提供了有效的技术数据。

2008年8月28日,哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司在北京与中国三峡总公司签订了合同金额达44.27亿元的采购合同,为三峡总公司旗下的金沙江向家坝、溪洛渡水电站生产10台巨型水轮发电机组,其中溪洛渡左岸电站6台机组单机容量为77万千瓦,向家坝左岸厂房4台机组单机容量为80万千瓦,即将成为世界最大水轮发电机,而目前世界上已投入运行的三峡水电机组最大单机容量为70万千瓦,显示出我国机组制造已达到世界领先水平。

          世界最大电渣重熔炉
——上海重机200吨级电渣重熔炉
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工程总投资:1亿元以上
工程期限:1972年——1980年

电渣重熔是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法。其主要目的是提纯金属并获得洁净组织均匀致密的钢锭。经电渣重熔的钢,纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。

美国霍普金斯(R.K.Hopkins)于20世纪40年代首先提出这种精炼方法的原理。其后苏联和美国相继建立工业生产用的电渣炉。一九五八年,乌克兰德聂泊尔特钢厂建成了世界第一台0.5吨工业电渣炉,使电渣冶金进入了工业化生产进程。60年代中期由于航空、航天、电子、原子能等工业的发展,电渣重熔在苏联、西欧、美国获得较快的发展,但炉子容量不大,一般为0.5~2.5吨。。生产的品种包括:优质合金钢、高温合金、精密合金、耐蚀合金以及铝、铜、钛、银等有色金属的合金。1980年世界电渣重熔钢生产能力已超过120万吨。

随着电渣冶金的发展及金属材料要求的不断提高 ,钢锭大型化已成为电渣冶金发展的必然趋势。最初各国工业电渣炉容量仅为0.5t,大一些的一般也不超过3吨。八十年代中期,很多国家都有了50吨以上的电渣炉,就连印度这样的发展中国家也建立了88吨电渣炉。

多年来 ,国外电渣冶金已不满足于一般电渣锭的生产,在工业技术成熟的基础上向着更深更广的领域发展,形成了一个跨专业、跨行业的新学科。已开发出的工艺技术有:电渣熔铸、电渣浇注、电渣转注、电渣热封顶、电渣离心浇注、电渣复合熔铸及快速电渣重熔等。尤其值得重视的是电渣熔铸异形件的发展 ,小到几十克重的不锈钢假牙齿,大到几十吨重的发电机转子,直至重量超过百吨的水泥回转窑炉圈等,均可不经锻造在异形水冷结晶器中直接熔铸成型。现在电渣熔铸的主要产品有大型发电机转子、水轮机叶片、船舶柴油机大型曲轴、各种高压容器、大型环件、各类轧辊、模具、透平涡轮盘、厚壁中空管、石油裂化管、齿轮毛坯、三通管、核电站压水堆主回路管道等。种类规格之多,形状之复杂不胜枚举。除此之外 ,实用性较强,具有发展前景的还有电渣热封顶、电渣离心浇注及快速电渣重熔等。

我国在电渣熔铸异形件方面工作开展较早,很多厂家及院所在六、七十年代就对曲轴、炮管、飞机发动机涡轮盘、轧辊、模块等异形件进行过研制,但是电渣熔铸异形件这项技术始终没有真正发展起来。目前,实现工业化生产具有代表性的有西宁特钢电渣熔铸轧辊、模块;沈阳铸造研究所的大型电站用水轮机叶片、挖掘机复合斗齿、气压机连杆;成都冶金硬面技术加工厂的供无缝管生产用复合穿孔顶头等。

目前,世界上最大的电渣炉是我国上海重型机器厂的200吨电渣炉及德国萨尔钢厂的165吨电渣炉。世界上最大的电渣钢生产厂家是乌克兰德聂泊尔特钢厂,该厂拥有22台电渣炉和年产10万吨电渣钢的生产能力。最大的板坯电渣炉是俄罗斯双极串联70吨板坯电渣炉。我国最大的板坯电渣炉是舞阳钢铁公司的40吨双极串联大型板坯电渣炉。该板坯电渣炉主要产品为特种用钢大型扁锭,最大锭重40吨,最大断面尺寸为950毫米×2000毫米,最大重熔锭40吨,其中截面为世界第一位。相比传统电渣炉,在国内超大吨位电渣炉设备中首次实现了低频电源控制,保证了三相平衡的供电要求;采用双极串联重熔,大幅度降低了电耗,提高了熔化率,节能明显;结晶器移动式抽锭,成功解决了大型钢锭重熔时的结晶器配置问题;采用保温措施,实现了钢锭在线保温。

巨型钢锭的生产技术是衡量一个国家重工业发展水平和科学技术拥有一定攻坚能力的重要标志之一。我国是世界上电渣冶金起步较早的国家之一。1960年 ,重庆特殊钢厂、大冶特殊钢厂,大连钢厂及上钢五厂的电渣炉先后建成投产。紧随其后齐齐哈尔钢厂、抚顺钢厂等工业电渣炉相继建成投产。四十多年来 ,我国电渣冶金始终保持着旺盛的发展趋势势。1980年4月,一台200吨级的大型电渣重熔炉在上海重型机器厂试制成功。它是中国最大,也是世界上最大的一台电渣重熔炉。整个工程由上海重型机器厂副总工程师林宗棠负责领导和组织,北京钢铁学院朱觉教授任顾问,上海重型机器厂和北京钢铁学院共同开发研制。
20世纪70年代,我国第一座核电站———秦山核电站开始筹建。上海重型机器厂为了经济而可靠地为秦山核电站提供核电大锻件,在著名电冶金学家朱觉教授的精心指导下,深入研究大锻件生产的主要质量问题和特殊性,并认真总结100吨电渣炉的生产实践,于1980年创建了至今仍然是世界最大的200吨级电渣炉。

从1972年11月起到1974年12月止,刘椿林和北京钢院教师刘海洪带领试验小组在上重厂和有关工厂先后进行了多项试验,以确定电渣炉设备的设计参数、重熔和抽锭工艺参数。这台三相三摇臂双极串联式的大型电渣炉由三个小机架呈等边三角形布置构成。每个小机架有一根18米高的立柱。三根立柱的底部固定在地基上,中部和顶部用曲梁连结,构成电渣炉本体。在中部曲梁上安放直径2.8米的铜衬钢壳水冷结晶器。每根立柱的上部通过传动装置装有可以上下运动又能左右旋转的摇臂。摇臂的一端装有电极夹持机构,可以夹持相互绝缘而串联的两根电极。

三个摇臂共悬挂六根电极。每两根电极由一台单相变压器供电。这样六根电极便组成三相双极串联回路。电极直径为500毫米,每根重约5吨。结晶器下部有一台带水冷却底板的电动平车,平车载重可达300吨。平车放在能沿三根立柱上下运动的活动平台上。重熔开始前,活动平台上升使水冷底板将结晶器下部封住,然后在结晶器内造渣和重熔电极。
六根钢电极同时进行重熔,经过一定时间电极重熔将尽,三个摇臂轮流地换上新的电极,以便熔炼出一个大的电渣锭。若更换成直径为3300毫米的结晶器,则可生产300吨重的电渣锭。

随着钢电极的重熔,结晶器的渣液面便不断上升,达到一定高度后便进行抽锭操作,即在渣液面上涨的同时不断将水冷底板向下缓慢降落,以得到有一定长度和所需吨位的大型电渣锭。钢锭炼成后,平台下降,钢锭便从结晶器内抽出,电动平车载着钢锭沿着轨道开出炉外。

这台电渣炉有以下特点:双极串联供电,可以减少回路感应,提高电功率因数;采用三相电源,有利于外网络电压平衡;三摇臂轮换电极,用小截面电极重熔大钢锭,有利于控制电极成分偏析;采用抽锭操作,能用短结晶器重熔长的钢锭。

由于电渣锭的冶金质量与普通钢锭迥然不同,采用电渣锭生产百吨以上的大锻件,钢锭利用率要比普通钢锭高出20个百分点以上,这就大大增加了钢锭的有效吨位。比如,240吨电渣锭相当于400吨普通钢锭,可生产200吨重的锻件;300吨电渣锭相当于500吨普通钢锭,可生产250吨重的锻件。该电渣炉也可用于单相重熔,以生产不同直径各种吨位的中小型电渣锭,或者直接熔铸轧辊。因此,该设备灵活多变,适应性很强,属于万能型电渣炉。

用它重熔钢锭制成的锻件,1982年通过国家鉴定,同意用这台电渣炉为中国第一台核电站——秦山30万千瓦核电站生产安全一级压力容器用钢锭。接着为核电站的蒸发器和稳压器提供了所需的全部大型电渣锭。其中最大的两只电渣锭单重分别为205吨和207吨。

后还用这台电渣炉重熔了火电锻件和化工容器用的大型电渣锭。它生产的大型电渣锭经过国家鉴定,表明电渣钢纯度高,成份均匀,性能良好,韧性特别优良。从而为中国优质大型锻件的制造开辟了一条新的途径。进入21世纪,上重生产了三峡工程710兆瓦水轮机导叶轴头、100万千瓦核电站堆内构件、超超临界汽轮机转子等高合金大锻件,取得了巨大的经济和社会效益。

完善工艺技术 发挥设备潜能

     该大型电渣炉建成后,上重又针对其重熔工艺的关键技术展开了全方位、多层面、深入系统的研究,攻克了一系列重大技术难题,使其生产能力得到充分发挥。

     一是均匀性控制技术解决了用成分有差异的若干炉号数十根电极通过几个昼夜重镕成一根200吨电渣锭的成分均匀性问题。

二是大功率、快熔速、高冷却和强脱氧工艺为获得高质量巨型电渣锭提供了重要保证。大功率供电,渣温高,冶金反应的动力学条件好,精炼净化效果强。熔速高达5吨/小时以上,但因为有高速强制冷却,且熔池浅,所以成分均匀,组织致密。强制脱氧使渣池始终保持低氧位(FeO≤0.3%),高冶金性能。因此,200吨级电渣炉生产的电渣锭热塑性良好,锻压时一次压下量达到1米也不开裂。电渣锭中心的密度与锭边缘密度一致;锭中心的二次枝晶间距仅为2毫米;氧化物0.5级,硫化物为0。直径为2米的锻件,超声波探伤起始灵敏度Φ1.1毫米也能通过。

三是低氢控制技术解决了高湿度气候条件下长时间重熔获得低氢巨型电渣锭的难题。尽管上海气候潮湿,空气湿度高达每立方米30克水,熔炼区气/渣接触面积有5平方米大,但几个昼夜的重熔过程中的低氢控制与天气和季节无关,使用冷渣料对低氢控制没有明显影响。电渣锭中的氢含量均低于2ppm,大部分在1.4ppm以下。

四是低铝控制技术清除了电渣重熔法生产汽轮机转子的障碍。汽轮机转子中的铝含量不允许超过0.010%。用低铝、低氧、低硫的重熔工艺技术批量生产高、中、低压汽轮机转子,铝含量均在0.005%~0.007%之间,氧、硫均在25ppm以下,大部分为20ppm。

生产实践证明,采用电渣重熔法生产特大锻件用巨型钢锭,质量可靠性高,投资节省,经济合理,是理想的手段。为了满足市场需求,上海重型机器厂有限公司近期已投建450吨电渣炉(450吨电渣锭相当于600吨普通钢锭),总投资1亿元以上,设备安装即将竣工,明年初可望投入运行。

            国产首台九轴五联动机床
——大连机床CHD-25九轴五联动车铣复合中心
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工程总投资:1000万元以上
工程期限:2000年——2006年

2006年6月12日,德国世界杯举办期间,第七届中国国际机械装备展览会(CIMES & CMTF 2006)在北京开幕。中国大连机床厂为给德国世界杯助兴,特别使用展台上的“九轴五连动车铣复合机床数控机床”精心雕刻出一个金属足球,吸引了不少观众的目光。“CIMES & CMTF 2006”是继德国EMO、美国芝加哥后,世界第三大国际机床展。

该机床是大连机床集团有限责任公司自行研制和开发的,是专为军工制造业、航天航空制造业而研制的,获CCMT2006国产数控机床春燕奖。该机床为模块化设计,可实现从两轴两联动到九轴五联动的自由组合。机床为双电主轴(内置式电主轴)、双刀架(上下刀架)、带C轴和Y轴及B轴。机床共有11个伺服轴,带有自动换刀系统,标准配置刀具为42把,最多可扩展到92把;可在高速旋转下实现零件对接。

该机床特别适合于军工、航天航空制造业中高精度复杂型面零件(例如:发动机叶片、叶轮及高精度复杂模具等)的加工。


多轴联动数控机床

数控机床采用数字化信号通过伺服机构对机床运动及其加工过程进行控制,从而使机床自动完成零件加工。数控机床是一种高度机电一体化的产品,具有高效率、高精度、高柔性,是利用自动控制技术和微电子技术发展起来的高技术产品。

数控机床的可控坐标轴及坐标系是用程序编制的文字地址语言描述运动轨迹的基础,标准的坐标系是右手直角坐标系,姆指为X轴,食指为Y轴,中指为Z轴,指尖指向各坐标轴的正方向,即增大刀具和工件距离的方向。

如果在X、Y、Z轴之外还有平行于它们的直线运动,分别指定为U、V、W轴,如:还有第三组运动,则指定为P、Q、R。若有旋转轴时,规定绕X、Y、Z轴的旋转轴分别为A、B、C轴,其方向为右旋螺纹方向。例如:数控刨台式铣镗床,镗轴横向移动定义为Z轴,立柱在Z方向上的移动即定义为W轴,主轴箱上下移动定义为Y轴,围绕Y轴的旋转工作台定义为B轴,工作台左右移动定义为X轴。

直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是:先Z轴,再X轴,最后按右手定则判定Y轴。Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定,X坐标轴的运动是水平的,它平行于工件装夹面,Y坐标轴根据X、Z坐标轴,按照右手直角坐标系确定。

根据加工要求不同,数控机床可以实现不同的配置,例如:三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动、七轴五联动、九轴五联动、十三轴五联动等。三轴、四轴等是指可控制的运动坐标轴数,联动是指可以按特定的函数关系同时控制的运动坐标轴数,从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。一般情况下,通过五轴联动方式即可实现连续轨迹控制,用于加工复杂的空间曲面。

五轴联动数控机床一般控制三个直线坐标轴和两个旋转坐标轴同时运动,使刀具和工件能够按照规定的运动轨迹进行切削加工,适合于加工叶片、螺旋桨、机翼等复杂型面的零件。两个旋转坐标轴可以是转台的回转及刀具的摆动,也可以是控制平转台和立转台的联动,或控制刀具作两个方向的摆动。

              重型船用螺旋桨加工机械
——武重CKX5680七轴五联动车铣复合机床
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工程总投资:1000万元以上
工程期限:2005年——2007年

2007年9月18日,国家科技部组织高新技术产品专家验收组专程到武汉,对武汉重型机床集团承担的国家“863计划”项目课题——CKX5680数控七轴五联动车铣复合加工机床进行了验收。这一代表我国船舶加工设备高、精、尖项目的完成,标志着我国数控重型机床制造水平又上了一个新的台阶。

     大型船舶螺旋浆加工设备重型七轴五联动车铣复合加工机床是国家高新技术研究发展计划(863计划)项目。该项目主要由武重集团公司承担,华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心和镇江船舶螺旋浆厂参与,产学研相结合共同研制完成的。该机床的最大加工直径达8m、高度达2m、工作台承重达100吨,不仅具有精密铣削加工螺旋桨叶面(包括重叠部分)的功能,而且还能利用车铣功能复合的特点,实现螺旋桨的一次装夹多表面的加工,将大大提高我国舰艇用螺旋桨的加工质量。本项目在主机、控制及空间曲面加工等方面均取得了自主创新的成果。其研究和开发的核心技术,能为我国的能源行业的现代发电装备关键零部件(如大型叶片、水轮机转轮等)的制造加工提供共性加工技术和装备制造技术;为我国飞机发动机、火箭发动机以及舰艇螺旋桨的制造,提供高性能的国产制造装备;填补国内空白,打破西方发达国家的限制和封锁。该技术无论是对我国国防建设,还是对国民经济相关行业的发展都具有非常重要的意义。


              共和国的当家设备
——武重CK53160十六米数控单柱移动立式车床
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工程总投资:1000万元以上
工程期限:1985年——1989年

渤海船舶重工CK53160单柱移动数控立式车床,工件最大车削直径16米,最大工件高度6.3米,工作台最大承重450吨,二坐标两轴联动。




1989年9月CK53160十六米数控单柱移动式立车在武重研制成功,10月16日通过机械电子工业部组织的验收。这台机床高17米,自重620吨,运用了静压导轨、卸荷丝杆、导轨辅助梁、变形位移补偿、无间隙双齿轮齿条、自动升降台、大型钢结构焊接件、阻尼防震等先进技术和科研成果,工作台承重量达450吨,加工工件直径可达16米,是我国最大的数控立式车床,具有国际先进水平。

这是我国生产的第一台超重型数控机床,被誉为共和国当家设备。至今为止,武重共生产了同类规格的超重型机床6台,分布在哈电、东电、天津阿尔斯通水电设备有限公司等,为国家电站设备关键工程发挥着重要作用。其中,为世界瞩目的三峡工程建设提供了加工水轮机的关键设备--CKX53160型数控单柱移动立式铣车床,其技术要求高,制造难度大,要求既能车削加工,又能完成铣削加工,工作台可精确分度。

      改进型机床仅零件就有300多种,2000余件,自重近700吨,创国内机床重量之最,为世界罕见。该机在CK53160型机床的基础上,作了较大改进与提高,加工直径16米,加工高度6.3米,工作台承重550吨,承重为国内第一“大力士”。一次装卡完成车、铣、镗、钻、攻丝、磨削全部加工工序,保证了三峡电站550t巨型水轮机转轮的加工。该机的研制成功,代表了我国超重型机床的生产能力和水平,标志着我国自主版权产品达到了世界先进水平,成为世界上少数几个超重型机床供应国之一。

CK53160型数控单柱移动立式车床曾被评为1989年度全国十大科技成果,并名列榜首;获1998年国家科技进步二等奖。CKX53160数控单柱移动立式铣车床被评为2004年度中国机械工业科学技术一等奖第一名,也是机床行业唯一获得一等奖的产品。

武汉重型机床集团有限公司的前身是我国“一五”时期156项重点工程之一的武汉重型机床厂,该厂是我国制造数控重型和超重型机床的大型骨干企业。自1958年建厂以来,企业先后为我国的机械、能源、航空、航天、军工、交通、化工等行业提供了近两万台重大设备,并向北美、中东、东南亚、非洲等地区的20多个国家出口产品。以CK53160数控十六米单柱立式移动车床为代表的一批高科技产品填补了国内空白,为国家重点工程项目作出了重要贡献。武重的辉煌历史,被誉为机床制造业的“亚洲明珠”。

              世界最大数控轧辊磨床
——上海机床MKA84250/15000-H数控轧辊磨床
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工程总投资:1000万元以上
工程期限:2006年——2008年

2006年10月12日,由上海机床厂有限公司为上海重型机器厂有限公司制造的世界最大的数控轧辊磨床MKA84250/15000—H正式签约。这是继 MK84160/H、MK84200/12000—H数控轧辊磨床后,上海机床厂再度承制的超重量级产品,它标志着机床厂极端制造又将树起一个新的里程碑,同时也标志着我国重载高精度数控机床跻身世界先进水平。

此次为上海重型机器厂制造的MKA84250/15000-H数控轧辊磨床最大磨削直径为2500mm,有效磨削工件长度为15米,最大磨削工件重量250吨,机床总体布局采用工件床身与拖板床身分离的结构,轧辊软着陆装置采用专用承载结构。数控系统采用德国西门子公司数字式SINUMERIK 840D CNC系统,并配以具有自主知识产权的软件系统。

具有自动趋进功能、砂轮磨损及修整后补偿功能、故障智能诊断、查询功能、程序自动控制磨削、砂轮架进给超程、过载保护等功能。此轧辊磨床可专用于轧辊制造厂新辊制造的磨削,主要可承担热连轧机组、宽厚板机组支承辊、工作辊等大型轧辊制造的粗磨、精磨工序加工,并可完成辊身、辊颈、托肩的外圆、锥面等部位的磨削加工,也可用于钢厂修磨轧辊。

          世界最大海上浮式生产储油船
——中海油海洋石油117号30万吨FPSO
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工程总投资:25亿元以上
工程期限:2005年——2007年

"海洋石油117"号为双底双壳结构,船长323米、型宽63米,船体相当于3个标准足球场大;型深32.5米,从船底到烟囱的距离有71米,相当于24层楼高。



2007年4月30日,我国第一艘完全自主设计并建造的30万吨级海上浮式生产储油船(FPSO),在中船集团公司所属的上海外高桥造船有限公司被命名为"海洋石油117"号。这艘FPSO是全球第四艘30万吨级的FPSO,我国在FPSO的设计与建造领域已位居世界先进行列。

     "海洋石油117"号为双底双壳结构,船长323米、型宽63米,船体相当于3个标准足球场大;型深32.5米,从船底到烟囱的距离有71米,相当于24层楼高,满载吃水20.8米。船上建有容纳140人作息的上层建筑及直升飞机平台,系目前世界上建造的特大海上浮式生产储油船。该船设计寿命25年,通过安装在船艏的软刚臂单点系泊装置,长期系泊于固定海域,25年不脱卸,可抵御百年一遇的海况。它由原油处理工艺设施、兼顾海上采油平台的公用系统、外输油系统、储油舱区、海上生活区和单点系泊装置等组成,自重逾9万吨。

     "海洋石油117"号船体由中国船舶工业集团公司所属的七○八所设计、外高桥造船有限公司建造。船上配备了先进的中央控制系统,可抵御百年一遇的海况,入挪威船级社(DNV)。

     据介绍,"海洋石油117"号将用于我国渤海海域蓬莱19-3油田二期,成为此油田最大的油水气处理加工中心,日加工量达19万桶合格原油,储油量为200万桶(3万吨)。

     蓬莱19-3油田二期开发项目由中国海洋石油有限公司与康菲石油中国有限公司共同出资、开发经营。30万吨FPSO项目即为其中的子项目之一。

     FPSO是海洋石油开发的关键设施,具有高风险、高技术、高附加值、高投入、高产出特点。2005年,上海外高桥造船有限公司在与韩国三星、大宇等国际上知名的海洋工程建造商的竞争中脱颖而出,获得建造订单,打破了韩国等造船企业垄断30万吨FPSO的市场格局。

     据预计,"海洋石油117"号将于2008年底建成投产。
                世界第一条海洋风车安装船
——专门用于海洋风力发电设备的运输和安装
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工程总投资:1亿元以上
工程期限:2001年——2003年

该船总长130米,型宽38米,型深8米,载重7000吨。


2003年12月6日,世界第一条海洋风车安装船在河北山海关船厂交船驶向大西洋。这条船是由山海关造船厂为英国五月花能源公司建造的,船舶总吨位14000吨。该船将一般船舶的运输、自航功能与海洋作业平台的自升功能、起重船的起重功能融为一体,自动化程度非常高,能独立完成在海洋中发电风车的安装。此船的建造成功,填补了国际船舶建造史上的一项空白。

这是由我国建造的世界上第一艘海洋风车安装船(TIV-1)。专门用于海洋风力发电设备的运输和安装等任务。“MAYFLOWER RESULITION”,船全长130.5米.宽38米,型深8米,空船排水量9240吨,最大载重量9240吨,航速10.5节。由于船首安转了3台670千瓦的侧推器,此船可作360度原地回转。此船将普通船舶的运输和航行功能,海洋平台的自升功能,起重船的起重功能集于一身,生活区能容纳70人,可在海上连续作业25天。

这种海洋风车安装船执行任务时,首先需装载要安装的海洋风力发电设备,然后航行到安装海域,利用自身动力定位系统与首尾推进器配合,完成精确的定位,然后再有自身的桩腿提升系统将船体台高踞海面20米处(上图可以看到),此处相当于一个安全而又稳定的海洋工作平台,再由船上的300吨中型吊车和50吨浮吊完成海洋风力涡轮发电设备的安装工作。提升系统有分布全船左右的6根巨大的柱腿以及液压升降系统组成(图片上也可以看到),6条柱腿由中央进行集中控制,既可联动又可以单动。每条柱腿都由4台主液压油缸以及4台从液压油缸进行驱动。操作时的海况条件为最大波高1.5米,提升速度为最大1米/秒。每根柱腿提升能力2500吨,支承能力5000吨。

海洋风车安装船的成功建造,不仅有利于促进中国船舶工业产品结构的调整,拓宽了造船种类,还有利于中国船舶工业参与国际海洋工程船建造的竞争。山海关船厂经过22个月的艰苦拼搏,精心打造完成了被列入国家科研计划的海洋风车安装船工程,这标志着该厂的产品结构调整取得了突破性进展,其造船技术水平和市场竞争能力也实现了质的飞跃。
  我国首台大直径盾构在沪开始掘进
原文来源:http://news.hexun.com/2008-12-26/112817181.html
12月26日,隧道工人在现场庆祝盾构开始掘进。当日,由上海隧道股份(600820,股吧)自主研发、设计、生产,拥有完全自主知识产权的我国首台大直径(11.22米)泥水平衡盾构,在上海世博会重大配套工程——打浦路隧道复线工程浦东工作井开始掘进。这标志着我国地下工程装备的又一次重大突破。

关于盾构技术(来源:http://hi.baidu.com/shasha8/blog ... 8b46cba7866907.html):
盾构机是盾构法施工中的主要施工机械。盾构施工法是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法,它使用盾构机在地下掘进,在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时,在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。其施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基坑,将盾构机吊入安装,盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。

用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点,在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下,用盾构机施工更为经济合理。

盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾,它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。

盾构机施工主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大要素组成。其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面,也是区别于硬岩掘进机或比硬岩掘进机复杂的主要方面。大多数硬岩岩体稳定性较好,不存在开挖面稳定问题。

盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥水式,土压平衡式盾构机等不同类型。泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。

盾构机问世至今已有近180年的历史,其始于英国,发展于日本、德国。近30年来,通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术,如盾构机的有效密封,确保开挖面的稳定、控制地表隆起及塌陷在规定范围之内,刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换,对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决,使盾构机有了很快的发展。国外主要生产厂家有日本三菱重工人川崎重工、日立造船、德国海伦克内希特(Herrenknecht AG)公司等。盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本由于经济的快速发展及实际工程的需要发展很快。德国的盾构机技术也有独到之处,尤其是在地下施工过程中,保证密封的前提以及高达0.3MPa气压的情况下更换刀盘上的刀具,从而提高盾构机的一次掘进长度。德国还开发了在密封条件下,从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。

              世界最大电弧炼钢炉
——国营第四○四厂220吨电弧炼钢炉
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工程总投资:2300万元以上
工程期限:2007年——2008年

2007年5月,国营第四○四厂与西安电炉研究所签订了为土耳其生产炉容量为220吨的电弧炼钢炉项目合同,合同总额为2300余万元,炼钢炉总重量达1300多吨,是目前世界上最大的电弧炼钢炉。其中炉体平台、料蓝车、移动炉盖车、基架、钢包车等都是由四○四厂自行开发设计制造的,具有单件产品零部件体积大、质量重、加工难度大、质量要求高等加工难题。炉体平台重达148吨,该设备对钢材要求非常高,如立柱及导向轮装置上的导轨为进口耐磨钢,硬度高达500多度(布氏硬度),是机加工中难“啃”的骨头。

通过全厂职工的共同努力拼搏,10个月就完成了项目首批5种、共7台套、总重量497吨的设备;在此基础上,经过近两个月的艰苦努力,第二批10种、共14台套、总重量为825吨的设备也已如期完工发货。

法国埃鲁于1888~1892年创制工业性直接电弧炉,用于电石和铁合金生产,1900~1910年间应用于炼钢。现在炼钢所用三相电弧炉,是按埃鲁式电弧炉原形制造的,所以又称埃鲁电弧炉。电弧炼钢炉的炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成。炉底和炉壁用碱性耐火材料中酸性耐火材料砌筑;用酸性耐火材料砌筑的电炉,只能使用含磷、硫很低的原料,所以现在用得很少。炉盖呈圆拱形,用硅砖、镁铬砖或高铝砖砌在一个用水冷却的钢拱脚圈梁上,它可以取下修砌,并可移开装料。有三根按等边三角形布置的石墨电极穿过炉盖、伸入炉内,并由一台炉用变压器通过电缆、导电管、电极把持器向电极供电,使电极末端与金属炉料之间发生电弧,将电能转化为加热炉子和熔炼钢水所需的热能。

中国在2丨0年代以后,一些主要工业城市陆续建了一些小电炉,直到1950年后才有较快的发展,主要用于生产优质钢和合金钢。1980年产量约占钢总产量的20%,最大的电弧炉容量为50吨。

          天链一号
——中国第一颗数据中继卫星
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工程总投资:20亿元以上
工程期限:2005年——2016年

2008年4月25日23时35分,中国首颗数据中继卫星“天链一号01星”在西昌卫星发射中心由“长征三号丙”运载火箭成功发射升空。西安卫星测控中心立即组织喀什、厦门、三亚等地面测控站和“远望三号”航天测量船对卫星进行了持续跟踪与控制,先后完成太阳能帆板展开、控制星上发动机点火,经过4次机动变轨控制,25分钟后,“天链一号01星”准确进入东经77度赤道上空的地球同步转移轨道,建立预定飘移速度。

     “天链一号”由中国空间技术研究院为主研制,采用成熟的“东方红三号”通用平台并突破多项关键技术,在轨寿命8年,有效载荷302千克,513所为首颗中继卫星提供了测控、供配电等共计13台设备。其中,遥测视频调制器等设备为该卫星起到举足轻重的作用,其发射成功填补了中国中继卫星领域的空白。目前,天链1号经过与神舟7号等不同频段和不同轨道的实验,已经取得成功,整合在天链1号系统中的还有风云3号和遥感四号卫星。

     遥感四号卫星,内部称为尖兵8号。是中国新一代的CCD大型光学分辨侦察卫星,结合天链1号,将会实现部分区域内实时画面传送,如果将来天链1号系统建设成功(至少3颗以上的同型卫星)就可以实现全球光学探测实时传播,建立全球光学预警网。美国相关部门称:遥感四号成像分辨率可达0.5米。根据近几年中国公开的科技技术报告分析,遥感四号完全可以实现1米以内的分辨率。

     用于发射天链一号的长征三号丙运载火箭,由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院研制,为新型三级液体推进剂火箭,捆绑有2个助推器,全长约55米,起飞质量约343吨。这是这型火箭的首次发射,也是长征系列运载火箭的第105次飞行。此次发射还是2008年中国首次航天发射、2007年9月交付使用的“远望五号”航天远洋测量船首次出海执行测控任务、西昌发射场新改进的低温燃料加注设备和二号工位远距离测控发射模式首次执行任务等,集多个首次于一身的此次航天发射获得成功,表明新投入的一系列新型号新设备经受住考验,中国航天综合实力得到稳步提升。
天链一号的战略意义

    “天链一号01星”的定点成功意味着,中国航天器开始拥有天上数据“中转站”。不仅可以使我国航天测控网覆盖率大幅提升,同时还将增强航天器测控及星地数据传输的实时性,能有效降低航天器运行风险、提高地面测控指挥决策效率。尤其是对航天器出现异常情况下及时实施故障分析和太空抢救具有重要意义。

    “天链一号01星”将在三个方面得到应用并将产生巨大效益:一、中国目前拥有的6艘远望号测量船队加上10余个地面站,才能为神舟飞船提供12%的全球测控覆盖率。而一颗天链中继卫星即可覆盖卫星或飞船50%的飞行弧段,无论是经济效益还是使用效率都有了质的提高。二、航天器在太空中出现故障,抢救时机往往以秒计,一旦错过就可能造成永远无法挽回的损失。随着中国卫星数量的增多,故障率不可避免要增加。中继卫星投入应用后,将使航天器故障能够及早发现、尽早解决。三、资源卫星、环境卫星等应用卫星获得的科学数据,要在卫星经过地面站上空时才能下传使用,如果突发重大自然灾害,就会失掉最佳的应对处置时机。中继卫星可使各类卫星实现数据实时下传,及时应用,是各类应用卫星的效能倍增器。

     除此之外,西安卫星测控中心和北京中继卫星管理控制中心联合开发出一套新的航天器管理系统,经过反复仿真演练,形成了管理任务计划的申请、调度、分配各类规定和文书。西安卫星测控中心是中国航天测控网的信息交换数据处理中心;北京航天指挥控制中心是中国航天的指挥中心,具有多种卫星同时管理的能力。“天链一号01星”发射后,这套新的管理系统将接受实践检验。这在航天器管理上是一个不小的突破。
“天链一号01星”卫星的成功还标志着我国军事科技信息化有了质的提高。敌国的一举一动,至少在中国周边的所有军事动向都将真正在我军掌控之中。众所周知,美国的航空母舰一直在中国周边游荡,“天链一号01星”的升空定位可以及时测控及时定位跟踪美国的航空母舰。让航空母舰变成一艘靶船,享受远程反舰导弹饱和攻击的特殊照顾。

     天链1号的成功,将实现中国从区域强国逐步走向全球军事影响,建立全球卫星预警机制的开始。从中国发射的遥感三号和四号的实验成功,必然会为中国全球实时预警机制提供卓越的技术平台支持。
中国中继卫星计划

     中继卫星(简称TDRSS)是20世纪航天测控通信技术的重大突破,全称是跟踪和数据中继卫星,享有“卫星的卫星”之誉,其“天基”设计思想,从根本上解决了测控、通信的高覆盖率问题,同时一还解决了高速数传和多目标测控通信等技术难题,并具有很高的经济效益。可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务,极大提高各类卫星使用效益和应急能力,能使资源卫星、环境卫星等数据实时下传,从而为应对重大自然灾害赢得更多预警时间,也可为战争提供实时图片传输等重要信息。

     为什么要大力发展中继星,一个很简单的例子如GPS导航系统,它的通信系统功能扩展必须用到中继卫星。而我国正在发展自己的北斗卫星导航系统,其战略意义不言而喻。另外以美国为例,它的"长曲棍球"侦察卫星对别国进行侦察所获取的数据,大部分是通过美国的中继星传回去的。

     早期的侦察卫星,因为使用的是胶片相机,上去飞几天后必须回收胶卷,这就是上世纪的返回式卫星。由于必须落地回收胶卷才能获取情报,使得战场情报价值大打折扣。后来随着数码相机和合成孔径雷达卫星的应用,卫星拍摄的照片和雷达波图像都是数据形式,可以通过数据链传回地球。但是收地球曲率的影响,卫星还是必须在飞经本国上空空域时才能下传数据,因此情报即时性仍然受到影响。而有了中继卫星的帮助,卫星传输能力就有了极大的提高,两颗以上的中继卫星基本就可以覆盖整个地球的数据传输区域。其他卫星在任意方位只要将数据传给中继卫星就可以实现与地面的数据实时传输,这点非常重要。“天链一号”就是提供这种数据中继服务。

     我国从上世纪80年代初期就开始跟踪中继卫星(TDRSS)这一新技术,并在“九五”期间开展了一系列的预研工作,到目前为止已取得了一定的成果。根据我国中继卫星论证方案,我国跟踪与数据中继卫星系统的发展大致分两步走。第一步:先建立单星系统,即天链一号,使其最大返向数传速率达几百兆,对用户航天器的轨道覆盖率达50%以上.卫星兼顾试验和试用。利用DFH-3A平台,星间通信链路采用一副S/Ka双馈源抛物面天线,SSA(S波段单址)链路中继测控信号,星地高速数传采使用Ka频段。卫星天线指向、星间链路的捕获和跟踪,采用星上自闭环跟踪兼有星地大回路捕获跟踪的方案。第二步:采用东方红四号大型卫星平台建立双星系统,通过2颗星使对航天器的轨道覆盖率达到85%。星上安装有2副S/Ka双馈源单址天线,S波段相控阵多址天线和激光通信单元等。
大幅提升解丨放军指挥能力

    中国“天链一号01星”顺利升空的消息,立即引起了国际社会的高度关注,美丨联社、路透社、美国宇航局等媒体与相关机构均在第一时间内进行报道。相关报道除了表示中继卫星顺利发射,意味着中国航天事业进一步发展外,还有军事专家认为这会大幅提升中国的军事指挥能力。

     美国宇航局资深航天专家雷纳德·戴维表示,中国军事现代化至关重要的一点,就是拥有先进的天基C4ISR(指挥、控制、通讯、计算机、情报、侦察与探测)和目标锁定能力。五角大楼内部评估报告认为,中国一直致力于研制灾害/环境监测卫星(实为军事侦查卫星)。第一阶段的“环境卫星计划”由3颗卫星组成,其中两颗装备有红外与多孔径成像系统,第三颗装备有穿地雷达;第二阶段的“环境卫星计划”由8颗卫星组成,其中4颗是照像卫星,另外4颗是雷达探测。据五角大楼军事专家估计,中国已经发射升空的3颗“北斗卫星”,对中国以及周边邻国的侦察精度已经达20米。报告称:“‘北斗’是非常先进的定位系统,该系统适合军队、舰船和车辆使用,也适合领导人发送或者接收保密指令。”

两年前,五角大楼就盯上了中国的中继卫星研发状况:“中国可能正在研发一种能提高监测范围的中继卫星,这种中继卫星能极大提高卫星数据的传播速度,向各作战部队和军事单位传输相关数据,从而提升中国军队的指挥能力。”
大幅提升航天测控能力

     在距地球上千公里外的太空轨道中运行着数千颗卫星,这些航天器犹如人们放入太空中的“风筝”,而控制这些航天器的“无形之手”,就是航天测控。航天测控由各种各样的测控平台组成,直接对航天器实施跟踪测量和控制,使航天器能够按照人们的要求运行和工作。

     美国在全球各地有数十个固定和机动的测控站。俄罗斯的测控站也非常多,主要分布在原苏联境内,其中拜科努尔发射场就有4个测控站,其它地方的太空跟踪系统和测控站不下20个。目前中国航天测控网中固定站有东风、青岛、长春、闽西、厦门、渭南、南宁、喀什、卡拉奇(巴基斯坦)、纳米比亚、马林迪站(肯尼亚)等13个陆基测控站,数个机动测控站和回收测量站。

    海上测量船是对航天器及运载火箭进行跟踪测量和控制的专用船,它是航天测控网的海上机动测量站,可以根据航天器及运载火箭的飞行轨道和测控要求配置在适当海域位置。除跟踪测量遥控航天器外,还可以用于营救返回溅落在海上的航天员。

     目前美国现役的测量船有“红石”号、“靶场哨兵”号和“观察岛”号3艘;俄罗斯现役的测量船有“加加林”号、“柯玛洛夫”号、“克雷洛夫”号等21艘,多数已老旧。中国现役的测量船有“远望”1-6号共6艘,其中远望5、6号2艘刚刚建成服役。

     然而,由于受到地理、经济、政治等条件的限制,一个国家不可能通过在全球各地建立测控站的方式来满足所有的航天测控需求,即使目前最大的陆地测控网,也只能覆盖大约15%的测控范围。为此,各国发展了其它的测控方式,以弥补陆地测控站无力触及的测控盲区。在太空中建立中继卫星传输系统,是航天强国的必由之路,将为频繁、高强度的航天发射任务带来极大的便利。
我们在看神舟七号直播时,在北京航天飞行控制中心的测控大厅里可以看到来自飞船的图象,景海鹏在返回舱值班,这个图象就是通过天链一号中继卫星传送回来的,这个实验也是这次神舟七号飞行任务当中三项重点任务之一。

     中继卫星相当于把地面上的测控站升高到了地球卫星轨道高度,一颗卫星就能观测到大部分在近地空域内飞行的航天器,两颗卫星组网就能基本覆盖整个中、低轨道的空域。因此由两颗卫星和一个测控站所组成的跟踪和数据中继卫星系统,可以取代配置在世界各地由许多测控站构成的航天测控网。中继卫星可以摆脱对绝大多数地面站的依赖,自成独立的专用系统,更有效地为军事服务。

在2008年9月25日发射的神舟七号宇宙飞船及9月27日翟志刚的太空行走中,天链一号01星已经发挥了重要作用。

              “神龙一号”加速器
——核武器模拟试验关键设备
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工程总投资:—
工程期限:1982年——2005年
“神龙一号”直线感应加速器位于四川绵阳中国工程物理研究院,主要用于核武器流体动力学试验闪光X光照相,是中国自行研制的核武器模拟试验关键设备,绰号“大闪光”。有了这东西,可以在实验室进行模拟核弹头初级模型的内爆试验、校验巨型计算机的数值模拟计算程序,也就是采用实验室模拟 + 数值模拟,可以解决核弹头从原理设计到武器化、工程化的一系列问题,不用进行地下核试验就能进行新弹头的设计、评估核材料的老化效应以确保核武器的可靠性和安全性。 另外直线感应加速器还用来进行高功率微波和自由电子激光、重离子聚变研究。

     1985年下半年,中国核武器研制元勋邓稼先被诊断患了癌症,这个时候他和于敏同志一起给中央写了一份非常重要的报告,他们估计到以当时的核武器水平,美国和苏联就有可能按照他们的政治需要会签署《全面禁止核试验条约》停止核实验,这对我们国家的损失太大了,所以他们根据我们国家的情况,建议加速模拟核武器试验关键设施的研制工作。报告交上去以后,中央对此非常重视,这对我国1986年以后的核武器发展起到了非常重要的作用。而几位两弹元勋把自己生命的最后全部贡献给了国家的国防事业。

沙漠上的蘑菇云

     1945年7月16日,巨大的蘑菇云团在新墨西哥州上空生起,人类历史上第一颗原子弹引爆成功。然而谁也没有想到的是,仅仅在20天以后,这一杀伤力巨大的新式武器就被运用到了正在进行的战争当中,为了迫使日本投降,美军在广岛和长崎先后投放了两颗原子弹。原子时代的到来结束了旷日持久的战争,然而人类的命运与世界和平却开始遭受更大的威胁与挑战。

     第二次世界大战结束后不久,美国在海上核试验的成功再次给世界各国敲响了警钟。以美国和苏联为首的两大阵营之间,核军备竞赛愈演愈烈,原子弹的巨响使整个世界陷入了核恐怖之中。

     1949年8月29日苏联首次原子弹试验,1952年10月3日英国首次原子弹试验,1952年10月31日美国首次氢弹试验,1953年8月12日苏联首次氢弹试验。

     而苏联之所以能够在短时间内取得原子弹研制的突破,主要得益于间谍战的成果,一位在美国核武器研制基地工作的科学家向他们透露了大量研究资料。经过了这一泄密事件之后,美国及其同一阵营的国家对于原子弹技术采取了更为严密的保卫措施。此时,对于刚刚成立的新中国来说,别说核武器研制,就是"原子弹"这个词都很少有人知道。这个时候开创中国的核武器研究事业可谓困难重重。

我们的困难是多方面的,因为第一,大家不知道原子弹是什么,调了好多专家,他也不知道原子弹怎么做,所以资料非常缺乏,因此每走一步都要论证这条路线正确是非常之难的。老一辈科学家群策群力付出了非常大的努力。

其实核武器是一种威慑力量,邓丨小平同志有一段非常精彩的话,就是你有我也有,你要想消灭我们,你也得受到报复,迫使你不敢用,中国发展核武器的一个根本的目的就在这里,我们的核武器也就是起到这个责任,使得一些其它的有核国家不敢对我们使用核武器,为保卫世界和平做了我们自己的贡献。

全面禁止核试验条约

     核试验是发展核力量必不可少的手段,它为核武器的设计改进、生产定型、防护使用提供科学依据。核武器的极大破坏性震惊了国际社会,许多国家发出了禁止核试验的呼声,1976年5月,美苏签订了《和平核爆炸条约》。但从1977年到80年代后期,美苏在全面禁试问题上尖锐对立。苏联为谋求核均势地位频频发起以全面禁试为内容的核裁军攻势,以图限制美国的核武器技术发展。美国则坚持反对全面禁试,并于1981年和1983年先后提出了全面加强更新核力量的“战略核武器计划”和“战略防御计划”。广大无核国家,包括一些西方无核国家,强烈要求缔结全面核禁试条约。90年代,国际形势发生重大变化。苏联解体后,美国失去了核军备竞赛的对手;世界上开始出现一些接近掌握核武器技术的“核门槛”国家;美国等一些发达国家在核技术方面掌握了以实验室模拟核试验替代真实核爆炸的新手段。因此,美国对其核武器计划及禁试政策作了调整,于1993年7月宣布赞成早日开始多边谈判和早日缔结全面禁试条约。全面禁试条约谈判也就得以在1994年1月开始。由38个国家(后扩大为61国)组成了禁核试特委会,分成两个工作组负责各项条款的谈判。

1996年9月10日,联合国大会以158票赞成、3票反对、5票弃权的压倒多数票通过一项禁止所有核试验爆炸的全球条约——《全面禁止核试验条约》,并于1996年9月24日,在第51届联大上开放供所有国家签署。中国、法国、俄罗斯、英国和美国首先在条约上签字。至2000年3月,签约国有155个,批准该公约的国家有55个。

直线感应加速器

     直线感应加速器(LIA):是20世纪60年代发展起来的一种新型加速器,其独特的能力是可产生非常强束流、非常高峰功率及高束品质的脉冲粒子束(电子束或离子束)。直线感应加速器产生的束脉冲重复频率低得多,但束流却高得多(例如可大于10kA),直线感应加速器是世界上现有功率最强大的加速器之一。至今,全世界共建成各类直线感应加速器100多台。

     世界上第一台直线感应加速器ASTRON-I, 由N. Christofilos发明,并于1963年在美国劳伦斯利弗莫尔实验室(LLNL)建成。该加速器可提供束流350A、能量4MeV、脉宽300ns及重复率100Hz的脉冲电子束,用于约束等离子体,并在后续实验中用于研究电子束通过大气传输的可行性,远期目标是创造粒子束武器。之后,美国又陆续研制了用于加速质子的ERA加速器(4MeV、1kA、45ns);用于自由电子激光(FEL)研究的ETA加速器(5MeV、10kA、60ns、1kHz猝发)、ATA加速器(50MeV、10kA、70ns、1kHz猝发)和高平均功率的ETA-II加速器(6MeV、2kA、70ns、5kHz准连续),同时,ETA和ATA加速器还用于带电粒子束通过大气传输的研究。FXR加速器(20MeV、2~4kA、60ns),这是直线感应加速器首次用于闪光X光照相。
              萤火一号
——中国第一颗火星探测器
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工程总投资:1亿元以上
工程期限:2006年——2012年

火星上到底有没有水?火星上到底有没有生命?火星适合人类居住吗?UFO到底从哪里来?这是如今人们最热切盼望解开的火星之谜。

     2007年5月,中国首个火星探测器“萤火一号”在上海市闵行区博物馆第一次揭开它的神秘“面纱”。火星探测是我国首次开展的地外行星空间环境探测活动,神舟系列宇宙飞船只是飞上几百公里的近地太空轨道,“嫦娥1号”探月飞船则要飞38.4万公里到月球,而火星探测器遥远的火星之旅却得走完整整3.5亿公里的漫长路程,这是我国深度空间技术和航天器研制水平的飞跃。

    火星是位于地球轨道外侧最近的一颗行星,它和地球的最近距离5670万公里,最远距离则有4亿公里,现在认为它有稀薄的大气,也有四季交替的气候变化,但它依然是人类至今未能了解的神秘领域。

    2007年6月27日,中俄两国总理签署双边合作协议,两国将于2009 年联合开展火星探测项目。俄罗斯航天机构计划于2009年10月实施一项名为‘福布斯- 格朗特(Phobos-Grunt)’的火星及火卫1采样返回探测计划,进行对火星的环绕探测和火卫一的着陆探测,采集0.1-0.2kg火卫一土壤样品返回地球。俄方邀请中方参与该计划,提议与‘福布斯- 格朗特’着陆探测器共同发射一颗中国研制的火星探测器,开展中国与俄罗斯联合火星探测计划。按照任务分工,中国火星探测器由上海航天局负责总研制。

    2009年10月,“萤火一号”将与俄方的火星土壤采样返回探测器Phobos-Grunt(简称“福布斯探测器”)在哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射中心,一起由俄联盟运载火箭以“一箭双星”同时发射。之所以选择2009年发射,是因为届时火星距离地球最近。如果一旦错过,就要等到2011年。
萤火一号
    “萤火一号”火星探测器,由上海航天局牵头从2006年10月开始预研,2007年6年正式研制。并由中科院空间中心、总装测通所、中科院上海天文台等单位参与并在沪总装。由于火星发出特殊的红光而令人注目。西方把它称为‘战神’,中国古代则称之为‘荧惑’。‘荧惑’谐音‘萤火’,又是中国第一颗火星探测器,故取名‘萤火一号’。
   
     探测器重量为110公斤,主体部分长75厘米,宽75厘米,高60厘米。它的两侧是开的6块太阳能帆板,太阳帆板展开将达到7.85米。设计寿命2年,它将携带等离子探测包、掩星探测接收机、光学成像仪和磁通门磁强计等八件有效载荷。和180 公斤重的美国前辈“勇气号”、“机遇号 ”,以及计划在同年发射的600 公斤重的新型火箭车相比, “萤火一号”算得上是火星探测器家族中的“轻骑兵”,体积虽小功能却很强。
    “萤火一号”目前已完成四颗星(两颗“结构星”、一颗“电性星”、一颗“鉴定星”)的初样研制工作,一颗结构力学星和一颗电性星已于2008年9月29日运抵莫斯科,等待中俄联合试验。从正式研制到2009年6月出厂,只有24个月,时间紧迫。在研制过程中,还要攻克四大关键技术。

     这四大关键技术包括:超远距离的测控通信;自主控制;超低温度的适应技术和8.8小时的长火影;还有热控技术,轻型化技术等难点,简称“三控一化”。人造地球卫星与地球的距离一般从几百公里到几万公里左右,月球距离地球约为38.4万公里,而到火星处距离约3.5亿公里,卫星的测控数传要克服信号衰减和传输时延等困难,实现深空环境下的有效通信。

     相比探测月球来说,探测火星的难度更大。最大的难点还是如何解决自主导航的问题。由于火星与地球之间距离甚远,从地球到火星轨道的一个遥控指令传输时间约在20分钟左右。环绕火星运行时,地面测控站进行遥控的主动控制能力远低于地球卫星,因此,对火星探测器星上自主能力的要求大大提高,以降低卫星对地面系统的依赖性,不能够像地球卫星那样实时遥控。

此外,最神奇的还有“万里传音”的掩星探测技术,届时,“萤火一号”将与俄方的“福布斯探测器”合作开展双星对火星电离层的掩星探测,这意味着两颗探测器虽然分处在远离地球的火星两端,相隔千里万里,有可能有星体相阻隔,但是依然能通过掩星探测接收机等实现彼此之间数据的共享,从而可以实现对处在正午和子夜时的火星电离层的探测,这将填补目前国际上火星电离层掩星探测的空白。
搭乘俄罗斯运载火箭的顺风车
     2009年10月火箭发射升空后,“萤火一号”将在距地面200公里的远轨道飞行4小时,然后启动主发动机,飞到距地面1万公里的过渡椭圆轨道无动力飞行26个小时。紧接着,“萤火一号”将迎来彻底告别地球的那一时刻。之后,伴随着主发动机的再次启动,它就将进入从地球到火星的双曲线轨道,和“福布斯”同甘共苦地开始预计长达10到11个半月的太空旅程。在联合飞行的过程中,两颗卫星通过电缆连接在一起, “萤火一号”的能量由“福布斯”供给。

     到2010年8月29日前后,两颗卫星正式分道扬镳,“福布斯”将转途去探测火卫一。俄方探测器将降落在“火卫一”上,并借助大量分析仪器对卫星表面进行考察研究。其中,由香港理工大学研制的“火卫一”行星表土准备系统将装载在俄方的探测器上,用于“火卫一”表面物质现场热力分析。如果一切按计划进行,装有火星土壤的密封舱将在2012年6月15日至7月20日间运回地球。

    “萤火一号”则进入绕火星的椭圆形轨道,在“近火点”(距离火星最近的点)800公里、“远火点”(距离火星最远的点)80000公里、轨道倾角正负5度的火星大椭圆轨道上,展开太阳帆板,正式开始履行它的火星探测使命。“萤火一号”拜访火星时,将共携带八件“武器”,包括两台摄像机、两台磁强计、离子探测包和光学成像仪等等,将重点探测火星的空间磁场、电离层和粒子分布及其变化规律;探测火星大气离子的逃逸率;探测火星地形、地貌和沙尘暴;探测火星赤道区重力场。

     因为火星空间的磁非常微弱,而“萤火一号”就是要研究相关的磁现象,为了避免研究受到探测器自身的干扰,所以“萤火一号”的材料都将做到是一律无磁。另外,不同于地球上适宜人类的气温,火星的温差将比月球还要大,所以“萤火一号”上的热控技术将受到前所未有的考验,为此探测器上的热控装置将按照最严酷的环境来设计应对考验。
零下200℃的考验
     萤火一号”将遭遇7次“长火影”(长期火星阴影),时间长达8.8个小时,此时,火星将运行至探测器和太阳之间,“萤火一号”从太阳接受能量。为了保存能量,卫星不得不进入休眠状态,然后在“长火影”结束后再加电唤醒。而经过8个多小时的休眠,舱外温度达到零下200℃以下,过低的温度会影响机器唤醒,如果机器被“冻死”,则不能在加电后活过来,也就不能继续探测了。目前研制团队正在对此进行技术攻关。

     不同于我国的“嫦娥”探月工程,“萤火一号”并不会登陆火星的表面,而是在火星轨道上收集各种科学数据,然后通过远距离传输技术,不断把数据传回给我国的地面科研人员。最后,“鞠躬尽瘁”的“萤火一号”将不会再返回它的故乡,而是将永远地留在浩瀚的太空。
            神光三号
——惯性约束核聚变激光驱动装置
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工程总投资:—
工程期限:1980年——2030年
“激光”一词是“LASER”的意译。LASER原是Light amplification by stimulated emissi on of radiation取字头组合而成的专门名词,在我国曾被翻译成“莱塞”、“光激射器” 、“光受激辐射放大器”等。1964年,钱学森院士提议取名为“激光”,既反映了“受激辐射”的科学内涵,又表明它是一种很强烈的新光源,贴切、传神而又简洁,得到我国科学界的一致认同并沿用至今。

     世界第一台激光器问世是在1960年6月,中国第一台激光器是在1961年9月。从1961年中国第一台激光器宣布研制成功至今,我国形成了门类齐全、水平先进、应用广泛的激光科技领域,并在产业化上取得可喜进步,可以说,在起步阶段我国的激光技术发展迅速,无论是数量还是质量,都和当时国际水平接近,一项创新性技术能够如此迅速赶上世界先进行列,在我国近代科技发展史上并不多见。这些成绩的取得,尤其是能够把物理设想、技术方案顺利地转化成实际激光器件,主要得力于我国多年来在技术光学、精密机械和电子技术方面积累的综合能力和坚实基础
我国早期激光技术的发展
     1957年,王大珩等在长春建立了我国第一所光学专业研究所——中国科学院长春光学精密仪器机械研究所(简称“长春光机所”)。在老一辈专家带领下,一批青年科技工作者迅速成长,邓锡铭是其中的突出代表。早在1958年美国物理学家肖洛、汤斯关于激光原理的著名论文发表不久,他便积极倡导开展这项新技术研究,在短时间内凝聚了富有创新精神的中青年研究队伍,提出了大量提高光源亮度、单位色性、相干性的设想和实验方案。1960年世界第一台激光器问世。1961年夏,在王之江主持下,我国第一台红宝石激光器研制成功。此后短短几年内,激光技术迅速发展,产生了一批先进成果。各种类型的固体、气体、半导体和化学激光器相继研制成功。在基础研究和关键技术方面、一系列新概念、新方法和新技术(如腔的Q突变及转镜调Q、行波放大、铼系离子的利用、自由电子振荡辐射等)纷纷提出并获得实施,其中不少具有独创性。
     同时,作为具有高亮度、高方向性、高质量等优异特性的新光源,激光很快应用于各技术领域,显示出强大的生命力和竞争力。通信方面,1964年9月用激光演示传送电视图像,1964年11月实现3~30公里的通话。工业方面,1965年5月激光打孔机成功地用于拉丝模打孔生产,获得显著经济效益。医学方面,1965年6月激光视网膜焊接器进行了动物和临床实验。国防方面,1965年12月研制成功激光漫反射测距机(精度为10米/10公里),1966年4月研制出遥控脉冲激光多普勒测速仪。
我国各类激光器的“第一台”
第一台固体红宝石激光器   1961年9月   王之江等
第一台He-Ne激光器        1963年7月   邓锡铭等
第一台掺钕玻璃激光器     1963年6月   干福熹等
第一台GaAs同质结半导体激光器 1963年12月 王守武等
第一台脉冲Ar+激光器      1964年10月 万重怡等
第一台CO2分子激光器      1965年9月   王润文等
第一台CH3I化学激光器     1966年3月   邓锡铭等
第一台YAG激光器          1966年7月   屈乾华等

激光技术的发展
     中国激光科技从一开始就得到了国家的高度重视。1964年,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称“上海光机所”)成立。1964年国家启动“6403”高能钕玻璃激光系统,建成了具有工程规模的大口径(120毫米)振荡—放大型激光系统,最大输出能量达32万焦耳;改善光束质量后达3万焦耳。成功地进行了打靶实验,室内10米处击穿80毫米铝靶,室外2公里距离击穿0.2毫米铝耙,并系统地研究了强激光辐射的生物效应和材料破坏机理。最后从技术上判定热效应是根本性技术障碍,于1976年下马。这一项目使我国激光技术科研水平上了一个台阶。

高功率激光和核聚变研究
1964年王淦昌独立提出激光聚变倡议,1965年立项开始研究。经几年努力,建成了输出功率100亿瓦的纳秒级激光装置,并于1973年5月首次在低温固氘靶、常温氘化锂靶和氘化聚乙烯上打出中子。1974年研制成功我国第一台多程片状放大器,把激光输出功率提高了10倍,中子产额增加了一个量级。在国际上向心压缩原理解密后,积极跟踪并于1976年研制成六束激光系统,对充气玻壳靶照射,获得了近百倍的体压缩。这一系列的重大突破,使我国的激光聚变研究进入世界先进行列,也为以后长期的持续发展奠定了基础。我国的激光科技事业,虽然也遭遇了“文革”十年浩劫,但借助于重点项目的支撑,仍艰难地生存了下来并取得了可贵的进展。
改革开放后,我国激光技术获得了空前发展的机遇。1980年5月,分别在上海、北京举行了第一次国际激光会议,与会代表218人(国外66人),邓丨小平同志亲切接见了与会中外代表。1983年在广州和1986年在厦门又举行了第二次、第三次国际会议,改变了我国的激光技术多年来封闭运转的局面,开始走向世界。先后成立了一批国家重点实验室、开放实验室、国家工程研究中心和产学研组织。在多项国家级战略性科技计划中,激光技术受到重视。“863”计划七大领域中有激光技术和光电子技术(包括用于信息领域的激光技术),1995年又增列了“惯性约束聚变”主题。国防预研光电子技术作为跨部门项目正式立项,其中也包括激光技术。国家“六五”和“七五”攻关计划,激光技术被列为重大项目。

惯性约束聚变激光驱动器

     人类的能源从根本上说来自核聚变反应,即发生在太阳上的“轻核聚变”。人类已经在地球上实现了不可控的热核反应,即氢弹爆炸。要获得取之不尽的新能源,必须使这一反应在可控条件下持续地进行。为实现可控核聚变有两种方法,一是科学家们用托卡马克装置开展“磁约束聚变”的研究。另一条技术路线于20世纪60年代初提出的“激光惯性约束核聚变”。

     惯性约束核聚变( Inertial Confined Fusion ICF )的基本原理是:使用强大的脉冲激光束照射氘、氚燃料的微型靶丸上,在瞬间产生极高的高温和极大的压力,被高度压缩的稠密等离子体在扩散之前,向外喷射而产生向内聚心的反冲力,将靶丸物质压缩至高密度和热核燃烧所需的高温,并维持一定的约束时间,完成全部核聚变反应,释放出大量的聚变能。然而聚变反应所要求的条件却极为苛刻。首先要有1亿度左右的高温;其次,参与反应的粒子密度要足够高并能维持一定的反应时间,即‘nτ’值要达到1百万亿(秒/厘米3)以上,这就是著名的劳逊判据。一些国家的实验室已经在这类激光装置上作了大量的基础研究工作。美国、法国等已着手建造更大规模的巨型激光器,期望能够实现激光热核“点火”。

     我国从上世纪60年代即开始惯性约束聚变的研究,在王淦昌、王大珩的指导下,中国科学院和中国工程物理研究院从80年代开始联合攻关,上海光机和长春光机都是协作单位。六十年代初,我国激光聚变研究刚刚起步的时候,钱学森院士就形像地指出:你们的事业是在地球上人造一个小太阳!ICF研究中关键设备是大功率的激光器。


        中国超级计算机谱系表

国防科技大学计算机研究所——“银河”系列
银河-Ⅰ     1983年    运算速度每秒   1    亿次  
银河-Ⅱ     1994年    运算速度每秒   10   亿次
银河-Ⅲ     1997年    运算速度每秒   130 亿次
银河-Ⅳ     2000年    运算速度每秒   1万 亿次
银河-Ⅴ     在研      运算速度每秒    ? 亿次 (军用)

中科院计算技术研究所——“曙光”系列
曙光一号      1992年    运算速度每秒    6.4    亿次
曙光-1000     1995年    运算速度每秒    25     亿次
曙光-1000A    1996年    运算速度每秒    40     亿次
曙光-2000Ⅰ   1998年    运算速度每秒    200    亿次
曙光-2000Ⅱ   1999年    运算速度每秒    1117   亿次
曙光-3000     2000年    运算速度每秒    4032   亿次
曙光-4000L    2003年    运算速度每秒    4.2    万亿次
曙光-4000A    2004年    运算速度每秒    11     万亿次
曙光-5000A    2008年    运算速度每秒    230    万亿次
曙光-6000A    在研      运算速度每秒    1000   万亿次

国家并行计算机工程技术中心——“神威”系列
神威-Ⅰ     1999年    运算速度每秒   3840   亿次
神威3000A   2007年    运算速度每秒     18   万亿次
神威-Ⅱ     在研      运算速度每秒    300   万亿次 (军用)

联想集团——“深腾”系列
深腾1800     2002年    运算速度每秒   1    万亿次
深腾6800     2003年    运算速度每秒   5.3 万亿次
深腾7000     2008年    运算速度每秒 106.5万亿次
深腾X        在研      运算速度每秒 1000 万亿次
我国自主研制的世界单机功率最大机车在大连下线
来自http://chinaneast.xinhuanet.com/ ... ontent_15318459.htm
29日,随着一声汽笛长鸣,我国拥有自主知识产权的首台和谐型六轴9600kW大功率交流传动货运电力机车在中国北车集团大连机车车辆有限公司下线。这款自主设计研制的中国品牌机车,单机功率、技术水平和性能指标均创世界之最。

     据介绍,这种机车单机牵引达5000吨~6000吨,最高运行速度120km/h,是实现中国铁路干线快捷重载运输的主型货运机车,是铁道部确定的重点发展的目标产品,它将为我国电气化铁路的迅速发展提供重要支撑。我国机车将以此开始逐步构建完备的机车型谱,加快铁路装备现代化,全面实现中长期铁路网规划目标。(记者李楠)
此外和谐3电力机车驱动装置全面国产化,来自http://www.dloco.com/LISTS/artic ... fault3.aspx?id=3180
日前,大连机辆公司试制的和谐3型电力机车主动齿轮经德国福伊特公司检验,完全符合技术要求,同意批量生产。这是继从动齿轮等主要部件实现国产化后,该公司在驱动装置技术引进项目上取得的又一新成果。标志着大连机辆公司和谐3型电力机车驱动装置技术引进项目全面实现国产化。

     主动齿轮是驱动装置的四大主要部件之一,也是受让方德国福伊特公司的拳头产品。该公司在从动齿轮提前实现国产化之后,从去年7月起,加快主动齿轮的国产化试制,关键技术是修型,加工难度非常大,还遇到计量方式、渗碳均衡量等一系列问题。该公司总结和借鉴从动齿轮生产经验,对试制中遇到的技术难题开展攻关,有效解决了齿轮变形等难题,经检验完全达到技术要求,准予批量生产并装车使用。   

     从今年签订的400台和谐3型电力机车合同开始,机车将全部装用完全国产化的驱动装置。  
关于大连机车车辆有限公司,来自http://baike.baidu.com/view/409953.htm
大连机车车辆有限公司始建于1899年,是国家重点大型企业。主要制造“大力牌”东风系列内燃机车、韶山系列电力机车、城市轨道车辆、铁路车辆以及DL240、280系列柴油机和各种机车车辆配件产品,修理东风4D型为主的多种内燃机车。具有年产机车500台、城轨车辆150辆、铁路车辆2000辆的能力。厂区占地面积90万平方米,绿树掩映,景色怡人,园林式的厂区会使您陶然于绿色企业、绿色生产的景致中。
     新中国成丨立以来,公司经过六次大规模技术改造,逐步发展成为能够独立设计制造具有世界先进水平内燃机车的现代化企业。1954年自行设计制造成功和平型中国第一台干线蒸汽机车;1958年自行设计制造成功巨龙型中国第一台内燃机车;1964年研制成功东风型中等功率内燃机车;1969年研制成功东风4型大功率内燃机车。50多年来,公司先后设计制造了10种型号的蒸汽机车,40多种型号的内燃机车和近40种型号的铁路货车,内燃机车累计总产量占全国总产量的50%以上。公司被国家领导人誉为“机车摇篮”。
     近年来,公司加快了产品开发研制步伐,构建了以技术引进与自主开发相结合的高效开发生产模式,走出了一条研制周期短、交货速度快、质量水平高,能满足用户各种要求的成功之路。1996年12月研制成功东风4D型客运机车,成为1997年4月1日以来,中国铁路四次大提速的主型机车,占提速内燃机车市场70%以上的份额。此外,公司还开发研制成功了具有国际先进水平的干线交-直-交内燃机车、径向转向架机车、东风11D客运和东风8D货运大功率机车。并于2000年12月首次试制成功韶山4改型电力机车,2002年9月又试制成功具有先进技术性能的韶山7E型电力机车,该车被定为中国铁路第五次大提速主型机车,两种型号电力机车相继投入批量生产。这些机车以其优良的性能、可靠的质量和与其它机车良好的通用互换性、维修方便快捷以及节省燃油、噪音低、污染小等良好的社会和经济效益,深受国内外用户的欢迎。近两年,公司为适应市场“高档次、快节奏”的要求,及时开发研制出了性能先进、外形美观、豪华舒适、具有自主知识产权的城市快速轨道交通车辆,目前,已有10列城市快速轨道列车运行在大连市3号线上,成为大连市一道靓丽的风景线。 
公司生产的柴油机,经过几十年的开发研制,已经在16V240ZJ型基础上发展出B、C、D、E型,因其结构先进、性能稳定,噪音小、耗油低,深受用户欢迎,其中D、E两型柴油机是与英国里卡多公司合作开发的。公司还与美国西南研究院合作开发了12V280ZJ型柴油机。这些具有世界先进水平的产品除了适用于内燃机车外,还广泛适用于电站、油田、施工发电、工程机械以及军、民用船舶动力等许多领域。DL240系列柴油机已经取得了中国船级社认可证书,可以为船舶市场提供多种功率等级的柴油机。2002年,公司与日本东芝公司合资建立了“大连东芝机车电气设备有限公司”,主要生产城轨车辆和铁路电力机车的主变流器和辅助电源。
     “大力牌”东风系列内燃机车是我国铁路客货运输的主型机车,产品覆盖全国14个铁路局90多个机务段。同时,公司还大力拓展路外市场,先后有多种型号500余台机车开拓出电力、冶金、化工、油田、港口、矿山等60多个大型企业和地方铁路市场。“大力”牌机车还首次开进了祖国的海南宝岛,结束了海南岛不通“火车”的历史。
     近年来,公司大力发展外向型经济,潜心构造出口基础,迅速提高了内燃机车在国际市场上的知名度,树立了良好的企业形象。2001年,公司在开拓国际市场方面取得重大突破,在多个国际大公司参与竞争的巴基斯坦机车项目的投标中一举中标,2001年11月8日在人民大会堂正式签订69台机车供货合同,总金额近1亿美元,不仅创造了我国出口机车数量最多的纪录,而且还首次进行部分技术转让。2002年12月20日公司在激烈的国际市场竞争中,以最佳性能价格比优势,与哈萨克斯坦签订152台机车合同,数额达1.5亿美元,再次刷新我国机车出口史上的记录。公司继1992年机车出口缅甸,实现中国干线机车出口零的突破之后,又成功地向尼日利亚、伊拉克、巴基斯坦等10个国家出口机车,签订的合同已累计达377台。
     公司积极推进企业管理现代化。通过实施名牌产品战略,健全了保证体系,形成了技术、质量、产量、成本和售后服务五大竞争优势。1995年通过了内燃机车ISO9001和货车ISO9002质量体系认证,2001年开始按照新标准的ISO9000质量保证体系运作,能为国内外用户提供可靠的质量保证。公司全面推行环境清洁和安全生产工作,2002年4月通过了ISO14000环境管理体系认证,2002年年底通过了OHSMS18000职业健康安全管理体系认证。多年来,公司先后荣获“全国十佳企业”、“全国先进企业”、“国家质量管理奖”、“全国质量效益型先进企业”和企业管理最高荣誉“奔马奖”、“花园式公司”、“全国用户满意企业”以及“辽宁省环境保护模范企业”、“大连市50家纳税大户”等几十个荣誉称号。
     1999年5月28日,江丨泽民总丨书记为公司建厂100周年亲笔题词:“立足国内,走向世界,努力发展中国机车工业”。2002年6月11日,中丨共中央政丨治局常委、国家副主席胡 锦丨 涛到公司视察时做了重要指示“你们是最老的机车厂,也要建成一流的机车厂”。党和国家领导人对公司的巨大关怀,既肯定了公司所取得的成绩,也为公司发展指明了前进的方向。
     大连机车车辆有限公司作为一个“百年企业”,肩负着振兴辽宁老工业基地的光荣使命和责任,我们要按照新形势下市场发展的新要求,准确的把握装备现代化的原则和方向:一是研发高技术产品与提高现有产品质量并重,以引进消化吸收和自主开发为契机,精益求精,促进产品质量的不断升华;二是运用成熟技术与引进先进的技术,吸收先进技术,提高综合创新能力;三是企业长远发展与现实经营相结合,在做好当前各项工作基础上,适应铁路装备现代化发展要求,冲破传统束缚,重新明确、定位技术发展方向。要积极推进“走出去”战略,扩大合资合作领域,加快掌握核心技术,同时要运用经过自己多年实践证明的成熟技术,进行技术创新;全面实施以人为本的企业文化,以知识进步带领企业进步,开拓新的发展空间,取得超越竞争的核心能力。

    我国成功锻造出世界首件第三代核电蒸发器锥形筒体
来自http://news.xinhuanet.com/newsce ... content_7438759.htm,部分图片来自http://cqdr.blog.hexun.com/16735546_d.html
新华网哈尔滨1月17日电 (记者 梁冬)近日,我国最大的重型设备装备制造企业——中国第一重型机械集团公司(简称中国一重)经过科研创新,成功锻造出世界首件第三代核电关键部件——AP1000蒸发器锥形筒体,填补了国内空白,标志我国在第三代核电产品制造领域已走在了世界前沿。

     据介绍,作为第三代
核电技术标准,目前,美国西屋公司的AP1000与第二代核电标准相比安全性更高、运行效率更高,它是目前全球核电市场中最安全、最先进的商业核电技术。但AP1000对核心设备中的压力容器整体顶盖、蒸发器锥形筒体等关键部件制造的要求也更高、更为苛刻,这就要求在制造过程中突破重重技术难关。

     随着中国一重1.5万吨水压机的投产,一重的锻造能力大幅提升,企业于2007年11月与韩国斗山重工签约,承担为其一号、二号机组提供第三代核电蒸发器锥形筒体和压力容器的大部分锻件,从而揭开了制造我国第三代核电产品的序幕。为此,中国一重在引进第三代核电AP1000锥形筒体先进技术的同时,制定了AP1000国产化战略。前所未有的挑战,激发了中国一重工程技术人员的研发热情,他们主动挑起了第三代核电技术国产化的重担。然而摆在一重面前的第一个难题就是锥形筒体如何锻造成型并充分展现中国一重的技术实力。

     一直以来,锥形筒体,其锥筒大小端的直段是锻造过程中的最大难点。传统的锻造方法是将筒体直接锻造成一个“喇叭口”, 靠后期大量的加工来实现两端直段的技术要求,但是这样的方法浪费大量的钢水,增加了筒体的制造成本,同时还增加了生产制造周期。为了攻克直接锻造出的筒体两端直段的技术难关,中国一重技术人员边干边探索,设计各种专用辅具,同时在试验过程中进行了大量计算机模拟,根据模拟情况制定解决措施。

     经过专家、工程技术人员和工人的共同努力,世界首件第三代核电蒸发器锥形筒体锻造近日终于问世。目前,中国一重承制的韩国斗山一号、二号机组的其它37件锻件,正在陆续投料生产,预计在2009年前将全部交货。


          中华陀飞轮
——深得东方文化精髓的世界顶级腕表
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工程总投资:—
工程期限:1995年——至今
中国是目前世界最大的钟表生产国和消费国,2007年生产手表11亿只,时钟6亿只,产量占世界80%以上。但其中既有售价高达4.5万欧元的海鸥玫瑰金三问表,也有低至每块两欧元的地摊货。

     2006年4月,在世界最大的瑞士巴塞尔国际钟表珠宝展上,一向默默无闻的北京手表厂推出了一款名为“游龙戏凤”的铂金全微雕绝版陀飞轮腕表,在世界制表领域创下7项世界第一,引起业界瞩目。3个月后,这款绝版名表被荷兰保险集团(ING)中国区首席代表杨丽君女士以12.5万美元的高价典藏,此后人们只有在照片里欣赏它美丽的身影了。

     陀飞轮表代表了机械表制造工艺中的最高水平,由于其独特的运行方式和复杂工艺,已经把钟表的动感艺术美发挥到登峰造极的地步,所以装配有陀飞轮装置的表款往往价值不斐,历来被誉为“表中之王”,只有瑞士、德国等少数几个国家的世界著名表厂掌握该技术。
什么是陀飞轮技术
     说起陀飞轮,不得不提起它的发明者,十八世纪最伟大的制表匠,瑞士人亚伯拉罕·路易斯·布勒盖(Abraham Louis Breguet 1747—1823)。布勒盖出生于瑞士制表业名城纳沙泰尔,一生中的大部分时间游历于法国巴黎。他是当时最顶尖的钟表匠,他制造贵族化的珍贵稀有表款,供应法国国王路易十六的王后玛丽.安东瓦内特、拿破仑和约瑟芬,及美国的乔治.华盛顿总统。钟表技术中超过四分之三的关键技术都是由这位大师发明的,但在他所有的发明中,陀飞轮无疑是其中最伟大的技术。

     陀飞轮是Tourbillon的音译,由布勒盖命名,在法语中代表“旋转”的意思,在机械钟表中指“旋转式擒纵调速机构”,主要用于校正地心引力对钟表机件造成的误差,提高走时精度。

    瑞士天才制表名匠布勒盖在研究怀表结构时发现,由擒纵轮、擒纵叉和游丝摆轮组成的怀表擒纵机构总是无法调校到完美状态,导致游丝卷动、释放动力的动作不是特别准确,也就导致了走时不准。经过实验,布勒盖发现这是由于使用者带着怀表进行运动,而怀表的擒纵机构受到的重力场不同导致的。于是,布勒盖就设法解决擒纵机构和重力场之间的协调问题。终于,他发明了一个惊世骇俗的全新擒纵机构,这就是陀飞轮(Tourbillon)。他把擒纵机构撞到一个框架内,在这个仅重0.1克的纯金框架内,固定了游丝、擒纵轮、轮摆和夹板等70多个零件,总重0.3克,全部靠手工安装。陀飞轮擒纵装置沿着同轴方向匀速旋转,当轮摆某一位置受到重力场影响的时候,另外一段就会受到相对的重力场影响,因此可以抵消重力对擒纵机构的影响,从而达到精准运行。布勒盖大师完成第一款陀飞轮怀表是在1795年,但是过了5年,他才为陀飞轮申请了专利。而也正是由于陀飞轮的发明,布勒盖被誉为世界钟表之父。陀飞轮机构除了能自转,还能绕秒轴中心公转,空前地提高机械手表的准确性。虽然其结构极其复杂,工艺浩繁,却将人类的聪明才智和创造力,展现到了极致,形成了摄人心魄的艺术之美。



     陀飞轮的重量不超过0.3克,却由七十多个精细组件组成,大部分为手工制作,这就是它昂贵的原因。精密机械本身就有一种视觉美感,在一百年前的怀表时代,陀飞轮装置往往隐藏在怀表表壳之内,而在如今的高档腕表上,陀飞轮装置都可以通过表盘上的窗口一目了然,让人尽情欣赏它的奥妙所在。因此,陀飞轮深受钟表收藏者和对复杂精密机械情有独钟的名人雅士的青睐。他们无不把拥有和把玩陀飞轮手表视为人生一大快事。
     陀飞轮机构最初用于怀表上。从其诞生那天起,钟表大师们就把他们丰富的创造力和卓越的技巧结合起来,不断制造出各种结构、形态、材质、装饰的陀飞轮机构,尤其是德国人阿尔佛雷德·海尔维格发明的第二代无框架飞行陀飞轮,在布勒盖的基础上有了一定的进步,但总体的设计理念依然是布雷盖的。近二百年来,世界上很多杰出的发明湮没在科学技术的迅猛发展中,但陀飞轮这颗凝结着无数顶尖制表匠辛勤劳动和创作灵感的奇葩,早已超越了布勒盖先生为提高手表走时精度的初衷,成为带有生命迹象的尤物。

北京手表厂研制的中华陀飞轮手表。以日历加能显陀飞轮表为计,共有216个零件,光陀飞轮组件就有57个零件。经过许耀南大师为首的试制小组对三代陀飞轮产品的完善,中华陀飞轮手表形成了鲜明的中国特点。它的外观造型古朴、自然,陀飞轮转架形似一只羽翼丰满、展翅欲飞的中华灵燕。

具有六大特点:
1、陀飞轮组件采用悬臂式支撑结构,取消了转架的上支承,裸露在外的摆夹板设计成“燕子”形,使整个陀飞轮机构有振翅欲飞的神韵。
2、摆轮采用螺丝摆结构,彰显了陀飞轮高档表才有的雍容华贵。
3、转架采用钛合金精工制造。钛合金做为航天材料,具有强度高、质量轻的优点,但其机械加工工艺性极差,只有掌握特殊工艺技巧的行家才能游刃有余。
4、机心装配面夹板精铣“日内瓦”条纹。“日内瓦”条纹是高档机械表上采用的夹板精饰工艺。间隔一致、纹路清晰的精铣花纹令整个机心锦上添花。
5、摆夹板外形用钻石刀手工倒角、打磨。有多年工作经验的高级技师采用钻石刀手工打磨,使裸露在外的摆夹板外形更加圆润自然。
6、采用无快慢针设计,快慢完全靠装配技师抽游丝的长短来调整。这一工艺只有瑞士高档表上采用,因其调整时对技师经验、技术的苛刻要求而使这样的机心成为稀世之宝。


游龙戏凤陀飞轮表
     中华陀飞轮给北京手表厂带来了极高声誉,2005年初,人称中国钟表收藏界NO.1的张又旭先生与几位表友聚在北京手表厂,同厂方的工艺大师茶叙,闲聊之余无不为中国在近半个世纪的制表工艺中未能进入世界顶级制表行列而感到遗憾,于是玩表多年的张又旭提议要为中国打造一只百万价值的陀飞轮表。在他的策划下,北京手表厂动员四位制表大师开始用纯手工打造一款顶级绝版中华陀飞轮表。由许耀南大师负责机芯设计,刘栋大师负责雕刻,郑志阳大师负责主要零件制作,苏文斌大师负责组装。2006年3月27日,这款名为“游龙戏凤”的铂金全微雕陀飞轮表组装完成,前后历时11个月,创下了世界制表史上的七项纪录。

手表是精密仪器,只要失之毫厘就会差之千里,在最微小的零件上雕刻容易产生金属变形,使表面不再平整。比如在夹板的一面雕刻很容易,但如果两面都雕刻,那就需要非常的精准,因为上面刻了很多复杂的图案,又是深浮雕的,如果安装时有一点倾斜,这表就不能走了。“游龙戏凤”总共有两百多个零件,竟然在一百多个零件上都刻下了以“游龙戏凤”为主题的“日月同辉”“紫荆花开”等数组图案。光雕刻就花了7个多月。

“游龙戏凤”的设计灵感源自中国五千年的传统文化,而其制作过程却依托了许多当今领先的科技。这只腕表采用的TB01型陀飞轮机芯由许耀南大师为其特别制造。装配Pt950铂金制成的全抛光表壳口径足有40毫米,表壳上镶嵌着68颗璀璨生辉的顶级天然钻石,铂金制成的柄头、带扣、以及鳄鱼腹皮表带,都象贵妇的盛装,彰显着她的华贵不群。表壳侧面雕刻的“HAND ENGRAVED BWAF”和 “UNIQUE PIECE Pt950 ”字样提示着人们这只腕表不凡的品质。
     在环形表盘的中央,北京手表厂的注册商标——天丨安门城楼直接雕刻在主夹板上,掩映在袅袅升腾的祥云之间。祥云中一条巨龙时隐时现,栩栩如生。龙麟、龙爪甚至于天丨安门城楼上的琉璃瓦都清晰可见。陀飞轮机构摆夹板恰似一只振翅飞翔的中华灵燕,小燕子身上雕刻着层层叠叠的羽毛,活灵活现。
     透过透底后盖的蓝宝石玻璃可以看到机心的装配面。雕花后的上夹板像一组金碧辉煌的吊灯,高悬于浩渺的天穹,吊灯上祥云缭绕,颐和安康。大、小钢轮上各自盘踞着一条银龙,每当上弦时,两条银龙旋转滕挪,似云海嬉戏。镀金的条夹板上,三条金龙伏在两侧,窥视着两条正在戏耍的银龙。

     雕刻大师还别出心裁地在所有夹板的背面(即装配基准面)、条盒轮、条盒盖、叉夹板、转架、秒轮片的双面,以及条盒轮的侧面、中心轮片的轮辐、活动外桩环甚至螺钉表面也雕刻有精美绝伦的图案。
     条夹板背面的右上角有一轮旭日,太阳的光芒下面是一轮即将退去的残月。在这月晕犹存、旭日初上的寂静黎明,一只早起的凤凰正在起舞弄影,轻声鸣叫,仿佛在呼唤远方的恋人。而另一侧,云海中还有一支苍劲雄武的金龙。条盒轮部件是腕表的动力之源,雕刻大师在条盒轮和条盒盖上分别雕刻了两条飞龙。条盒盖上的那条更是横贯东西,纵横南北,盘旋而上,游戏于云海之中。

为了保证主夹板表面图案的完整,北京手表厂特制了盲孔夹板(即将主夹板表盘面上的通孔改为盲孔),许大师还特殊设计了时轮压片和环形表盘。为保证压片、表盘的轮廓与主夹板完全吻合,他三次修改了设计,重新制作。钛合金制造的转架又粘又硬,机床都难以切削,何况是手工雕刻。可以想象,在如此坚硬的微小平面上雕龙刻凤需要多么高深的功力和技巧!为了确保雕刻图案后零件不因应力而淬火变形,大、小钢轮和时轮压片都是先淬火,后雕刻(淬火硬度 hrc58-60 ,高于普通玻璃的硬度)。

     这只表开创了世界制表史上的七个第一,即第一次在腕表夹板的两个表面手工雕刻图案;第一次在腕表齿轮轮辐上做双面雕刻;第一次在淬火后的钢质零件上雕刻图案;第一次在条盒轮底面、侧面和条盒盖上雕刻图案;第一次在陀飞轮机构的转架、秒轮、叉夹板上雕刻图案;第一次在游丝外桩上雕刻图案;第一次在淬火的腕表螺钉上雕刻图案。

国务院副总理邹家华特为此表题词:“游龙戏凤,方寸乾坤。” 2006年3月19日下午,安帝古伦劳力士主题拍卖会北京预展上,当时的安帝古伦副主席(现任江诗丹顿博物馆馆长)多米尼克先生对此表大加赞赏,他是第一位领略“游龙戏凤”风采的西方业内人士。2006年3月24日,“游龙戏凤”出征巴塞尔表展壮行会在京举行,她带着全国爱表人的嘱托进军瑞士。表展之后,“游龙戏凤”以12.5万美元的高价被某著名收藏家典藏——此后人们只有欣赏她美丽照片的份了!
        中信重工成功制造大型立磨双行星减速器
来自:http://www.miit.gov.cn/n11293472 ... 99153/11937405.html

由中信重工研制的、具有自主知识产权的、国内首台MZL370大型立磨双行星减速器,日前经过机、电、液一体化试车获得成功。该产品的研制成功,打破了世界著名传动公司的垄断,为实现大型立磨减速器国产化奠定了良好基础。
     目前,我国水泥制造公司使用的立磨减速器均需依赖进口,为打破世界著名传动公司对大型立磨减速器的垄断局面,中信重工依托国家级企业技术中心的科研开发优势,成立大型立磨减速器专项研发小组。高起点、高水平组织对该减速器机体焊接与加工、螺伞齿轮制造等关键零部件和关键环节进行专项攻关。经公司各方合力奋战,该减速器经过机、电、液一体化空负荷试车,连续8小时运转,各部温升、振动、润滑管路压力等各项指标均符合要求。至此,中信重工制造的国内首台MZL370立磨减速器在厂内试车获得圆满成功。

此外,简单说些行星减速器的知识(主要来自http://baike.baidu.com/view/584336.htm
行星减速机主要传动结构为:行星轮,太阳轮,外齿圈.
     行星减速机因为结构原因,单级减速最小为3,最大一般不超过10,常见减速比为:3.4.5.6.8.10,减速机级数一般不超过3,但有部分大减速比定制减速机有4级减速.
     相对其他减速机,行星减速机具有高刚性,高精度(单级可做到1分以内),高传动效率(单级在97%-98%),高的 扭矩/体积比,终身免维护等特点.
     因为这些特点,行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上,用来降低转速,提升扭矩,匹配惯量.
     减速机额定输入转速最高可达到18000rpm(与减速机本身大小有关,减速机越大,额定输入转速越小)以上,工业级行星减速机输出扭矩一般不超过2000Nm,特制超大扭矩行星减速机可做到10000Nm以上.工作温度一般在-25℃到100℃左右,通过改变润滑脂可改变其工作温度.
     关于行星减速机的几个概念:
     级数:行星齿轮的套数.由于一套星星齿轮无法满足较大的传动比,有时需要2套或者3套来满足拥护较大的传动比的要求.由于增加了星星齿轮的数量,所以2级或3级减速机的长度会有所增加,效率会有所下降.
     回程间隙:将输出端固定,输入端顺时针和逆时针方向旋转,使输入端产生额定扭矩+-2%扭矩时,减速机输入端有一个微小的角位移,此角位移就是回程间隙.单位是"分",就是一度的六十分之一.也有人称之为背隙.

          硬X射线调制望远镜
——中国首台太空望远镜将发射升空
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工程总投资:—
工程期限:2000年——2015年

M51漩涡星系这个星系位于猎犬座,距离我们3100万光年之遥,直径12万光年,质量相当于1600亿个太阳!它是因为具有清晰的星系漩涡臂才被如此命名的。M51也是最早确知的旋涡星系,在这个漩涡星系的核心中,天文学家已经鉴定出有一区域是聚集着稠密的年轻恒星。核心的亮区可能是由数百万个年龄只有太阳的十分之一的恒星所聚集而成的。在这个横跨80光年的区域,由于这些恒星太过拥挤,以至于假设我们住在其中一颗恒星旁的行星上时,我们所看到的在M51的旁边,还有一个伴星系NGC5195,伴星系比主星系小很多,直径7.6万光年,质量却比主星系大,有3100亿个太阳那么大。是一个不规则星系。可以看到,主星系的一条旋臂已经发生了变形,在它和NGC5195之间形成了一个联系这两个星系的物质桥,就好似一个大人用手牵着一个小孩子。因此,M51被人们戏称为带孩子的星系。



   天文望远镜是观测天体的重要手段,可以毫不夸大地说,没有望远镜的诞生和发展,就没有现代天文学。
   人类为了摆脱厚厚的大气层对天文观测的影响,一方面设法选择海拔高、观测条件好的地方建立天文台,另一方面设法把天文望远镜搬上天空。著名的“柯伊伯机载天文台”,就是在c141飞机上安装望远镜,飞行高度在万米以上,曾用于观测天王星掩星。自从1957年第一颗人造卫星上天以后,各国先后发射了数以百计的人造卫星及宇宙飞行器用于天文观测。像美国的“天空实验室”就拍摄了17.5万多幅太阳图像,还观测了科胡特克彗星。著名的哈勃空间望远镜,是目前最先进的空间望远镜。人们把它的诞生看成伽利略望远镜一样,是天文学走向空间时代的一个里程碑。
     随着望远镜在各方面性能的改进和提高,天文学也正经历着巨大的飞跃,迅速推进着人类对宇宙的认识。从第一架光学望远镜到射电望远镜诞生的三百多年中,光学望远镜一直是天文观测最重要的工具。
中国首台太空望远镜将发射升空
     2010年至2011年间,我国首台太空望远镜将发射升空,与“哈勃”太空望远镜一起遨游宇宙。这是2009年3月23日,记者在复旦大学“院士专家讲坛”上获悉的。苏定强院士透露,“硬X射线调制望远镜”的升空,将实现我国太空望远镜零的突破。此外,“空间太阳望远镜”也列入国家科研计划。这标志着我国天文观测将向太空全面“进军”。

     2009年是“国际天文年”,也是伽利略首次用望远镜观测天体400周年。据天文学家苏定强院士介绍,传统的天文观测都是在地面上进行的,地球大气会给观测带来不少限制。如大气的扰动会影响望远镜的分辨率,大气层会阻挡天体发出的很多辐射。当望远镜被发射到太空中,成为一颗天文卫星后,它就能接收各个波段的信号,进行更全面、精确的天文观测。

     上世纪90年代初,欧洲开始采用技术复杂、价格昂贵的编码孔径技术建造硬X射线成像卫星INTGRAL,而美国硬X射线卫星Swift也于2004年上天,它们正在进行硬X巡天,进入新世纪以来,美国NASA开始实施雄心勃勃的“超越爱因斯坦计划”,它的主要目标之一是用新一代黑洞发现者卫星探测黑洞,了解黑洞附近的空间、时间和物质的行为。HXMT具有比INTGRAL和Swift更强大的成像能力和独一无二的定向观测能力,如果能在今后几年中发射上天,我们就可以抓住另一个重要的科学机遇:赶在“超越爱因斯坦计划”黑洞发现者上天之前,发现更多新的黑洞天体,并深入研究黑洞强引力场中的动力学过程,为实现“超越爱因斯坦”的科学追求做出重大贡献。美国“超越爱因斯坦计划”新一代黑洞发现者的候选项目EXIST的首席科学家Grindlay教授指出:HXMT是今后这段时期中研究黑洞动力学过程的独一无二的硬X望远镜;对中国是一个很好的机会用发射硬X射线卫星在一个重大的科学前沿取得领导地位。

     我国是太空大国,但至今还没发射过太空望远镜。2010—2011年,我国首台太空望远镜“硬X射线调制望远镜”(英文简称:HXMT)将发射升空,它将是世界上灵敏度和空间分辨本领最高的硬X射线望远镜。神秘的黑洞、中子星是HXMT观测的重点目标,其观测结果有望对高能天体物理学产生重要影响。

     苏院士说,这个项目已经过十多年的预研,各项关键技术几乎都已解决,应该尽早发射。“对我国来说,近期发射两颗天文卫星是不算多的。”苏院士说,“未来十年内,我建议我国再开展一个空间天文观测项目。”除了太空望远镜,近年来,我国的地面望远镜项目也有很多进展。去年,我国建成了世界上最大的大视场望远镜“LAMOST”。今年,全球最大的射电望远镜“FAST”在贵州省开建,它的口径达到500米,将于2014年建成,其科学目标包括“地外文明搜索”。在南极冰盖最高点冰穹A,我国正在酝酿架设一台15—30米口径的望远镜,它能在光学、红外、亚毫米波等三个波段工作,利用那里得天独厚的环境进行自动观测。

          世界单轴最大功率机车
——南车株洲DJ4大功率交流传动电力机车
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工程总投资:1000万元以上
工程期限:2007年——2008年

2008年9月25日,世界单轴最大功率电力机车首台车体在株洲试制成功,这类大功率交传电力机车属国务院、铁道部铁路装备现代化重点项目,首台机车车体的竣工标志着该项目取得了重大进展。

2007年8月18日,铁道部与南车株机公司签署了1200台六轴机车的购销协议并正式签订了其中500台的采购合同,项目由南车株机公司自主设计、自主研发、自主制造,拥有完全自主知识产权。项目采用世界单轴功率最大的六轴电力机车系统集成及配套技术,单轴功率达1600KW,具有性价比更高、线路适应性更广优点,是我国未来的主型货运电力机车。

DJ4大功率交流传动电力机车,为八轴交流传动,总功率达9600千瓦,将以120公里的时速牵引着2万吨列车,飞驰在山西大同到秦皇岛的千里铁道线上,缓解晋煤外运的难题。

作为我国最大运输能力的“西煤东运”专用通道“大秦线”,自1988年底开通以来,虽然开行过5000吨级、10000吨级的运煤专列,年运量逐年攀升,但运输能力已近饱和。据专家预计,到2020年我国煤炭需求量将达到24亿吨。运能不足导致国内部分发电企业出现缺煤停机现象,严重影响了电力生产和电网安全。因此,发展更大功率的交流传动电力机车迫在眉睫。

承担该型机车研制重任的中国南车集团株洲电力机车有限公司,是中国铁路机车车辆行业的龙头企业,凭借其强大的系统集成优势和自主创新能力,为中国铁路提供了近3500台电力机车,在中国铁路五次大提速中多次担纲主力,并创下了中国铁路发展史上的多个第一。DJ4大功率交流传动电力机车的成功下线,将中国铁路机车车辆装备与国外先进水平缩短了10到20年,为企业创建70周年增添了喜庆色彩.

中国南车集团株洲电力机车有限公司前身为中国南车集团株洲电力机车厂,创建于1936年,1958年研制成功中国第一台干线电力机车,1978年全面转产电力机车。历经半个多世纪特别是改革开放27年来的积累,公司已发展为中国轨道电力牵引装备主要研制生产基地和城轨交通设备国产化定点企业,享有“中国电力机车之都”的美誉,也是国内唯一的电力机车整车出口企业。

      株洲电力机车有限公司年产干线电力机车能力达260台(按6轴车计),截止目前,已累计向中国铁路提供了各型电力机车3500多台,占全国铁路电力机车总拥有量的70%左右。