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中国船用曲轴腾飞到底承载了什么? 给大船装上中国“芯”

2023-05-27 10:53:05 12931

曲轴是大型海运船的心 脏,属于终身不能更换的精密装备。而这项技术已经被中国给攻克了。船用曲轴这项技术之前一直都掌握在日本、韩国等少数发达国家手中。中国自己制造出来,终于不用再受别的国家掣肘了。由于此前缺少这项技术,中国花钱买都买不到,导致我们失去了不少造船订单。中国这项技术的研发成果不但打破了国外的垄断技术,并且还超越了目前日本的技术,我们做到如今成果可谓是相当不容易。

船用曲轴难在哪?

所谓“船用曲轴”,是直接用于船舶发动机与螺旋桨联结,而传递推进力的工具。按制造方法通常分为两种:

1.整体制造曲轴:主要用于中小船舶发动机,以及发电用中、高速冲程柴油机

2.组装式曲轴:主要用于万吨巨轮,以及发电用低速冲程柴油机

前者中国早已实现国产化多年,而后者曾长期掌握在日本、韩国、西班牙和捷克等少数国家手里,直至2005年上海船用曲轴公司才突破技术壁垒。

我们不仅要突破,还要造世界最大!图为:世界最大22000标箱集装箱船用曲轴

一根曲轴有这么难?

难!表面上看,船用曲轴不过是个十多米长、重几十至上百吨的“铁疙瘩”。但设计和制造工艺却相当的复杂。

就要求而言,大型船用曲轴要求与船舶寿命相等,且终身免维护。同时它形状复杂、传递动力大、需要承受交变载荷,这些都对曲轴的材料和加工有着很高的要求。

船在一天,曲轴就要用一天。如果出了问题,就要“动手术”了

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没有“曲轴”的难

“船用曲轴”难造,价格自然也不低。一般大型船用曲轴的造价能占到发动机总造价的1/3,可谓发动机之心。是否具备曲轴制造能力,某种程度上代表了一个国家的造船工业水平。

在中国实现技术突破之前,大型船用曲轴一直掌握在少数国家手中。特别是其中的日、韩,他们本身就是造船大国,所生产的曲轴只会优先供应本国,根本不敢轻易许诺给中国客户。

对韩国造船业而言,曲轴生产是其优势所在。斗山重工和现代重工都是著名的曲轴生产企业

中国造船业曾出现过价格翻倍也买不到曲轴的尴尬,最终逐层影响到船厂不敢接传播订单。2001-2005年间,中国造船企业曾因此放弃了几百万吨的订单。可以说“船用曲轴”是日韩能够成为造船大国的优势所在,也是当年制约中国造船的关键。

做自己的“曲轴”

有资料显示:1978—1997年间,国内在曲轴进口上的花费高达9000多万美元。进入新世纪后,随着中国造船业的腾飞,曲轴需求量快速上涨。与此同时,进口曲轴的价格也在飞涨。至2009年前后,每年曲轴进口费用已达到四五千万美元。

为了不受制于人,也为了小钱钱,国家组织十数家企业参与科技攻关,并提供专门的资金进行支持。终于在2005年由上海船用曲轴公司突破技术壁垒;2007年,大连华锐船用曲轴自主研制的第一根大型船用曲轴正式下线,这跟长6.7米、重60吨的曲轴,旋转时震动的振幅不超过头发丝的五分之一。

对曲轴来说,振幅是一个重要的指标。过大的振幅不仅有曲轴断裂的风险,还可能带来噪音过大的烦恼。对于战舰特别是反潜战舰而言尤是如此,据传当年苏联“克里瓦克”级就曾有过曲轴质量不过关,航行噪音过大影响反潜声呐。

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又经历了十多年的发展,中国如今已能生产全世界最大的船用柴油机曲轴,单件重达400多吨。而且论产量同样不属于日韩,终于打破了国外对大型船用曲轴的垄断,成功跻身世界超大型船用曲轴制造行业前列,让“船等机、机等轴”制约国家造船业发展的瓶颈成为历史。

值得一提的是,中国上海电气船用曲轴有限公司承制的W12X92船用曲轴之前正式下线,该曲轴采用拼接式结构,总长度23.5米,重量达488吨,是全球最重的船用曲轴之一。该船用曲轴是大功率低速船用柴油机曲轴,属于超长超重产品,采用分段(两段)拼接式加工,当时已达现有设备加工极限。

如今我国船用曲轴锻件又迎新突破!

首套国产X92大型船用低速机曲轴锻件

5月12日,中国首套国产920缸径大型船用曲轴锻件交付仪式举行,上海电气集团所属上重铸锻有限公司获得WinGD 缸径96cm及以下二冲程发动机曲轴锻件专利认证,上重铸锻有限公司向上海船用曲轴有限公司交付首套国产X92大型船用低速机曲轴锻件。中国船舶集团党组成员、副总经理盛纪纲、上海电气集团党委委员、副总裁金孝龙出席仪式并进行了会谈交流。中国船舶集团总部和相关成员单位负责人,上海电气集团总部和相关成员单位负责人等参加仪式。

曲轴作为船舶发动机配套关键资源,对于中国船舶产业链、供应链安全至关重要。此次国产大型船用低速机曲轴锻件获得专利认证及首套锻件交付,是中国船舶集团、上海电气集团落实造船强国的标志性成果,是中国船舶集团、上海电气集团充分发挥行业、技术、资源优势在船舶动力、高端装备制造领域强强联合、深化合作的典范,为打造船舶动力安全、自主可控的产业链、供应链,提升国际竞争力,推进双方高质量发展打下坚实基础。

大型铸锻件是一个国家重大技术装备和重大工程建设所必需的关键基础部件,其制造能力和水平直接决定着一个国家装备工业的制造能力和整体水平。

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上重铸锻是我国著名的大型铸锻件制造基地,它承担着火力发电设备、制粉设备、冶金轧钢机械、锻压设备,船用曲轴、核电主设备等大型铸锻件等关键产品和技术研究的重任,不断为中国电站、冶金、锻压、航海等行业的需求填补空白,提供了优质的重型装备的大型铸锻件,创造了一项又一项的“中国第一”和“世界第一”。

大型船用曲轴锻件是上重铸锻另一款拳头产品。大型船用曲轴锻件是大功率低速柴油机的核心部件,因为其制造技术精度高,性能要求苛刻,工艺复杂等,所以是否能自主研制代表着国家造船工业的水平。上重厂于2005成功制造第一根大型船用曲轴,改变了我国船用曲轴依赖进口的历史,也扭转了造船行业“船等机、机等轴”的局面。此外,上重铸锻还生产了出口丹麦的集装箱船挂舵和世界最大船用吊钩。

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