世界上最大的船用曲轴
世界上最大的船用曲轴
项目总投资:超过6543.8+0亿元。
项目持续时间:2002年？2009年
2007年2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发的第一台大型船用曲轴65438正式下线。长6.7米，重41吨。它要求高精度加工，旋转时的振动幅度不能大于人头发丝的五分之一。
2008年7月27日，国内最长最重的船用曲轴在上海电气临港重型装备基地下线。这是我国首台8K90MC-C船用大功率低速柴油机曲轴，全长16m，重约200吨，填补了国内一项空白。也标志着上海电气在国内率先制造大口径船用曲轴。
继这一最新成果之后，2009年，上海电气重工集团将根据海外用户的需求，试制出世界最大型号规格的12K98MC-C曲轴等超大型先进产品。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，中国造船业有望破局？一轴难求？受制于人的瓶颈，推动我国从？造船大国？去哪？造船强国？快速向前一步。
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同寿命，终身免维护。使用寿命一般在二三十年以上，占发动机总成本的三分之一。但是中国的造船业几十年来就缺这一块？中国心？。由于其重量大、加工精度高、制造技术难度大，业内常用“曲轴制造能力”一词，在一定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装配曲轴能力的国家高度垄断了大型船用曲轴的国际市场。
韩国和日本造船业的一个重要优势就是曲轴占有率高。有鉴于此，上海曲轴公司扮演着非常重要的角色，它不仅是解决大功率船用主机配套产品产能不足的突破口，也是中国造船产量的突破口。十一五规划？年底占领25%以上的世界市场份额。
由于少数国家完全垄断了全球曲轴，2001之后，我国造船业经常遇到曲轴比以前高一倍或两倍都买不到的情况。柴油机厂家订购不到曲轴就无法生产柴油机，船厂买不到主机就无法接船订单，导致？十五？在此期间，数百万吨海外造船订单被放弃。在一次国际订单会上，几个日韩曲轴供应商跟国内某船用柴油机厂负责人开玩笑说，喝一大杯白酒就卖一个曲轴。负责人二话没说，举起了酒杯，吓得供应商连连叫好，因为他们生产的曲轴会优先供应本国，不敢轻易向国内客户承诺。
随着原材料成本的上升和其他国家需求的飙升，每根船用曲轴的价格已经达到50多万美元。这一关键部件的自主制造能力不足，一度制约了中国造船业的发展，也让中国在赢得“世界第三造船国”称号的同时付出了高昂的代价。统计显示，从1978到1997，中国在进口曲轴上花费了9000多万美元。近年来，由于曲轴价格飞涨，中国船舶工业对曲轴的需求日益增加，每年进口曲轴的费用已达4000-5000万美元。近年来，半装配曲轴供需矛盾较为突出，价格逐年上涨，交货时间往往得不到保证。因此，迅速建立我国自己的曲轴生产基地，实现船用大功率低速柴油机曲轴的国产化，已成为我国经济建设中的一项战略任务。
显色法
2001前后，是世界造船业新的扩张期，各国对大型高技术附加值船舶的需求激增。船用辅助设备的低自制水平与我国作为船舶生产大国的地位很不相称，尤其是船用柴油机的核心部件曲轴无法自给自足的尴尬局面，是上海船用曲轴诞生的背景。
为了改变我国船舶工业的现状，2001年，在国家领导人的相关指示下，国家发改委批准了船用半装配曲轴国产化项目，并安排了部分国债资金予以支持。
2002年5月，上海电气(集团)公司、沪东中华造船(集团)有限公司、中国船舶重工集团公司、上海工业投资公司合资成立上海船用曲轴有限公司，投资6543.8+0.86亿元，开展船用半组装曲轴科技攻关。
技术性的困难
从表面上看，曲轴只是一个十几米长，几十吨重的零件。铁疙瘩？。但是，它的设计和制造过程相当复杂。
曲轴是柴油机和传动轴之间的直接连接，用来传递推进力。它由锻钢制成，锻钢由钢和铸钢在一个模具中熔化和铸造而成。一般来说，有两种制造方法。一种是整体制造曲轴，主要用于中小型船舶和发电用中高速柴油机。这种曲轴国内早就自给自足，另一种是装配式曲轴，主要用于大中型船舶和发电的低速二冲程柴油机，是曲轴和轴颈部分热压组合而成。这种曲轴在国内直到2005年才实现零的突破。
装配式曲轴的曲柄有两种制造方法:锻造和铸造。锻造法需要压力机等设备，所以气割和机加工成本高，制造成本高。然而，由于是用压力机加工的，所以疲劳强度可以提高。与锻造法相比，铸造法在成本上有优势，可以批量生产，但其疲劳强度低于锻造法。目前，国内生产曲轴毛坯锻件的企业有两家，分别是鞍钢重机和钟毅集团。
船用大马力低速柴油机曲轴形状复杂，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度、强度、硬度都有很高的要求，对曲轴毛坯锻件的强度、抗疲劳性、抗冲击性要求很高。而且曲轴毛坯整体成型工艺复杂，锻造制造还必须取得国际制造许可和船级社出厂许可。
2007年6月7日，65438+2月7日，鞍钢重型机械有限公司正式接收丹麦人——B&；w总部？大型船用柴油机曲轴锻件制造证书？这表明鞍钢成为国内首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。鞍钢重型机械有限公司于2006年5月开始研发大马力柴油机曲轴毛坯的锻造。采用先进的真空冶炼和真空铸造技术，成功实现了曲轴钢的纯净化冶炼和铸造，使钢达到曲轴钢标准的要求。利用计算机模拟技术，优化了曲轴手柄的弯曲模具、锻造工艺和热处理工艺，使曲轴毛坯锻造成功。
2007年8月至9月，钟毅集团先后获得中国船级社和英国劳氏船级社的工厂认可证书。10年10月28日正式收到丹麦人B&: W总部“大型船用柴油机曲轴锻件制造许可证”。至此，钟毅集团获得了80以下生产规格曲轴毛坯的全部认证，具备了大型船用柴油机曲轴锻件资质。钟毅集团目前正在积极开展MANB & amp；w和瓦锡兰-NSD (Waxilan)是90级曲轴的两种结构类型，预计在2008年上半年通过认证，并获得六个以上船级社的认可。届时，钟毅集团将具备生产各级船用曲轴毛坯锻件的资格。曲轴产业化技术改造后，2008年钟毅集团已具备年产75件曲轴毛坯的生产能力。
上海曲轴公司第一台曲轴原计划于2004年6月下线，但由于在研制过程中不断遇到新问题，推迟到2005年10月65438+下线。2005年6月5438+10月，我国首台国产大功率低速船用柴油机半装配曲轴在上海船用曲轴有限公司顺利下线，这款长7.5米、重约60吨的船用柴油机半装配曲轴实现了我国在该领域的零突破。这种曲轴的诞生是“十五”期间中国船舶工业配套领域最大的技术突破。
为提升技术，公司广泛吸收国内外曲轴毛坯制造和曲轴加工技术，采用？产学研？战略联盟、联合攻关的技术创新模式，走出了一条产学研相结合、自主创新、自主开发的发展道路，在曲轴材料、弯锻技术、曲轴红套技术、曲轴精加工技术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，带旋转刀架的专用曲轴机床曲轴精加工技术，宽刃刀具的设计与应用，？柴油发动机？曲轴？船舶轴系？螺旋桨系统？动态分析的攻关难度达到了国际同类产品的水平。截至2006年2月底，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，公司共承接船用曲轴152台(其中出口96台)，2007年已完成50多台，2008年计划生产100台。
数据显示，到2010年，我国将需要约310台大型船舶用半装配曲轴，2015年将达到473台。届时，全球大型船用半组装曲轴仍将供不应求。为迅速形成产业规模，上海电气集团及时决策，在临港重型装备制造基地启动曲轴二期项目建设。据悉，该公司曲轴二期工程投资5.92亿元，新建厂房约2.4万平方米，新增曲轴车床、曲轴立式车床等专用设备32台套，形成了年产200台曲轴的生产能力。
据透露，到2010年，上海船用曲轴有限公司将实现年产240台大型船用半装配曲轴，跻身世界曲轴制造商前三；到2015年，计划保持曲轴产品质量、产能、企业品牌世界第一。
目前，国内只有三家企业能够生产大型船舶的曲轴。具体如下。
上海船用曲轴有限公司2007年生产了40台曲轴，不仅打破了日韩等少数国家对技术和市场的垄断，而且完成了一半产品的出口。随着二期工程的开工，2008年产量将是去年的三倍，达到120。目前公司共承接船用曲轴152台(其中96台出口)。另外，计划2009年产量为65，438+060，2065，438+00年产量为200，与韩国斗山重工旗下的船用主机曲轴厂产量几乎相当。斗山重工2004年生产了200根曲轴，2005年生产了220根曲轴。自从2006年产量增加到270辆后，没有报道说有任何扩大生产的计划。
青岛海西重工自去年5月生产第一根曲轴以来，已生产15根曲轴，形成了年产50根半装配曲轴的装配加工生产能力。二期项目建成投产后，将形成年产150台大型船用柴油机曲轴，其首台船用曲轴已于去年5月顺利下线。
大连华锐曲轴公司已形成年产40台曲轴的生产能力，到2009年，其生产能力将达到75台曲轴。公司目前有63个船用大型锭子合同，未来三年分别为23个、38个、2个，订单意向达到58个。
图一。曲柄正在弯曲和锻造。
图二。曲轴的红色套筒
图3。整个曲轴是在车床上加工的。
图4:曲轴成功下线。