12月15日,
大連華銳重工集團股份有限公司召開出產發布會,宣布由該公司研製的世界最大22000標箱集裝箱船用曲軸正式下線出產。22000標箱集裝箱船是中國製造的全球首批最大、最新型集裝箱船,由中國船舶工業集團有限公司承制,建成後將交付法國達飛海運集團。該船總長400米,型寬61.3米,服務航速22節,載重量近22萬噸,可運載2200個40尺冷藏集裝箱。今年7月,大連華銳曲軸中標並承接了該類型船舶9台柴油機的部分曲軸訂單。該曲軸採用對接式結構,總長度23.519米,重量達488噸,是目前全球最重的船用曲軸,該曲軸下線後將隨發動機一起安裝於船。
船用曲軸作為船用發動機的關鍵部件,被譽為船用發動機的心臟,對船舶的安全起着至關重要的作用。船用曲軸與活塞杆相連,工作過程中在活塞杆的推動下,該曲軸繞主軸頸軸線做旋轉運動,進而將活塞的往復直線運動轉化為曲軸的旋轉運動,完成發動機功率的輸出任務。此外,曲軸還擔負着驅動配氣機構、噴油泵、機油泵、水泵等輔助裝置的任務。由於其質量大、加工精度要求高、製造技術難度高,業內常用是否具備大型曲軸製造能力來衡量一個國家的造船工業水平。2003年前,被視為船用
發動機的“心臟”的曲軸一直依賴進口,當時“船等機,機等軸(發動機)”的情況非常嚴重,半組合曲軸供求矛盾極為突出。
在當時,實現船用大功率中低速發動機曲軸國產化,已經成為中國船舶製造業和國防建設中的一項戰略任務,為此中國設立了半組合曲軸的國產化建設項目,希望解除制約船舶工業持續發展的瓶頸,經過十多年的不懈努力,我國在船用超大型發動機,大型曲軸,大型傳動軸技術上實現了整體性突破,長期被韓國壟斷的巨型船舶市場被一系列我國船舶產品“擠了進去”。大型曲軸尺寸及質量巨大,單件曲軸質量達數十乃至百餘噸,難以整體鍛造成形,一般採用半組合式結構,即由輸出端軸頸、自由端軸頸、中間主軸頸和曲拐組成。按其製造方法曲軸可分為鍛造或鑄造的整體式曲軸,由鍛造和鑄造的曲柄組裝或焊接的組合式、半組合式曲軸。半組合曲軸包括輸出端軸頸、自由端軸頸、主軸頸及曲拐鍛件,而其中的曲拐由於質量大、性能要求高、成形困難是整個曲軸製造的關鍵難點。
大型曲拐的毛坯自由鍛成形有環鍛法、塊鍛法及彎鍛法等。前兩種方法鍛造時留有大量的余塊,後續機械加工量大、成本高。在機械加工的過程中,金屬纖維被切斷,鍛件的性能難以得到保證。因此,目前各國已經基本不採用環鍛法、塊鍛法這兩種方法成形。為了解決製造上的巨大難題,我國採用了先進的多向模鍛和彎鍛法技術,一舉打破了韓國、日本的技術壟斷和封鎖,實現了超大型尺寸曲軸的生產的歷史性戰略突破,從而成為繼三菱重工、三星造船、現代造船之後能夠自行研製生產超大型半組合曲軸的大型企業。值得注意的是,大型半組合曲軸雖然不能直接應用於大型航母甚至核動力航母上,但是,其模鍛工藝確實先進軍用船舶上軸系的關鍵核心技術,特別是日本室蘭制鋼、韓國斗山重工等世界只能企業對我實施技術封鎖,掌握先進精鍛技術就顯得十分重要。