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安柴公司:攻坚克难 勇攀高峰
时间:2017-04-11 08:12 来源:未知 点击:

    3月20日,在安庆中船柴油机有限公司装配试验车间,随着“红盖头”被缓缓掀起,一款以环保、经济、高效率、高性能、安全可靠为特征的ACD320天然气/双燃料发动机样机正式亮相。   
    在该机型历时3年的研发、设计、制造过程中,安柴公司发扬创新精神,众志成城,攻坚克难,完成了国家级科研项目——大功率船用中速天然气发动机设计关键技术研究。通过性能试验,ACD320天然气/双燃料发动机整机指标达到国内领先、国际一流水平,填补了我国在该领域的空白。
    在ACD320天然气/双燃料发动机的设计、研发、制造过程中,安柴公司不仅攻克了气体机关键受热零部件热负荷控制、控制策略及电控系统开发、爆震控制及安全保护等技术难关,而且培育出一支敢打敢拼的设计创新人才队伍,为企业勇攀科技高峰、转型升级发展添上了浓墨重彩的一笔,也为中国船舶工业集团公司打造世界第一海洋动力装备企业奠定了坚实的基础。
敢打敢拼求创新
    2013年,大功率船用中速天然气发动机设计关键技术研究项目立项,安柴公司随即组建了以总工程师张仕明为组长、副总工程师高申德领衔的研发创新团队,团队平均年龄不到30岁。面对研制全新机型的挑战,从机型指标的确定,到概念设计、详细设计再至工程设计,项目团队均充分地进行开放合作、学习创新。2014年4月,项目团队骨干成员赴奥地利AVL公司开展合作设计,充分利用国外先进数据库,先期开展多层次、多方面的技术研讨。为了确定最佳方案,项目团队一方面与AVL专家开展结构优化设计研讨,另一方面与公司内部专家就工艺方案进行充分沟通,有时为了一个最佳方案进行数十次的评审。项目团队借助先进的仿真技术和计算机技术,利用动力学和热力学原理等对部件和系统进行仿真试验,不仅大大缩短了研制周期,而且解决了气体机关键受热零部件热负荷控制、控制策略及电控系统开发、爆震控制及安全保护等技术难题。
    以朱树林为项目经理的项目团队怀揣激情和使命感,全身心投入ACD320天然气/双燃料发动机的研发工作中。2014年9月底,女儿出生仅3天,朱树林便带队远赴奥地利开展发动机的详细设计工作。在项目2D工程化阶段,他白天在公司和大家一起校审图纸,晚上在家通过邮件反馈信息,更新图库,策划编排第二天的工作计划。为优化双燃料机型的燃油监测装置,并规避国外公司的专利限制,结构设计主管工程师梅加化终日思考解决方案,在一次盯着洗菜池前哗啦啦的流水时联想到溢流的概念,受到启发制定了以压力传感器替代浮子开关的方案,使问题迎刃而解。电气系统主管工程师黄禄丰在前往奥地利参加项目概念设计的前四天突发阑尾炎,为了赶项目时间节点,住院手术后伤口尚未痊愈就赶赴奥地利,结果在机场被安检人员拦截,经过反复解释才得以放行。系统设计工程师李伟在完成ACD320气体机的滑油系统设计和冷却水系统设计后,又独自承担了该机试验站的设计任务,创新设计了可开闭式封闭试验台位,这在大型船舶发动机领域尚属首例,获得了国家专利。青年工程师张勇先后设计了50多套装配及拆卸工装机和工具,编制该机装配工艺,全程跟踪样机装配和台位联接,进行技术指导,有效提高了装配质量和效率。
    研发团队成员们忘我地投入工作,保证了整机控制系统的可靠性和智能化水平。这支创新研发团队创新性地采用微引燃共轨系统、多点式燃气供应系统、ECU控制系统等多项专用技术,通过计算机精确控制空燃比、各缸燃烧压力和点火正时,实现各缸单独控制。在项目研制期间,累计发表高质量论文4篇,获得发明专利13项、实用新型专利10项,使ACD320气体机成为拥有完全自主知识产权的产品。
    “在2000~4000千瓦功率范围内,ACD320气体机填补了国内空白,我们也借此成为国内大功率中速气体发动机自主研发的领跑者。”安柴公司总经理徐先进表示,该机型的广泛应用必将为“天更蓝、水更绿”作出贡献。接下来,安柴公司将通过变缸径、变燃料、变排列,实现该发动机的系列化、工程化和市场化;按照从单一品牌向多品牌,从中速机向中高端、中高速机拓展,由引进消化吸收向自主研发升级转变的发展路径,不断拓展产品型谱,开拓新市场。
未雨绸缪铸精品
    近年来,安柴公司通过建立质量责任链,树立“精雕细琢、一次做好”的质量理念,不放过产品生产的每一个环节,持续改进、不断完善,创新提升,追求卓越,用“良心、细心、精心”,确保客户“称心”。在ACD320天然气/双燃料发动机的铸造过程中,为确保样机质量,安柴公司铸造车间的员工力求精益求精,通过充分的前期策划和讨论,研究铸造方案的可行性。
    ACD320气体机重达14吨,采用球铁材质,而这也成为安柴公司在研制过程中面临的最大挑战。以往,安柴公司生产的产品机体多为灰铸铁件,且吨位相对较小,对大型球铁铸件,该公司没有太多开发经验。在接到机体图纸后,该公司铸造车间项目团队立即组织技术骨干,讨论结构及工艺,充分利用公司小吨位MAN球铁机架的铸造经验,多次通过Magma软件模拟铁水充型及凝固,确定在既定铸造工艺下铸件的内部应力集中及内外铸造缺陷可能发生的部位,针对性地完善关键部位工艺,对症下药。同时,项目组“眼睛向外”,学习铸造实力雄厚厂家的成功经验,广泛听取建议,博采众长,在经过几十次的修改完善,并充分利用公司DK36机体开发时解决“特长滑油总管”易挠曲变形问题的经验,最终确定了无冒口、平做平浇的铸造工艺,攻克了难关。为确保符合质量、材质、温度要求的铁水能够安全平稳地注入铸型,铸造车间生产、演练同步进行,就生产中工序衔接、铁水运输、时间控制等诸多难点进行预先演练,确保万无一失。
    前期的充分策划和缜密的准备工作保证了机体浇铸一次成功,ACD320气体机平做平浇、无冒口铸造工艺出品率超过90%,达到了国内先进水平。这不仅是我国自主机型开发的一次成功尝试,更填补了安柴公司在大型球铁铸件开发方面的空白,为后续相关机型的开发积累了丰富的经验。
只争朝夕保进度
    为了将设计成果转化为工程化实物,安柴公司技术、铸造、机加、装试、采购、质量等部门通力合作,以只争朝夕的精神,确保每一个试制节点按期完成。
    ACD320气体机装配初期存在惰齿轮衬套缺件问题,为保证气体机装配进度,安柴公司装试车间同技术中心、质量部讨论惰齿轮组装的工序,决定先装配缸头,待惰齿轮衬套到达后再装配惰齿轮。然而,操作者在装配惰齿轮时发现,未装缸头时可以将机身放倒,惰齿轮可从机身窗口处放进安装,但缸头、排气管组装后,由于机体站立后机身窗口升高,惰齿轮不能装入。针对这一问题,该车间人员集思广益,经过多次讨论试验,最终制定方案,用1号行车吊起惰齿轮从窗口装入,取绳子一端绑在齿轮加工孔,另一端从机身另一侧穿出挂在2号行车上,2号行车向左缓慢拉惰齿轮,直至将其拉到安装位置,从而将惰齿轮顺利装入。
    2016年夏天,ACD320气体机进入台架测试阶段,现场温度超过45摄氏度,机器声震耳欲聋,一天下来工作人员头晕目眩。为如期完成点火和可靠性验证工作,技术人员和装试操作人员夜以继日,自我加压,消化吸收资料,按照设计要求,进行调整、测试、整改。装试车间的人员在调试过程中,胆大心细,勤看、勤听、勤摸、勤嗅,时刻注意温度、压力、声响的变化,对于出现的小故障,彻夜排查,严格把关整机质量。经过1个月的奋战,ACD320气体机的调试任务最终按期保质完成。
    立于高端,驱动未来。ACD320气体机凭借其出色的环保性、经济性、动力性,不仅能在内河及沿海运输船舶、工程船舶、陆用电站等市场领域广泛应用,助力国家节能减排,还改变了目前国内1兆瓦以上大功率燃气内燃机组几乎完全依赖进口的局面,有效解决了制约分布式能源发展的设备投资和运维成本高的难题。安柴公司将以ACD320气体机为起点,持续打造自主品牌“澎湃绿色新动力”。

来源:网络

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