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徐工造出世界最大起重機(jī) 起重能力達(dá)4000噸

2024論壇
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摘要:9月中旬,在江蘇徐工集團(tuán)徐州重型機(jī)械有限公司的調(diào)試場(chǎng)地,一臺(tái)起重能力4000噸的起重機(jī)正在組裝,準(zhǔn)備調(diào)試。

9月中旬,在江蘇徐工集團(tuán)徐州重型機(jī)械有限公司的調(diào)試場(chǎng)地,一臺(tái)起重能力4000噸的起重機(jī)正在組裝,準(zhǔn)備調(diào)試。

尚未安裝吊臂等部件,這臺(tái)機(jī)器僅履帶就有3米多高,大小兩臺(tái)履帶式底座,面積超過一個(gè)籃球場(chǎng)。

作為主設(shè)計(jì)師,徐工履帶起重機(jī)研究所所長(zhǎng)孫麗告訴我們,4000噸起重能力是指在吊臂20米范圍內(nèi),可以將約2260輛奧迪A6轎車同時(shí)吊起。如果讓這些車首尾相連,從北京的建國(guó)門可以一直排到公主墳。

世界最大起重機(jī)主設(shè)計(jì)師、徐工履帶起重機(jī)研究所所長(zhǎng)孫麗(前排中)和她的團(tuán)隊(duì)

這是徐工集團(tuán)生產(chǎn)建造的第二臺(tái)同型號(hào)起重機(jī),未來很可能用于中國(guó)大型核電工程建設(shè)。此前,2013年交付的首臺(tái)4000噸起重機(jī),已服務(wù)于石油化工領(lǐng)域的大噸位吊裝工程。

這是一種前所未有的國(guó)家力量,它凝聚著幾十年來工程機(jī)械領(lǐng)域的苦心積累。

以這個(gè)“巨無霸”為代表,用徐工集團(tuán)董事長(zhǎng)王民的話說:“已經(jīng)登上了8000米的高度,還剩下幾百米的努力,就可以登頂珠峰。”

在王民和孫麗心中,將來用戶在徐工集團(tuán)和卡特彼勒、利勃海爾這樣的國(guó)際巨頭間選擇時(shí),最終覺得徐工集團(tuán)的產(chǎn)品更好一點(diǎn)兒,“就成功了”。

這可能也是中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)漫長(zhǎng)征途中最艱難的篇章,“用510年,咬咬牙就過去了。”王民對(duì)我們說。

本不喜歡“硬邦邦”的工程師

這臺(tái)4000噸級(jí)起重機(jī),全稱是徐工XGC880004000噸級(jí)履帶式起重機(jī),88000指力矩88000噸米。

力矩,在物理學(xué)上是指使物體的重量乘以到轉(zhuǎn)軸的距離。同等重量,力矩越大,則顯示起重機(jī)的起重能力越強(qiáng)。在此之前,國(guó)際上的起重力矩設(shè)計(jì)極限為60000噸米。

不過,孫麗甚至不愿意回憶這臺(tái)“世界之最”的設(shè)計(jì)過程,“覺得每次回憶都是一種傷害。”

1990年考入江蘇揚(yáng)州大學(xué)工程機(jī)械專業(yè)前,希望靠高考“跳出農(nóng)門”的孫麗本想進(jìn)入師范院校,做教師。幾分之差,錯(cuò)失夢(mèng)想。

“除了第一志愿,其他隨便填,那時(shí)候根本不知道機(jī)械設(shè)計(jì)到底是干什么的。”她承認(rèn),開始并不喜歡這個(gè)“硬邦邦”的專業(yè),覺得服裝設(shè)計(jì)之類更好,“可以把自己打扮得很漂亮。”

不過,按照她要強(qiáng)的性格,在工程機(jī)械專業(yè)的成績(jī)?nèi)匀缓芎谩?span lang="EN-US">

孫麗畢業(yè)回到家鄉(xiāng)徐州,進(jìn)入與自己專業(yè)最對(duì)口的單位——徐工集團(tuán),很快被安排參與50噸履帶起重機(jī)的設(shè)計(jì)。

大型履帶起重機(jī)在國(guó)外歷史超過百年,但中國(guó)自上世紀(jì)80年代才從國(guó)外引進(jìn)。

孫麗進(jìn)廠第二年,經(jīng)過消化、吸收的艱苦努力,徐工集團(tuán)生產(chǎn)出第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的50噸履帶起重機(jī)。

起重能力是起重機(jī)最重要的衡量指標(biāo)。1998年徐工集團(tuán)將這個(gè)數(shù)字提升到150噸,2004年前后達(dá)到300噸,“當(dāng)時(shí)稱為神州第一吊,是國(guó)內(nèi)最大的吊車項(xiàng)目。”

此后,隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高潮直接拉動(dòng)工程機(jī)械發(fā)展,徐工集團(tuán)的大型履帶起重機(jī)也從450噸、850噸,一直發(fā)展到2000噸和4000噸。

如今,孫麗認(rèn)為:“工程機(jī)械項(xiàng)目的確不像做服裝,服裝展示外在美,而工程機(jī)械是內(nèi)心豐富。”

當(dāng)年與孫麗同期進(jìn)入徐工集團(tuán)的同事,都已轉(zhuǎn)去銷售和生產(chǎn)管理崗位,只有她一人仍然留在研發(fā)一線。

2009年,風(fēng)電、核電等超大型能源工程立項(xiàng)。而之前此類工程的吊裝市場(chǎng)一直為國(guó)外企業(yè)壟斷。為了解決這個(gè)問題,國(guó)家能源局召集國(guó)內(nèi)最好的機(jī)械工程廠家開會(huì)討論。

當(dāng)年年底,徐工集團(tuán)開始著手調(diào)研大型吊裝項(xiàng)目。某日在徐工集團(tuán)建設(shè)機(jī)械分公司副總辦公室,孫麗被問道:“公司有個(gè)大項(xiàng)目,你可以干嗎?”

怎么描畫“巨無霸”

這個(gè)“大項(xiàng)目”,就是后來打破了多項(xiàng)世界紀(jì)錄的XGC88000履帶起重機(jī)。

根據(jù)過去數(shù)年的積累,孫麗本沒覺得有多大壓力。到2010年開始做方案的時(shí)候,她才發(fā)現(xiàn)困難非比尋常。

“比如說我們畫一張臉,一個(gè)鼻子、兩個(gè)眼睛,怎么畫都有類似的原型。但這個(gè)項(xiàng)目沒有原型可以參考。”孫麗說。

作為全球第一強(qiáng)大的起重機(jī),“沒人告訴我要畫什么樣的臉型,畫幾個(gè)鼻子幾個(gè)眼睛,但結(jié)果已經(jīng)定好,就是要吊起4000噸重量。”

吊起4000噸重量,必須有至少4000噸的配重對(duì)稱“壓著”。這就有接近1萬噸的重量,這樣的“巨無霸”還要移動(dòng)——這已經(jīng)不僅僅是數(shù)量升級(jí)的問題。

“沒有思路的時(shí)候,我就去研究橋梁、建筑。”孫麗說。這些內(nèi)容已經(jīng)超越了工程機(jī)械的范疇。

在研究了所有橫跨在長(zhǎng)江上的大橋之后,孫麗發(fā)現(xiàn),那些拉索式大橋,橋塔的形狀要么是H形,要么是A形,“橋塔的受力模式,和履帶起重機(jī)的受力模式相似,那么它們的結(jié)構(gòu)也應(yīng)該有相通之處。”

XGC88000履帶起重機(jī)被設(shè)計(jì)為前車、后車兩個(gè)部分,中間用橫梁連接,在工作時(shí),通過約20米長(zhǎng)的4組履帶,實(shí)現(xiàn)整車強(qiáng)大的吊裝功能。

為解決一車多用及接近5000噸自重的運(yùn)輸問題,XGC88000履帶起重機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)就采用了模塊化的方式。

大噸位起重機(jī)通過自身部件組裝,變形為一臺(tái)小型起重機(jī),以適應(yīng)不同的工作需求,提高設(shè)備的利用率及運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益——這個(gè)課題是世界工程機(jī)械行業(yè)的夢(mèng)想,但一直無法真正實(shí)現(xiàn)。

“模塊如何劃分,功能如何實(shí)現(xiàn),很多問題都難以解決。”孫麗說,這個(gè)拆分和重組,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不像小孩玩積木那么簡(jiǎn)單。

她也曾直接拒絕業(yè)主單位的類似想法,“干不了”,因?yàn)檫@只是一個(gè)概念。

但是,為解決起重機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益問題,這一設(shè)計(jì)必須實(shí)現(xiàn)。“所有部件的設(shè)計(jì)理念都得發(fā)生變化,都得是組裝式的。如何實(shí)現(xiàn)模塊通用,同時(shí)具備大車與小車的功能,具體實(shí)現(xiàn)大車與小車的轉(zhuǎn)換,做了幾十個(gè)方案,結(jié)果還真做出來了。”

看到最終成果,孫麗本人也覺得神奇。

這個(gè)裝備在2012年首次亮相時(shí),好評(píng)如潮。孫麗自己則寄予了特殊的感情,“擔(dān)心用戶不會(huì)用,擔(dān)心自己寶貴的東西讓別人用壞了。”交付之后,每次吊裝她仍然要趕到現(xiàn)場(chǎng),看見路面不平,她都會(huì)向施工方提出意見。

被拒簽的“小學(xué)生”

時(shí)間回到1989年,孫麗開始學(xué)習(xí)工程機(jī)械前一年,作為徐工集團(tuán)重型機(jī)械廠黨委副書記、紀(jì)委書記,王民第一次被派到國(guó)外。那是去德國(guó)的利勃海爾參加為期3周的起重機(jī)技術(shù)培訓(xùn)。

擺在王民眼前的是漆成黃色的整潔的起重機(jī),一排排如藝術(shù)品。

那時(shí)的利勃海爾是全球最先進(jìn)的起重機(jī)產(chǎn)出地,在它的產(chǎn)品達(dá)到800噸水平時(shí),中國(guó)才生產(chǎn)50噸級(jí)的產(chǎn)品。

關(guān)鍵是,那時(shí)國(guó)內(nèi)企業(yè)都以“賣掉產(chǎn)品”為目標(biāo),“沒有質(zhì)量意識(shí),也沒有用戶意識(shí)。”王民回憶說,上世紀(jì)90年代初徐工集團(tuán)曾經(jīng)出口過一批產(chǎn)品,下船后,客戶問為什么送來二手貨。

“漆掉了,生銹了,包括電鍍的油缸、螺栓都銹了。”王民說,客戶最終拒收。

“那時(shí)西方已經(jīng)進(jìn)入奧迪時(shí)代,我們?nèi)匀婚_著手扶拖拉機(jī)。”在利勃海爾的這次經(jīng)歷,有一個(gè)令王民終身難忘的情節(jié)。

德國(guó)老工程師曾熱情地告訴他們:“你們用攝像機(jī)全錄制下來也行。”但是午飯時(shí),中方翻譯人員說,老工程師后邊還跟了一句話:“反正你們?cè)僭趺磳W(xué),也永遠(yuǎn)做不到。”

“但是他們不讓日本人看,因?yàn)槿毡救藢W(xué)得太快了。”王民覺得,德國(guó)人向他們毫無保留地展示,“是覺得那是小學(xué)生看研究生的作業(yè)”。

這件事,在徐工集團(tuán)的工程師中傳講了十幾年。如孫麗一般的年輕工程師,無一不曾被此激勵(lì)過。

2006年的上海工程機(jī)械展覽會(huì)上,利勃海爾的高管在看到徐工集團(tuán)的200噸、300噸全路面起重機(jī)后說,在中國(guó)找到了真正的對(duì)手。

2011年,王民隨徐州市領(lǐng)導(dǎo)去美國(guó)卡特彼勒參觀。后者是世界上最大的工程機(jī)械和礦山設(shè)備生產(chǎn)廠家。對(duì)方卻把他從進(jìn)廠參觀的名單中劃掉。

“但是,我很驕傲。”王民說。

此前在2009年,向來標(biāo)榜最開放的“工程機(jī)械奧林匹克”慕尼黑寶馬展覽會(huì),徐工集團(tuán)派出上百人的技術(shù)團(tuán)隊(duì)赴會(huì)參觀學(xué)習(xí),結(jié)果簽證一再被延期,最后許多人被拒簽。

“尤其是主任設(shè)計(jì)師以上的工程師,全部被拒簽。”王民回憶。

國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)能力的瓶頸

從“小學(xué)生”到贏得尊重,歷程艱難而漫長(zhǎng)。

在“買圖紙的時(shí)代”,中國(guó)人顯得窘迫。“吊臂安裝后,伸縮時(shí)不平順。”徐州重型機(jī)械有限公司副總經(jīng)理單增海說,有一次組裝,吊臂伸開后誤差甚至達(dá)到四五米。

為了解決吊臂問題,用4根鋼板焊接成四角形,以實(shí)現(xiàn)吊臂伸縮。但西方國(guó)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了六邊形吊臂,“吊臂的邊越多,受力越合理。”單增海說。

到上世紀(jì)90年代末期,西方制造業(yè)實(shí)現(xiàn)了圓形吊臂,中國(guó)在2004年也有了這一技術(shù)。

80年代之前,中國(guó)起重機(jī)行業(yè)進(jìn)展緩慢。90年代,徐工集團(tuán)開始與日本、德國(guó)企業(yè)合作,“當(dāng)時(shí)叫技貿(mào)結(jié)合,引進(jìn)技術(shù),同時(shí)作為銷售商銷售他們的產(chǎn)品。”

但以世界先進(jìn)水平為目標(biāo)的自主研發(fā)也在此時(shí)起步。徐工集團(tuán)的第一批自主化產(chǎn)品,其主要零部件已可以實(shí)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)配套體系中組裝、生產(chǎn)。

最終拉動(dòng)中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)歷史性發(fā)展的,是新世紀(jì)以來的工程建設(shè)高潮。徐工集團(tuán)起重機(jī)的銷售額也從1億多元起步,5年內(nèi)銷售額增長(zhǎng)高達(dá)80%以上。

可是,單增海也承認(rèn),西方先進(jìn)企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)仍領(lǐng)先不少。

國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)能力不足,帶來的煩惱很多。

“不太相信命運(yùn),喜歡抗?fàn)?,只相信自己的努力、奮斗”的王民坦言,如今中國(guó)在核心零部件等方面仍然存在瓶頸,“現(xiàn)在普通產(chǎn)品,市場(chǎng)容量大的產(chǎn)品,包括零部件,一般國(guó)內(nèi)都能制造。但是涉及大型、超大型設(shè)備,特別是在可靠性上有嚴(yán)格要求的,國(guó)內(nèi)企業(yè)仍然難以提供配套。”

單增海舉例:發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓設(shè)備、變速箱、高強(qiáng)度鋼材等方面與西方差距不小,部分零部件仍然只能依靠進(jìn)口。

以高強(qiáng)度鋼材為例,幾年前國(guó)內(nèi)剛剛研發(fā)出拉斷力為96公斤級(jí)的鋼板,但柔韌性很差,折到90度左右就會(huì)開裂。西方企業(yè)早已實(shí)現(xiàn)130公斤級(jí)水平,在幾乎對(duì)折的情況下也不會(huì)開裂。

此類高強(qiáng)度鋼材價(jià)格昂貴,96公斤級(jí)進(jìn)口價(jià)格原為每噸3.5萬元。國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)后,進(jìn)口產(chǎn)品降價(jià)到3萬元以內(nèi),而自主產(chǎn)品價(jià)格不足2萬元。

“越涉及基礎(chǔ)問題,研究周期越長(zhǎng),市場(chǎng)見效越慢。”單增海說,“我們不可能去投建一個(gè)鋼廠,這需要國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)的整體進(jìn)步。發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱,情況類似。”

但徐工集團(tuán)以及中聯(lián)重科、三一重工,已經(jīng)組成了中國(guó)工程機(jī)械向世界挑戰(zhàn)的“集團(tuán)軍”。

20年前,看國(guó)際工程機(jī)械類同行,完全是仰視。”王民說,現(xiàn)在,“基本可以平視了”。只是,“我們很多大型國(guó)有企業(yè)、政府,仍然迷信國(guó)外,這和多數(shù)國(guó)家對(duì)待自己國(guó)內(nèi)企業(yè)的態(tài)度完全不同。在重大裝備上,國(guó)家和政府更要關(guān)注國(guó)內(nèi)的企業(yè)和產(chǎn)品。”他認(rèn)為。

而孫麗對(duì)我們記者回憶起讀書時(shí)校園里張貼的宣傳畫:一個(gè)工程師戴著安全帽,胳膊下夾著一摞圖紙,匆匆走向車間。這個(gè)畫面曾令她久久憧憬。“現(xiàn)在我也是這個(gè)樣子,真的很好。”

 
 
 
 
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