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超大型拼接式船用曲轴关键制造技术研究及应用

发布时间: 2023-09-26

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
高新技术改造传统产业
成果介绍
完成的主要研究内容: (1)曲柄锻件成形技术研究 开展了船用低速柴油机曲柄的冶炼及成型模拟仿真技术、曲柄弯模锻成型工艺、曲柄毛坯热割技术、曲柄热处理变形控制技术以及曲柄半成品试验及检验技术研究,发明了大型船用曲轴曲拐的挤压成形装置及成形方法和开合式曲拐挤压装置及大型船用曲轴曲拐的成形方法,发明了了多向模锻挤压液压机和高强度钢薄壁环形锻件之矫形装置及矫形方法,开发了新成形工艺及工艺装备,解决了超大型船用曲轴曲柄锻件质量差,加工余量大,生产成本高的难题。(2)超大型拼接式曲轴对中校调及对接技术研究 开发了对中校调工艺,研制了专用的交调工作平台及轴颈支架,解决了超大型船用曲轴制造过程中两段曲轴的对中和拼接的工艺难题,保证了对中和拼接的精度。 (3)曲柄不均分布的单段曲轴整体专用精加工技术研究开发了专用精加工校调工艺和切削工艺,解决了多个零件热装而成的超长轴柔性高难以保证同轴度、跳动精度的难题:设计开发 (4超大型拼接式曲轴线下整体检测技术 开发了曲轴角度及同轴度检验方法 (5)拼接式曲轴制造 在完成前述关键技术的基础上,相继完成了 8 至 12 S90 拼接式曲轴的制造。
成果亮点
技术产品通过了 MAN 柴油机设计专利公司、船东、船级社三方联合参加的最终检定取得了相应的生产资质。项目技术填补了国内技术空白,实现了自主生产拼接曲轴“零”的突破,达到了国际先进水平。其主要创造性在于:(1) 揭示了应变速率对锻件内部脆性夹杂物边界裂纹形成的影响规律,进而提出了锻件内部脆性夹杂物边界裂纹锻合的应力条件 为曲柄成形工艺研发和曲柄质量控制提供理论支堂 (2) 发明了适合大型自由液压机功能的曲柄锻造成形新技术与新工艺,提高了材料利用率,并有效规避了锻件的成形缺陷,提高了锻件的成形质量。钢锭利用率从 60%提高至 70%.锻件重量与零件比重从 2.1:1 降低至 1.65:1,节约材料 30%,减少后续加工工时 40%。(3) 开发了曲柄不均匀分布的单段曲轴整体加工技术,研制了防震高速钢宽刀及防震刀夹、研究了平衡电机使用技术和 C 轴电机和服电机联动技术。(4) 基于曲柄质量及精度控制,自主创新关键工艺和工装,首次采用拼接技术完成了 8至 12 缸 S90 机型拼接式曲轴的生产。
团队介绍
主要致力于机器人系统技术和风力发电系统控制技术的研究,安防机器人动力系统与控制技术以及风力发电控制技术方向的研究。发表了多篇学术论文。参与了国家863高技术研究发展计划重点项目、国家自然科学基金项目、上海市科委科技项目子课题和企业委托等6项科研课题。参加的多机器人系统技术项目2009年获上海国际工业博览会创新奖,并参展世博会。
成果资料
成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”上海科技服务团 (上海市科学技术协会) 评价时间:2023-10-15

王世明

上海海洋大学

教授

综合评价

上海市机械工程学会通过网络视频形式在上海组织召开了“超大型拼接式船用曲轴关键制造技术研究及应用”项目成果鉴定会。鉴定委员会听取了研制工作汇报,审查了相关文件资料。经审议与质询,形成鉴定意见如下: 1、提供鉴定的资料齐全、规范,符合鉴定要求。2、项目针对超大型拼接式船用曲轴制造过程中存在的关键技术问题,开发了超大型拼接式船用曲柄挤压成形技术,使锻件与零件的重量之比由原来的 2.03:1 减少为 1.67:1.节约材料近 30%,减少后续加工工时近 40%,并消除了曲柄锻件内部脆性夹杂物边界裂纹:开发了大厚壁曲柄红套加热变形控制技术,使整体挠度变形降低 30%:首次采用拼接技术完成了 S90 机型超大型拼接式船用曲轴的加工: 提出了一种利用V 型检测调整装置检测船用曲轴的方法,使检验精度提高 30%。该项目的研发实现了我国自主研发拼接曲轴“零”的突破,对我国船舶工业的发展具有重要的意义。 3、研制的多种 S90 机型超大型拼接式船用曲轴,经 CCS 中国船级社、LG 劳氏船级社及英国劳氏船级社进行规定的检验与试验,产品符合规范要求。并在沪东重机有限公司、上海中船三井柴油机有限公司,韩国 STX 重工业株式会社得到应用,取得了较好的经济和社会效益。 4、项目成果取得授权专利 17 件,实审阶段发明专利 9 件,发表论文 8 篇 综上所述,鉴定委员会认为: 该项目技术难度大、系统复杂、成熟度高、创新性强,整体技术达到国际先进水平。鉴定委员会一致同意通过该项目的鉴定。建议进一步从降本增效、完善售后服务体系等方面开展研究,提高在国际市场的竞争力及占有率。
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