万吨级水压机的构造和性能 [复制链接]

第5版()
专栏：

万吨级水压机的构造和性能
学理
水压机的制造与使用标志一个国家的工业水平。我国自行设计和制造的第一台一万二千吨水压机，是目前我国机械工业中最大的一台。
我国第一台万吨级水压机是上海江南造船厂在一九六二年制成的。按照世界上通常方法制造这种大机器，首先必须有一百吨以上的“特大锻件”，二百吨左右的“特大铸件”，能起重三百吨以上的特大起重设备，还要有加工这些特大件的许多特大机床等。当时，江南造船厂设备条件很差，没有大机械设备。全厂设备能力最大的只是一台一吨半的汽锤。铸钢设备完全没有，要靠钢铁厂供应，而且铸钢厂正常的炼钢能力也只有十几吨。其次必须具有丰富的重型机械的制造经验，并拥有一批熟练的技术干部和专家。当时江南厂没有这种经验，也没有这种专家。负责设计的成员，大部分是刚从大学或者刚从中等学校毕业不久的小伙子。只有三个工程师，其中国家派来的总设计师，没有上过中学，是在延安山沟的工厂里锻炼出来的，副设计师是解放后从大学毕业的。对制造万吨水压机，全都是外行。然而，他们在党的支持和鼓励下，运用毛泽东思想，发挥集体力量，自力更生，发奋图强，终于突破重重困难，制造成功。
下面简单介绍一下水压机的构造和性能。
水压机的构造
水压机的结构，一般是由三个横梁（上横梁、活动横梁及下横梁）、四根立柱、工作缸、工作柱塞及上下砧块等主要部件组成的。上横梁用以安装固定工作缸的，活动横梁用来固定柱塞及上下砧块，运动时靠立柱作为导向；下横梁是本体结构的支撑者。立柱则是用来连接上下横梁的，它作为机架支持整个水压机。水压机本身形成一个闭合系统，工作时其作用力由其本身所承受。
水压机的类型，主要有自由锻造水压机和模锻水压机二种。此外，还有厚板冲压用水压机、冷冲压用水压机及深孔拉延用水压机。自由锻造是通过几次锻压，将金属任意压成各种各样的形状。它的特点是工具简单，制造成本低，主要用于单件和小批生产，用于此种目的的水压机就叫做自由锻造水压机。这种水压机在工业中应用最广泛，可用来对钢锭或胚料进行墩粗、延伸、切料、精正等操作，它的吨位一般为三百至一万五千吨，常用的为一千五百至三千吨。模锻水压机是用模子将零件、部件一鎯头压出来，一次成型。这种水压机在航空工业中被广泛采用，它的吨位一般为二千至六万吨。
我国第一台万吨级水压机就是一种自由锻造水压机，是一种特重型的锻造设备。它的主机机身，有六、七层楼高，基础深入地下四十米，有一个半篮球场那样大。它的四根银白色的立柱，每根要两个人才能合抱一起，最重的零件下横梁，重达二百六十吨，相当于六节多火车车皮的总载重量，甚至连一只螺丝帽，也有五、六吨重，连一辆大卡车还拖不动。
制造重型的万吨级水压机，按照国外常规，必须拥有特大铸造、锻压和加工能力。如立柱每根净重将近一百吨，一般是用一、二百吨左右特大钢板制成的。我国没有这种设备和特大部件，制造这台水压机时，是运用电渣焊法将许多块特厚钢一个一个连接起来。焊接能否过关，成为我国制造万吨级水压机的关键。电渣焊是国际上刚刚发展起来的现代焊接新技术，当时负责焊接工作的同志，从来没有做过，又没有电渣焊所需要的设备。然而，他们克服了种种困难，终于焊接成功。由于采用焊接结构，使水压机的总重量减轻将近三分之一。国际上万吨水压机的重量一般在三千吨左右，我国这台水压机的重量只有二千二百吨，成为目前世界上最轻最矮的一台万吨级水压机。
水压机的性能
制造机器需要金属。金属在没有加工、锻压之前，它的内部晶粒相当粗大，结晶疏弛，机械性能也比较低。所以在制造一些大型和重型机器的重要零件、部件时，一定要把钢件进行锻造，使钢件的内部结晶紧密、均匀，达到较高的机械强度，以保证它能承受巨大的应力和具有抗震、耐压等性能。最早锻造方法是用手工锻打。随着生产和技术的进展，锻造设备也增加了。目前除了一些小型零件、部件仍需用手工锻造外，通常使用蒸汽锤或空气锤来锻造。但这种锻锤设备的锻压能力有限，锻压过的零件、部件应用范围受限制。最好的锻造方法就是使用水压机。水压机的锻压能力较高。万吨级水压机，配备有高压容器、高压空气压缩机和高压水泵等，这些设备称为“水压机的心脏”。水压机通常是利用从高压空气压缩机出来的高压气体，作用于高压水泵打出的高压水并产生三百五十个大气压的强大压力，来移动水压机的动梁，锻压各种大型的钢锭。一只三百吨重的特大钢锭，在水压机的巨大压力下，可以根据产品的工艺要求，锻压成各种各样的形状，锻造成各种各样的机器零件。同时锻造出来的锻件不易发生裂缝，质量很好。
我国第一台万吨级水压机，自动化程度很高。工作时只需要一个工人坐在操纵台上轻轻扳动手柄，借助操纵台上的各种仪表和讯号装置，正确地掌握液体系统的运转情况和工作台面上的锻压情况，并且通过对讲机和电话，同水泵房、地下室随时取得联系。
我国第一台万吨级水压机，根据锻造工艺的要求，压力可分四千吨、八千吨、一万二千吨三级使用。它可制造大发电机、大轧钢机、大化工容器、大动力轴及其他工业所需要的锻件设备，即可以制造大型轧钢机的轧辊、大功率柴油机的曲轴、大型汽轮发电机的主轴和大型化肥设备上的高压容器等。
这台水压机是目前我国机械工业中最大的一台锻压设备。过去我国缺乏这种锻压设备，制造重型机械所需要的特大锻件，依靠进口。这台水压机制造成功，为我国发展现代工业提供了有利的技术设备条件，而且对于那些缺乏大型设备的地区，为利用现有的生产设备，本着自力更生的精神，迅速建立和发展当地的重型制造工业，开辟了广阔的前途。