| 我国首台万匹柴油机的诞生 |
2009年11月10日 17:08
来源:沪东重机有限公司质保部 作者:杨新兵 石丽明 |
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新中国成立以后，造船工业得到逐步发展。在第一个五年计划期间，船用动车机械就开始设计和试制，并用于小型船舶，但在当时船机仍落后于船体。1957年8月一机部和交通部联合通知，决定在第二个五年计划期间，进行船用万匹低速柴油机的研制。
1958年平8月开始，由一机部、交通部船用主机技术委员会主持，在沪东造船厂党委直接领导下，组织一机部九局产品设计四室，沪东造船厂、上海船舶修造厂、上海交通大海、新中动力机厂等5个单位40人共同合作，共同设计，经过48天的艰苦奋斗就完成了柴油机的图纸设计。完成设计后，由沪东造船厂、上海船舶修造厂、新中动力机厂3个厂同时投入行产，以后由于任务变化，全全由沪东造船厂进行试制，并于1960年9月完成总装，制造周期为1年7个月。
7ESDZ75/160柴油机体积大、重量大，结构复杂，性能要求和制造精度要求高，需要有重型建造设备（铸、锻、加工、热处理、起重等）、质量好的原材料、熟练的技术工人和有经验的技术专家，但这在当时都很缺乏。在制造过程中，碰到许多困难，如曲轴的回转半径有1.1米，设备无法加工，沪东厂人便自己动手设计制造C836落地机床解决加工问题；总重有44吨的曲轴一般有两促组合形式，一种是全组合式，一种是半组合式。当时7ESDZ75/160柴油机的曲轴同时采用了二种方案设计，后经研究后，后者比前者材料省，加工量少，成本要低得多，套合工艺也简单，决定选用铸钢半组合式方案。但是，半组合方式方案需要有足够的起重能力和铸造能力，因为单个曲拐铸钢件就重达10吨左右，如果没有强有力的技术措施保证，很难保证大型曲轴的质量，因此只能采用全组合式进行合成，通过试验制订立式套合新工艺方法，套合结果良好。
7ESDZ75/160柴油机链传动装置生产过程中，也遇到了不少困难。由于当时缺乏链条的生产经验和资料，链条设计是按43/82柴油机链条的比例放大的，原设计选用国产90厘米双排链，材料原拟采用合金钢，因材料无法供应，改用45号碳钢，因生产进度原因又委托非专业厂协作生产，链条制造精度较差。首制链条经126小时运行后，就有4片链板断裂。其后链条材料改用合金钢，并委托大厂制造，但在第四次、第五次耐久试验都发生了链板断裂，销轴咬伤，于是决定停止试验，同时成立链条专业小组进行全面深入分析，通过考察外轮主机键传动装置等一系列调研工作后重新设计制造，链板采用65号碳钢，发送链传动机构及润滑装置。新制链条通过第六次耐久试验144小时运行后，探伤检查链板未发现裂纹，仅部分轴销有轻微咬伤现象，问题基本得到解决。
7ESDZ75/160柴油机增压器与链条一样，同样缺乏经验和资料的情况下进行设计的。1960年12月柴油机进行一级增压试中，增压器发生喘振无法正常运行，经放气试验及增压器平台试验的结果表明，增压器与柴油机配合工作线处在小流量高压比的喘振区无法实现一级增压，只能换成带扫气泵的串联增压方式，并通过整机调试，使性能基本达到要求，但增压度较低。
柴油机在试验过程中，还发生来严重咬缸、活塞环断裂等问题，但最为突出还是机架变形问题。7ESDZ75/160柴油机机架为单片A字架组合结构，单征A字架焊接完成后，经退火处理和机加工达到图纸要求。在第一阶段性能试验后，全面拆检返修中发现A字架有变形现象，对该问题工厂和设计部门认为是残余应力造成成，而使用部门、船检部门认为是机架强度和刚度不够，引起的变形。其后在国家科委和有关单位支持下，确定进行一系列试验和研究工作。1963年10月~1964年11月，由原总字402部队、中国科学院力学研究所、中国科学院光学精密机械研究所、原总字908部队协助，共同进行了机架静力强度测量、有机玻璃模型试验、钢模型试验、三维光弹模型试验等8项专题试验，以测出A字架所受最大应力值、开孔和焊接对A字架强度影响、求得代表性截面应力分布情况。鉴定工作组经研究，鉴于A字架实际变形未再扩大，承载后应力较小强度足够，焊接应力所引起的变形与实际情况一致，同意装船试用。
此外7ESDZ75/160柴油机试验过程对辅助设备也提出了更高的要求，由此沪东厂人又自行设计制造出了国内首制的最大设备10000马力水力测功器及2500立方米/时螺杆泵。
1960年10月，8820马力柴油机研究工作进入性能调试阶段，先后进行了非增压运转、一级增压试验、串联增压试验。在这段时间中遇到了不少困难，通过修整、设计改进、平台或单缸反复试验分析及整机调试，使这些问题得到解决或改善。柴油机性能指标也基本达到设计要求。1963年3月21日，根据三机部指示，7ESDZ75/160柴油机技术工作组召开成立后第一次会议，讨论通过7ESDZ75/160柴油机国家平台鉴定试验大纲。1963年3月25日成立试验组，具体负责鉴定试验。1963年3月25~29日，试验组主持柴油机外特性和推进特性测试，此后工厂对柴油机全面返修。1964年5月25日起进行装复后性能试验，至8月底，性能参数达到第一阶段性能试验指标。1964年9月8~28日，按国家平台鉴定试验大纲完成该阶段全部鉴定试验项目，技术工作组审查和通过了性能试验报告，试验结果表明该机结构基本可靠， 性能参数达到设计指标，主要件磨损基本良好，技术工作组通过鉴定报告，并同意首制机装船使用和后续机继续投产。该机于1965年6月装上中国第一艘万吨级远洋船“东风”号。该船于同年12月通过国家鉴定。
7ESDZ75/160柴油机的研究成功，初步形成中国第一个船用低速柴油机的制造基地，不仅填补了中国在船用你速低速柴油机这一空白，也为今后国产机的研制和国际先进船用重型低速柴油机的引进生产打下坚实基础，为中国远洋船舶发展创造了有利条件。 |
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