特点与用途:
龙门铣床:用于加工龙门吊的大型钢梁和轨道部件,确保其尺寸误差不超过0.1毫米。
五轴联动机床:专门用于加工模块化结构中的复杂曲面部件,如船体模块的弧形接头。
数控车床和钻床:用于制造龙门吊的轴承、齿轮,以及模块对接所需的高精度连接件。
实现过程:
陈平安让机械厂先制造了几台带有简单电子控制系统的数控机床,通过机械加电子协同的方式,解决了传统机床的精度问题。这些机床迅速成为整个龙门吊和模块制造的支柱设备。
2.晶体管控制系统
技术背景:
模块化制造的核心是装配精度,而传统工业中,精度校准主要依靠人工和机械调整,效率低下且误差较大。系统提供的“晶体管控制技术”让陈平安实现了对模块对接过程的电子化控制。
特点与用途:
数字测量与校准:通过在模块的对接口安装晶体管传感器,实时监测对接位置的误差,误差控制精度可达0.05毫米。
自动化控制:龙门吊吊装模块时,晶体管系统能够实时调整吊装角度和高度,确保模块在空中完成精准对接,无需人工反复校准。
实现过程:
陈平安带领团队开发了一套简单的电子控制系统,将晶体管嵌入仪表设备中,并结合机械传动装置,用于模块的自动对接。这一技术直接解决了模块化制造中最棘手的误差问题。
3.超大型焊接设备
技术背景:
模块化建造的船体需要将多个模块拼接在一起,而船体焊接的强度和精度直接关系到船只的安全性。传统焊接方式效率低、误差大,无法满足模块化建造的需求。
特点与用途:
自动焊接车:一种能够沿着船体模块接缝移动的轨道式焊接设备,焊接速度是人工焊接的三倍,误差仅为传统方式的五分之一。
多轴焊接臂:专门用于模块内部的复杂焊接场景,能够灵活伸入狭小空间完成高精度焊接。
高强度焊接工艺:结合系统提供的“电弧熔焊”技术,开发出更高效、更牢固的焊接材料和工艺。
实现过程:
陈平安从现有的焊接设备改进入手,利用系统技术开发出轨道焊接车和多轴焊接臂,并在实验室完成了一系列焊接强度测试,确保焊接质量能够承受万吨货轮的长期使用。
4.超大型运输设备
技术背景:
模块化建造需要将预制好的模块从工厂运输到船坞,模块的重量可能达到数百吨甚至上千吨,传统运输方式根本无法胜任。
特点与用途:
模块专用平板运输车:一种载重量达1000吨的大型运输车辆,配备晶体管控制系统,实现模块运输过程中的自动平衡。
液压升降平台:用于将模块从运输车直接升降到船坞轨道上,避免多次吊装带来的误差。
轨道运输车:在船坞内铺设轨道,模块可直接通过轨道运输到装配位置,减少人工干预。
实现过程:
陈平安组织钢厂和机械厂联合开发了模块运输设备,并结合晶体管控制技术实现了运输过程的自动化和高精度控制。
5.超大型龙门吊
技术背景:
龙门吊是整个模块化建造体系的核心设备,既要满足500吨的起重量,又要在80米跨度和50米高度的范围内完成模块的精准吊装。
特点与用途:
多轮液压驱动系统:保证龙门吊在吊装重物时的平稳性和灵活性。
电子定位装置:结合晶体管控制系统,实时监测吊装过程中的位置和角度,误差控制在0.1毫米以内。
双吊点设计:可以同时吊装两个模块,提升吊装效率。
实现过程:
陈平安利用系统技术设计了一套全新的龙门吊方案,并亲自监督各个零部件的生产和组装。经过多次调试,这台龙门吊最终在船坞内成功运行,成为龙国模块化建造的标志性设备。
如何在五十年代实现模块化结构和制造
通过系统提供的技术,陈平安带领团队在以下几个方面突破了五十年代的工业瓶颈,成功实现了模块化结构和制造:
高精度加工技术
数控机床的应用让模块预制的精度达到了毫米级,彻底解决了传统加工技术的误差问题。
电子化与自动化控制
晶体管技术的引入,为模块化制造提供了实时监测和自动校准的能力,大幅提高了装配效率和对接精度。
物流协同能力
模块专用运输设备和液压升降平台,确保了模块在运输和装配过程中的高效性和安全性。
模块化设计理念
陈平安根据船体的功能需求,将船体划分为动力舱、货舱、甲板等多个模块,每个模块在工厂内独立加工、测试,运到船坞后直接吊装拼接。
龙门吊的正式启用
经过数月的努力,龙门吊终于在船坞内完成组装并投入使用。陈平安站在龙门吊下,注视着它缓缓将一个重达400吨的船体模块吊起