本文章資料借鑒空壓機頭條
為了滿足工業(yè)化中對燃料和鋼鐵的需求,迅速開發(fā)我國煤炭和礦山資源,急需大量的礦山開采設備,尤其是對空氣壓縮機等風動工具,這促成我國空氣壓縮機制造業(yè)的興起。
這一時期,國內壓縮機制造只停留在簡單仿制和修理階段,設備簡陋,無一家的壓縮機制造廠。新建和轉產成立了一批壓縮機制造廠,由此才形成了中國壓縮機制造業(yè)雛形。
2 .從“0”到“1”,我國螺桿壓縮機的艱辛之路
1934年瑞典人發(fā)明了世界上臺不對稱齒形的螺桿壓縮機以來,國外螺桿壓縮機技術得到較快的發(fā)展。
但我國因基礎差,加上國外實行技術封鎖,以及制造工藝上要求較高,進入六十年代以后,雖然國內某些企業(yè)開始了探索,但由于轉子制造工藝沒有解決,我國螺桿壓縮機技術發(fā)展緩慢,直到1965年以后才得到一定發(fā)展。
而同期國外,特別是上世紀70年代制造螺桿壓縮機的公司數目成倍增長,幾乎所有原來生產往復活塞壓縮機的主要公司都逐漸開始生產螺桿壓縮機。
1965年,上海壓縮機廠、上海第三壓縮機廠和杭州透平機廠(后改名杭州汽輪機廠)等對螺桿壓縮機進行了摸索和研究。
上海第三壓縮機廠按“反廓成形法”(即按照樣機轉子端面形狀制成刀片,以加工實際轉子相反的方向)仿制完成了排氣量為40m3/min,排氣壓力為2公斤/cm2的40/2型螺桿壓縮機在衢州化工廠投入使用,成為我國螺桿壓縮機生產早的廠家。
1965年,北京通用機械廠和無錫壓縮機廠還分別試制完成了排氣量11.5m3/min,排氣壓力20公斤/cm2的丙烷壓縮機和D6.5-10/26~36型氫氣循環(huán)壓縮機。杭州透平機廠為大慶油田天燃氣集輸工程也生產了一臺排氣量40m3/min的螺桿空氣壓縮機。
另外,一機部決定按首都鋼鐵廠從日本引進的冶金設備研制配套的6000m3/h空分設備,試制排氣量38200m3/h的LG63型大型螺桿空氣壓縮機,由上海壓縮機廠承擔了試制任務。于1968年3月完成了LG63C×2—63D大型螺桿壓縮機的試制任務。
該廠和西安交通大學合作,在一些前期工作的基礎上,于當年十月完成了《加工螺桿壓縮機轉子成形銑刀設計資料》,這對我國螺桿壓縮機的發(fā)展發(fā)揮了作用。
并在翌年與中國科學院華東電子計算技術研究所合作,編制了LG63型壓縮機轉子成形銑刀的計算程序,完成了刀具的截形計算。又自行設計、制造了重達30噸的大型螺桿加工機床,解決了Ф600直徑轉子的加工難題等。
這一系列工作為大型螺桿壓縮機制造創(chuàng)造了條件。雖然有某些技術問題尚未得到解決,但卻為我國大型螺桿壓縮機的制造積累了經驗。
1966年通用機械研究所組織上海第三壓縮機廠、上海氣閥廠、無錫壓縮機廠、天津冷氣機廠和重慶通用機械廠等單位,對瑞典PR600、PR365LD型移動螺桿壓縮機及日本產KS2370型移動式空氣壓縮機進行了性能測試、分析,在此基礎上,1966年,轉子型線為對稱圓弧型線的10m3/min螺桿壓縮機誕生,主要性能達到了進口樣機的水平。并于1967年完成移動螺桿壓縮機的設計和試制。
1966年,無錫壓縮機廠和上海第三壓縮機廠先后仿制成功LC20—l0/7型螺桿壓縮機和LG20—20/7型螺桿壓縮機,性能接近國外樣機水平。同年,柳州第二空壓機廠也完成了LG20-10/7型螺桿壓縮機的試制。但由于對稱型線本身的缺陷,其功率消耗較往復活塞壓縮機的同類產品高30%。
為提高產品精度,各壓縮機企業(yè)相繼開展了銑刀精度提升和制造銑床的工作。柳州第二空壓機廠首先采田靠模加工銑刀獲得成功,無錫壓縮機廠又將靠模放在光學曲線磨床上,用五十倍放大圖成形磨削,并且用大型工具顯微鏡檢查磨削結果,使銑刀精度得到提高。
與此同時,通用機械研究所、上海第三壓縮機廠、上海壓縮機廠和天津冷氣機廠組成聯合設計組,對無錫壓縮機廠設計制造的銑刀磨床再次加以改進,經過一系列的提高發(fā)展后,到上世紀七十年代已使銑刀精度達到誤差在±0.005毫米以內(出現在曲線接點處),刃磨工時也從過去的手工操作40~50分鐘,縮短到20~30分鐘。
七十年代以后,國外生產的螺桿壓縮機轉子型線已經迭代,使比功率大幅度下降。
這一時期,我國螺桿壓縮機主要以仿制為主,在設計、制造水平上與水平相比尚存在較大的差距。
3.“改開”快車道,引進吸收,變化與變革
改開之后,壓縮機制造業(yè)進入轉型升級、進步和壯大時期。在規(guī)模、技術水平和所有制等方面發(fā)生了巨大變化與深刻的變革。產業(yè)升級、產品結構先后經歷了二次重大轉型。
次是始于上世紀80年代中至90年代中期完成的,以活塞壓縮機為主單一產品結構向多種機型的產品結構轉型升級,并由此造就了90年代以來往復活塞式、隔膜式、螺桿式壓縮機三分天下的局面。
第二次是始于90年代未至21世紀初,壓縮機從以中、小型為主的產品開始向以大型為主的產品結構的轉型升級,其后開創(chuàng)了新世紀壓縮機市場的繁榮期。
80年代中期開始,壓縮機制造業(yè)以引進技術為突破口,通過消化吸收,大地推動了全行業(yè)的技術進步,有力地促進了產品的升級換代。
我國代和第二代螺桿壓縮機,其型線分屬對稱圓弧型和單邊不對稱型,功率消耗較大,螺桿壓縮機優(yōu)點得不到充分發(fā)揮。而與此同時,國外的型線不斷迭代,使螺桿壓縮機在某些方面接近往復活塞壓縮機的水平。
1982年測試改型的LGⅢ20—10/7型螺桿壓縮機,比功率達6.06kW/(m3/min),和LGⅡ20型壓縮機相比,比功率約下降5.3%,使我國螺桿壓縮機的研究又進了一步。
上海壓縮機廠也在1982年試制成功LG63C-430/3.8型二氧化碳螺桿壓縮機,該機采用噴水內冷、汽輪機驅動等新技術,通過空氣部分負荷和噴水冷卻,進行性能模擬試驗,試車功率達800千瓦,為大型螺桿壓縮機性能試驗研究工作打下了基礎。
1983年,通用機械設計技術成套公司和天津冷氣機廠合作研制成功LGl6-5/3.5型螺桿負壓壓縮機,在中田投入使用。
在往復活塞機方面,在引進國外技術、消化吸收的基礎上,通過自主創(chuàng)新,攻克了不少難關,取得了重大突破,實現了煉油加氫、合成氨、煤化工裝置中大中型往復式壓縮機國產化,也不斷發(fā)展了自有技術,使我國往復活塞式壓縮機技術處于水平。
80年代未,憑借市場容量,勞動力成本和產業(yè)基礎優(yōu)勢,我國成為承接國際壓縮機產業(yè)轉移的。正是這次大轉移,國外許多的壓縮機制造商紛紛來我國落戶,有力地促進了我國壓縮機制造業(yè)的轉型升級。
??1993年復盛公司在大陸建廠,將已經在中國臺灣生產了約15年的螺桿機生產技術帶入大陸。
復盛空壓機是整個大中華區(qū)家完全自主知識產權的螺桿空壓機工廠,從上世紀70年代生產螺桿空壓機,至今已經生產了約50年,目前是亞洲的空壓機生產企業(yè)。
在技術引進的同時,大陸的壓縮機制造廠也開始了引進機械加工設備,以便從根本上改變壓縮機工業(yè)制造水平低、工藝水平落后的狀態(tài),如上海壓縮機廠的螺桿轉子加工銑床。
同樣源于市場的推動,催發(fā)行業(yè)第二次產品轉型升級,即從中小型向大型和產品升級。
4.進入新世紀,蓬勃發(fā)展、高歌猛進
進入2000年以后,國企改制重組,企業(yè)退市進園、加大技改投入,企業(yè)的自主創(chuàng)新能力不斷提高,壓縮機制造業(yè)得到快速發(fā)展,涌現一批進入世界壓縮機制造業(yè)行列的企業(yè)。
如ф816mm大型轉子螺桿壓縮機 ,是國際上目前轉子直徑的螺桿壓縮機,目前也只有德國曼、日本神戶制鋼公司,復盛公司等少數公司有此生產能力和技術。
新世紀前10年行業(yè)主要經濟指標基本都是以兩位數增長速度發(fā)展,后5年保持適中增長水平,特別在“十一五”期間,壓縮機行業(yè)平均增長18.6%,螺桿壓縮機更是平均增長47.1%。
大型、高附加值的工藝壓縮機、螺桿壓縮機生產量不斷提高。國產工藝螺桿壓縮機在煉油、石化裝置上得到廣泛使用。如:常減壓裝置常頂氣、減頂氣壓縮機;煉油、化工裝置火炬氣壓縮機;制氫裝置原料氣壓縮機;PSA原料氣、尾氣壓縮機;苯乙烯壓縮機;丁二烯抽提壓縮機;氯乙烯壓縮機等。螺桿式膨脹機能量回收機組已在蒸汽余熱、余壓回收;天然氣余壓回收;熱水ORC循環(huán)工程中推廣應用。
2002年之前,國內螺桿壓縮機制造行業(yè)由于設備陳舊,機器性能差,沒有形成規(guī)?;a,螺桿壓縮機市場幾乎被國外企業(yè)壟斷。
尤其是隨著生產設備精密化、數控化發(fā)展,信息化技術和模擬仿真技術的推廣和應用,螺桿主機制造業(yè)的加工手段(如螺桿轉子銑床,特別是磨床的應用)的提高,使主機性能都得到有效保證。形成了一批螺桿主機的制造企業(yè),尤其是空氣動力用螺桿壓縮機主機制造取得了長足的進步,產品技術也基本達到同外同類產品的水平,部分機型能效高于國外產品。
如:復盛公司的兩級壓縮螺桿空壓機,其能效為目前全球能效高的螺桿空壓機之一。
在技術方面,經過多年的技術發(fā)展,國內螺桿壓縮機在研發(fā)設計水平、加工工藝水平等方面也日趨成熟,特別是高精度的數控轉子加工銑床(磨床)等生產設備的應用,使多種型線的加工變得更為容易實現,主機轉子型線開發(fā)成果得到不斷推廣,并在應用中取得良好的市場反應。
行業(yè)制造水平的提高,也使產品能夠達到較高精度并被市場認同,特別在中低端市場具有明顯優(yōu)勢,并逐步在領域與國際競爭。
隨著行業(yè)技術的穩(wěn)步發(fā)展,國內自主生產能力的逐步提高,其產能的提升已超過市場需求的提升。
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