3.6万吨黑色金属垂直挤压机组项目的核心装备是1台3.6万吨黑色金属垂直挤压机和1台1.5万吨穿孔制坯液压机,都是世界上同类设备中吨位最大的。项目以金属挤压理论为基础,以有限元分析和缩比工艺试验为手段,开展大型挤压工艺技术研究;以“清华大学多年研究的预应力钢丝缠绕技术和剖分—坎合重型结构连接技术”为基础,开展3.6万吨垂直挤压机的总体机构和功能结构方案设计,进而进行技术设计和施工图设计;对关键制造技术进行攻关,完成设备的制造、调试及工艺试制,实现大型挤压装备的系统创新。 本项目通过应用高强度钢丝的缠绕预紧技术,对结构施加超过工作载荷的巨大预紧力,改变结构的受力状态,进而提高其承载能力、降低其体积重量;同时通过合理剖分和结合面的坎合抗剪处理,在保证结构整体性的基础上,进一步降低零件单件重量,创造性地解决了重型结构的设计、制造和运输等多项技术难题。 本项目通过开发了卫星式机器人缠绕施工技术,使上千吨级机架的缠绕预紧问题得到顺利解决。 本项目通过采用泵控液压系统,有效解决了大吨位压机的液压冲击问题。 本项目通过采用液压推移和液压提升技术,解决了超重机架的整体安装问题。 本项目利用预应力钢丝缠绕和剖分—坎合技术,有效地解决了重型承载结构的设计和制造难题,成功研制出世界吨位最大的黑色金属挤压机及穿孔制坯压机;在设备制造和施工中,进一步发展了预应力钢丝缠绕技术。 本项目突破了压机设计、大型铸锻件制造、大尺度超重机架钢丝预应力原位缠绕、主油缸制造、超重机架整体安装、超大液压系统安装调试、设备安装调试等技术关键,综合技术水平国际领先。 3.6万吨垂直挤压机的技术指标： 最大吨位： 任务指标：3.6万吨(360MN);实际性能3.6万吨(360MN); 1.5万吨穿孔制坯压机的技术指标： 最大吨位： 任务指标：实际性能1.5万吨(150MN);实际性能1.5万吨(150MN); 3.6万吨黑色金属垂直挤压机机组于2009年7月热试成功并进入试生产。至今已生产了各种挤压钢管1万多吨,直接创造的产值超过3亿元。达纲生产后,年创造产值20亿元。 该机组的投产改变了我国不能生产高品质、大口径厚壁特种挤压钢管的历史,打破了美英两国在该领域上的垄断,迫使其产品大幅度降价50%。更重要的是,探索了一条具有中国特色的重型装备研制的技术路线。 通过实际运行考核,3.6万吨黑色金属垂直挤压机和1.5万吨穿孔制坯液压机的各项技术指标达到了设计要求。