七月的北京,盛夏已至。
烈日炙烤着大地,空气被热浪扭曲,蒸腾起肉眼可见的氤氲。
然而,与室外的酷热相比,红星轧钢厂板材车间改造现场,更像是另一座炼狱。
巨大的车间屋顶吸收了足量的阳光,又将热量毫无保留地倾泻下来,车间里闷热得如同巨大的蒸笼。
这里没有风,空气黏稠而灼热,呼吸间都带着铁锈与汗水的咸腥。
全流程自动化示范生产线的改造工程,就在这酷暑中,进入了设备安装与集成阶段。
然而,当理想的图纸与现实的钢铁碰撞时,那些潜藏在毫米、微米尺度下的“魔鬼细节”,便开始陆续登场。
第一个下马威,来自生产线的心脏——轧机主传动系统的安装。
重达数十吨的轧机底座,被天车小心翼翼地吊装到提前浇筑、并经过精密找平的混凝土基础平台上。
当巨大的底座缓缓落位,安装队的老师傅们拿着经过校验的水平尺、框式水平仪和长长的平尺,开始进行初步的找平对中。
很快,负责带队的郝师傅皱起了眉头。
他反复调整着水平仪的位置,又让徒弟用塞尺测量底座与平尺之间的间隙,黝黑的脸上汗水汇成小溪,滴滴答答落在滚烫的基座上。
“不对,有偏差!”郝师傅直起身,用搭在脖子上的毛巾狠狠抹了把脸,声音带着干涩,“赵老师,沈工,你们来看一下。”
赵老师和沈青云立刻围拢过去。
沈青云拿出水平仪和千分表,亲自上前复核。
数据很快出来,底座与基础平台在纵向和横向上,均存在接近两毫米的微小偏差!
“必须返工。”沈青云的语气没有任何回旋余地。
他指着图纸上的技术要求:“主传动系统的安装精度,直接关系到轧制力的均匀传递、轴承寿命乃至最终产品的板形质量。设计允许误差是正负0.5毫米,现在超差三倍以上,绝对不行!”
赵老师也面色凝重地点头:“老郝,这不是小题大做。自动化系统对机械基础的稳定性要求极高,现在是静态偏差两毫米,一旦设备满载运行,振动和热变形会将其放大,可能导致联轴器磨损加剧、齿轮箱异响,甚至引发共振,后果不堪设想。”
郝师傅和他手下的老师傅们脸上却露出了不以为然的神色。
郝师傅叹了口气,带着几分无奈和固执:“赵老师,沈工,我老郝干安装二十多年了,经手的大设备没有一百也有八十。这点偏差,说实话,在咱们现有的条件下,真不算个事儿!用大锤稍微‘借’一下,或者在底座下面垫点薄铁皮,稍微调整一下,保证运行起来没问题!咱们以前都是这么干的!你们读书人讲究理论数据,这我懂,可车间有车间的干法!重新吊装、调整,费时费力不说,这大热天的,弟兄们折腾不起啊!”
他身后几个老师傅也低声附和:
“就是,这点误差,设备一转起来,自己就‘磨合’好了!”
“书生之见,不懂现场……哪能完全按着书本上的来?”
“零误差?那是理想状态!咱们这条件,能做到这样已经不错了!”
一时间,现场的气氛变得有些僵硬。
一方是坚持理论标准、分毫不让的技术权威,另一方是依赖经验、讲究实际效率的现场工人。理念的冲突,在这闷热的车间里激烈碰撞。
眼看争论就要升级,吕辰走上前,仔细查看了那处偏差,又用手感知了一下底座与基础的接触情况。
然后,他抬起头,对郝师傅说:“郝师傅,您的经验没得说,这底座整体就位又快又准,省了我们大量时间。沈工和赵老师的担心也有道理,这就像盖房子,地基歪一丝,楼顶能歪一尺。”
他缓和了一下气氛,然后话锋一转:“硬吊起来重新垫,确实费时费力。我有个取巧的想法,您看行不行?咱们能不能做个‘丝杠顶推微调装置’?”
他拿起粉笔,在附近一个钢构件上简单画了起来:“找几根高强度的精制丝杠,配上厚实的螺母块。把螺母块焊接在底座的这几个加强筋或者预留孔边上。然后,在基础平台对应位置,预先埋设好坚固的支撑锚板。拧动丝杠,不就能像我们用手动压机一样,给底座一个精准的推拉力,实现微米级的调整了吗?为了省力和控制更平稳,可以在丝杠和锚板之间,垫上几个小吨位的液压千斤顶,用它来承担大部分重量,丝杠只负责精细调节。 这样既不用大动干戈地重新吊装,又能达到精度要求。调好之后,在底座和基础之间塞紧预先准备好的、不同厚度的高强度不锈钢楔形垫片,最后再用高强度灌浆料进行一次性灌浆固定,把‘柔性’调整变成‘刚性’连接。”
吕辰的设想,巧妙地将复杂的“液压同步控制”问题,简化为了一个依赖成熟机械原理为主、液压辅助承重的务实方案。
这既充分发挥了现场老师傅们善于利用机械工具的经验,又以一种更可靠、更符合当时技术条件的方式实现了技术目标。
郝师傅听着,脸上的怒气渐渐消了,他蹲下来仔细看着吕辰画的草图,眼睛越来越亮。
“用丝杠顶?好主意!这玩意儿比全靠液压稳当! 咱们库房里就有现成的高强度丝杠,加工几个螺母块和锚板,我带着徒弟半天就能弄出来!千斤顶也有,平时顶设备用的,正好拿来使!”他一下子找到了解决问题的具体路径,干劲立刻上来了。
沈青云和赵老师对视一眼,也微微点头。
这个方案规避了他们对纯液压系统在长时间保压和同步性上的潜在担忧,机械丝杠的自锁性和精确性更让人放心。
赵老师立刻补充:“丝杠的精度要选高的,最好能达到国标8级。灌浆料和工艺,需要严格按照我们制定的标准来。”
说完,又对王卫国道:“卫国,你配合郝师傅,马上去库房找材料,需要加工什么零件立刻开单子,请机修车间优先安排!”
“明白!”王卫国应声而去。
郝师傅也拍了拍胸脯:“焊接和装配的活交给我,保证弄得严丝合缝!”
一场潜在的冲突,在吕辰提出的这个融合了机械智慧、充分利用现有条件的创新性解决方案和有效的沟通协调下,化为了新一轮协作的动力。
这个小小的“丝杠顶推微调装置”解决了眼前的精度难题,其简单、可靠、精准的设计思路还被赵老师要求记录下来,这是实践基地解决大型设备安装精度问题找了一条可行的办法。
轧机底座的难题刚刚解决,“掐丝珐琅”电路板的量产阵痛,又接踵而至。
在实验室里成功烧制出性能优异的样品是一回事,但要将其转化为稳定、批量的生产,却是另一重天地。
临时搭建的小型生产线上,问题层出不穷。
最棘手的是轧胚机。
实验室用的手动小型轧胚机,压力均匀,控制精细。
可放大到生产型的连续轧胚机上,问题就暴露无遗。
用于轧制陶瓷生胚与氧化铜-碳粉混合料的对辊,在连续工作数小时后,便出现了肉眼可见的磨损。
直接后果就是轧出的生胚带厚度不均,上面“掐”出的铜电路线条时粗时细,甚至出现断点。
“不行!这一批的生胚导电线路宽度公差超过了30%!”
汤渺教授拿起一片刚轧出的生胚,对着灯光查看,眉头紧锁:“这样的胚体烧结出来,电路电阻不均,载流能力大打折扣,根本不能用!”
汤渺副教授立刻组织材料小组进行分析。
他们发现,现有的轧辊材质硬度不足以长时间抵抗陶瓷粉体的磨削,微小的磨损就会在柔软的胚体上被放大。
“必须更换更耐磨的辊轴材质!”汤渺果断决定,“同时,我们要调整陶瓷粉体的粒度配比,减少对轧辊的磨损。另外,轧制工艺参数也需要优化,降低单道次压下量,增加轧制道次,减轻瞬时负荷。”
另一边,用于烧结的炉子也出了问题。
实验室的小型烧结炉温场均匀,能确保每一片电路板受热一致。
可放大到能容纳更大尺寸胚体的生产型烧结炉后,炉膛内部的温度均匀性难以保证。
靠近加热元件的区域温度偏高,导致局部过烧,铜电路与陶瓷基体结合过脆,容易开裂;而远离加热元的区域温度偏低,还原反应不充分,导电性差。
“看这片,”钱师姐拿起一片烧结后颜色不均的电路板,指给吕辰看,“边缘发暗,性能不稳定;中心区域颜色正常,但靠近边缘这里已经有微裂纹了。温场不均匀是罪魁祸首。”
为了解决这些问题,汤渺带领着材料小组和机械小组的成员,几乎以车间为家。
他们日夜跟线,记录下每一批生胚的轧制参数、轧辊的磨损数据、每一炉的烧结温度曲线和对应的成品性能。
车间的角落里,记录本堆起了厚厚一摞,上面密密麻麻写满了上千组数据。
汗水浸透了工装,高温烤红了脸颊,但没有人退缩。
经过反复的试验、分析和优化,终于找到了解决方案。
通过与鞍钢的合作渠道,紧急定制了一批采用新型合金钢、表面经过特殊硬化处理的轧辊,耐磨性大幅提升。
同时,改进了烧结炉的炉膛结构,增加了扰流板和辅助加热元件,优化了热风循环系统,使炉内温场均匀性达到了工艺要求。
当第一批采用新轧辊、新工艺烧结出来的电路板,经过测试全部达到设计指标时,临时生产线里爆发出了一阵疲惫却无比兴奋的欢呼。
汤渺教授、钱师姐等人眼中充满了血丝,却也闪烁着胜利的光芒。
物资短缺的阴影,也如同车间上空盘旋的幽灵,不时地显现。
就在安装和工艺攻关如火如荼之际,第三个“魔鬼”——物资短缺,不期而至。
一天,负责机械安装的陈志国急匆匆地找到吕辰和赵老师。
“赵老师,辰子,麻烦了!m36x220的高强度螺栓,库存用完了!找遍了厂里仓库和市里的供应站,全都断货!”陈志国脸上写满了焦急,“飞剪机构加强板和主传动底座最后的紧固,就等着这批螺栓了!没有它,后续安装全得停摆!”
原来,一个特定规格的高强度合金螺栓,因其优异的抗剪切和抗疲劳性能,被大量用于飞剪系统、矫直机辊座等关键受力部位的连接。
这种螺栓原本有稳定的供货渠道,然而,随着全国范围内基建热潮的兴起,各种大型项目纷纷上马,对这种高性能紧固件的需求激增,红星轧钢厂的订单突然被无限期推迟了。
仓库告罄,采购员跑遍了北京乃至周边的物资部门,都得到“没货,要等”的回复。
没有这小小的螺栓,几个关键部位的安装就无法完成,后续的调试更是无从谈起。
工程进度,第一次面临着因物资匮乏而停摆的风险。
“妈的!真是越渴越吃盐!”负责物资协调的孙工急得嘴上起了燎泡,在指挥部里团团转。
消息传到李怀德那里,他刚刚开完一个市里的会议,连工装都没来得及换。
听到汇报,他眉头紧锁,沉思片刻,抓起电话就开始摇。
“喂,老张吗?我,红星厂李怀德……对,有个急事求你……就是那种m36x220,强度12.9级的……”
“王处长,是我……听说你们那边新到了一批设备?拆下来备件包里有没有……”
“赵厂长,咱们可是老交情了,你们那个下马的项目,仓库里还剩下些……”
一个个电话打出去,李怀德动用了自己多年来在工业系统内积累的所有人脉和关系。
他语气时而恳切,时而强硬,时而打着“支持国家重点自动化项目”的大旗,时而诉说着兄弟单位互助的情谊。
他甚至派人拿着批条,跑到郊区的战备仓库和几个已经停产或转产的老厂废墟里,去“拆东墙补西墙”,寻找可能遗落的同类螺栓。
终于,在工程即将因等待而停滞的前夜,几辆来自不同方向的卡车,拉着凑齐的、甚至规格略有差异但经过工程师紧急评估认可可代用的高强度螺栓,驶入了红星轧钢厂。
李怀德亲自在仓库门口接收,看着那一箱箱珍贵的螺栓卸下车,他长长地舒了一口气,对身旁的吕辰和赵老师苦笑道:“真是……没有这点金刚钻,差点揽不了这瓷器活。”
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