今年3月，習(xi) 近平總書(shu) 記在參加十四屆全國人大一次會(hui) 議江蘇代表團審議時強調，“要堅持把發展經濟的著力點放在實體(ti) 經濟上，深入推進新型工業(ye) 化，強化產(chan) 業(ye) 基礎再造和重大技術裝備攻關(guan) ”。

　　全地麵起重機、大型盾構機、“深海一號”生產(chan) 儲(chu) 油平台……近年來，我國裝備製造業(ye) 捷報頻傳(chuan) 、成果豐(feng) 碩。這些“國之重器”是如何誕生的？達到了怎樣的水平？研發生產(chan) 人員付出了哪些努力？下一步怎麽(me) 走？今天起，本版推出“重大技術裝備這樣攻關(guan) ”係列報道，展示“國之重器”的風采，講述關(guan) 於(yu) 研發生產(chan) 的奮鬥故事。

　　——編 者

　　2017年12月，習(xi) 近平總書(shu) 記考察徐工集團重型機械有限公司時，饒有興(xing) 致地登上公司完全自主研發的XCA220型全地麵輪式起重機駕駛室。

　　總書(shu) 記指出，裝備製造業(ye) 是製造業(ye) 的脊梁，要加大投入、加強研發、加快發展，努力占領世界製高點、掌控技術話語權，使我國成為(wei) 現代裝備製造業(ye) 大國。

　　2023年3月，習(xi) 近平總書(shu) 記參加江蘇代表團審議時的一個(ge) 場景，讓人印象深刻：

　　來自徐工集團的單增海代表給總書(shu) 記帶來一個(ge) 好消息：“2017年您考察徐工時乘坐的220噸全地麵起重機，關(guan) 鍵指標已達到全球第一，國產(chan) 化率由原來的71%提升到100%。”

　　習(xi) 近平總書(shu) 記予以肯定，指出“我們(men) 還要再提升，向中高端走，我們(men) 高質量發展要體(ti) 現在這裏”。

　　從(cong) 2017年到2023年，徐工集團將全地麵起重機的最大起重能力從(cong) 1200噸提高到全球最大的2600噸，吊裝高度從(cong) 100米提高到160米，主要性能指標排名全球第一。

　　徐工起重機憑什麽(me) 領先全球？研發過程中突破了哪些技術難點？記者進行了采訪。

　　勇闖“無人區”

　　“從(cong) 提出想法，到變為(wei) 圖紙，每一步都是全球的第一步，所有的技術都是第一次摸索”

　　清晨，內(nei) 蒙古烏(wu) 拉特後旗，茫茫戈壁，長風獵獵。萬(wan) 裏晴空下，臂展長173.5米的“超級大力士”——徐工2600噸全地麵起重機（以下簡稱“XCA2600”）格外亮眼。

　　高度到位、角度到位、配重到位、風速8米/秒……“啟動！”7點整，現場總指揮一聲令下，起重機開始運行，隨即將總重達128噸、葉片長97米的風機葉輪緩緩吊起。葉輪升至110米高後，起重機帶著它整體(ti) 旋轉，56顆螺栓精準插入機艙輪轂預留的小孔。

　　百米高空，上演精準對接，力拔山河的XCA2600亮出“繡花”功夫。這樣一個(ge) 全能“大力士”，代表中國起重機再次刷新世界紀錄，被人們(men) 稱為(wei) “全球第一吊”。

　　“從(cong) 提出想法，到變為(wei) 圖紙，每一步都是全球的第一步，所有的技術都是第一次摸索。”設備總設計師李長青感慨。

　　近年來，我國風電行業(ye) 蓬勃發展，風機功率持續升級，葉輪直徑、風機重量隨之上升。不少吊裝公司向徐工提出，希望能夠生產(chan) 一款吊裝更穩、高度更高、吊裝重量更大又兼具靈活性、能實現快速轉場的起重機。

　　市場有需求，企業(ye) 有反饋。研發一款起重能力更強的新產(chan) 品被提上日程。“曾有國外企業(ye) 認為(wei) ，2000多噸全地麵起重機是不可能實現的。”李長青說，此前，徐工已將全地麵起重機的起重能力極限推到了2000噸，“我們(men) 決(jue) 定再闖一回。”

　　最大起重噸位從(cong) 2000噸增至2600噸，最大起吊能力從(cong) 140米吊165噸升至160米吊173噸，表麵看，XCA2600升級幅度不大。但在極限噸位情況下，每增加一點吊裝高度，都對產(chan) 品綜合技術實力提出了巨大挑戰。

　　第一個(ge) 難關(guan) ，臂架結構設計。臂架是起重機最重要的受力結構，決(jue) 定著最終的起吊能力。在臂架所用原材料不變的情況下，怎樣才能讓臂架有更強的承重能力？答案是從(cong) 結構設計入手。李長青團隊將XCA2600的臂架設計成一個(ge) 擁有複雜立體(ti) 結構的“超級魚竿”。

　　“超級魚竿”，顧名思義(yi) ，起重機臂架可一節節伸縮，最上端的節段最細。“這種結構有個(ge) 弱點，最後一節臂的截麵非常小，與(yu) 風電臂的連接處十分薄弱。”李長青說，這個(ge) 問題解決(jue) 不了，就無法造出更大噸位的產(chan) 品。

　　為(wei) 此，研發團隊專(zhuan) 門設計了一個(ge) 拉撐結構——通過上麵拉、下麵撐，提高臂架的強度。看似簡單的“一拉一撐”，背後卻是上萬(wan) 次試驗。僅(jin) 設計方案，前後就變更了幾十次，每變更一次就要重新進行一次仿真實驗。僅(jin) 攻克這一項難題，團隊就花費了4個(ge) 月。

　　不僅(jin) 如此，徐工重型的全地麵起重機研究所還專(zhuan) 門為(wei) XCA2600研發了“超起一鍵定長張緊”功能。XCA2600搭載的係統，可根據環境和工況變化，精確調整兩(liang) 側(ce) 鋼絲(si) 繩的拉力，隨時調整臂架的側(ce) 向變形，使大臂始終處在筆直狀態，擁有最好的起吊能力。

　　第二個(ge) 難關(guan) ，底盤設計。相同結構設計下，起重機自重越輕，則起重量越大。減自重這一“重任”，落在了底盤身上。

　　行業(ye) 內(nei) 有一句話，底盤每減重1千克，相當於(yu) 上部結構減重5千克。徐工零部件技術專(zhuan) 家胡小冬介紹，為(wei) 了兼顧起重性能和產(chan) 品的機動性、靈活性，XCA2600用上了徐工自主研製的獨立懸架係統，並且采用了斷開車橋，能夠實現載重300噸轉場。

　　車橋，又稱車軸，通過懸架與(yu) 車架相連，兩(liang) 端安裝車輪，以維持車輛正常行駛。以往的起重機，配備的是整體(ti) 車橋。“整體(ti) 車橋自重更重，過坑能力、抗顛簸能力也不強。”胡小冬說，采用斷開車橋，即使XCA2600的左、右側(ce) 車輪高度相差30厘米，依舊可以保持車身平衡。

　　此前，斷開車橋隻能依靠進口，一根售價(jia) 高達15萬(wan) 元。2013年起，徐工下定決(jue) 心研發斷開車橋。經過近10年持續努力，徐工研製出斷開車橋，不僅(jin) 成本更低，且比進口車橋輕8%；不僅(jin) 完成減重重任，還保障了良好的爬坡能力，目前已逐步應用到超大噸位起重機上。

　　升級產(chan) 業(ye) 鏈

　　“XCA2600的成功是從(cong) 發動機到液壓油缸，從(cong) 硬件到軟件全麵升級的成果”

　　性能全球領先的XCA2600，代表了中國工程機械行業(ye) 全產(chan) 業(ye) 鏈的集體(ti) 躍升。它全身上下1萬(wan) 多種、超10萬(wan) 個(ge) 零部件，國產(chan) 化率接近90%。

　　液壓係統，被視作起重機的“心髒”，決(jue) 定著“超級大力士”力量有多大。液壓油缸，負責把液壓能轉換成機械能，是液壓係統的重要部件。而超大噸位起重機的液壓油缸，缸壁必須做到又薄又硬，既實現輕量化，又具備高強度，對基礎原材料、加工工藝等提出了很高要求。

　　“此次為(wei) XCA2600配套的圓柱形液壓油缸，總長超過10米、圓筒外徑0.54米、內(nei) 徑0.5米，尺寸精度達到0.01毫米。”徐工液壓技術專(zhuan) 家張青山說，為(wei) 此，徐工液壓準備了近20年。

　　以原材料為(wei) 例，2010年，當徐工決(jue) 定開發400噸以上超大噸位起重機時，找遍國內(nei) 原材料牌號，沒有一種能夠滿足大噸位起重機液壓油缸的性能要求。唯一找到的國外材料，又麵臨(lin) 交貨周期長、後期加工難度大等問題。

　　麵對困境，徐工決(jue) 定聯合國內(nei) 鋼管企業(ye) 自主研發。“那個(ge) 階段，國內(nei) 鋼材產(chan) 品供不應求，很少有廠商願意開展小眾(zhong) 、新型特種材料的研發。”張青山說，徐工足足花了兩(liang) 年時間才找到合作夥(huo) 伴，2014年，合作開發出徐工專(zhuan) 用的XG係列新材料，材料強度提升一倍以上。

　　解決(jue) 了原材料問題，還要克服加工工藝難關(guan) 。鋼管公司提供的無縫管坯料壁厚偏差達正負8%，徐工得找到適合的加工手段，將無縫管坯料拉長、變薄、變致密，使鋼管滿足設備需求。

　　當時，國內(nei) 基礎工藝技術缺乏，甚至都沒有缸筒“冷拔”概念。張青山說：“同樣強度的產(chan) 品，我們(men) 采用傳(chuan) 統機加工出來的缸體(ti) 又重又笨，而國外先進產(chan) 品壁厚隻有一半。”

　　困難麵前，徐工再次下定決(jue) 心，一定要啃下“冷拔法”這個(ge) 硬骨頭。這一步一踏出，又是一次漫長的攻堅。

　　整整花了8年時間，徐工液壓終於(yu) 成功掌握冷拔技術的係列參數，並聯合國內(nei) 企業(ye) 生產(chan) 出首台擁有自主知識產(chan) 權的冷拔機。“不同規格的產(chan) 品，需要匹配不同的冷拔速度。光研究這個(ge) 技術參數，我們(men) 就花了兩(liang) 年，用廢了近百噸鋼管。”張青山說。

　　2018年，亞(ya) 洲自動化程度最高、行程最長的冷拔機在徐工液壓建成投產(chan) 。設備最大冷拔長度可達18米，拉拔力可達600噸，相當於(yu) 22輛50噸的重卡同時拉著鋼管前行。通過內(nei) 外環模具的同時擠壓，冷拔機可以像“拉麵條”一樣拉鋼管，使其強度提升30%。

　　為(wei) 了研製出滿足大噸位起重機要求的液壓油缸，徐工液壓還聯合上下遊企業(ye) 研發了20米長的國內(nei) 最長移動退火爐，全國首創開發的大噸位兩(liang) 輥校直機，近100種粗鏜、浮鏜、珩磨加工磨具……“圍繞液壓油缸生產(chan) ，我們(men) 已擁有材料開發、機加工、試驗設計等國際專(zhuan) 利。”張青山說，這種積累讓徐工液壓生產(chan) 出高性能的液壓油缸，助力XCA2600順利問世。

　　發動機，來自濰柴；高強度板材、管材，來自寶鋼；液壓係統，來自徐工……在XCA2600身上，可以清晰看到我國工業(ye) 基礎水平的提升。“可以說，XCA2600的成功是從(cong) 發動機到液壓油缸，從(cong) 硬件到軟件全麵升級的成果。”李長青說。

　　值得一提的是，XCA2600還擁有國產(chan) 化的“大腦”。徐工自研的起重機智能控製係統，是XCA2600具備“繡花”功夫的關(guan) 鍵所在。

　　XCA2600幹活有多精細？在徐工試驗場，它曾用軟繩成功吊起紅酒瓶，並將紅酒一滴不漏地倒入玻璃杯中。徐工控製係統技術專(zhuan) 家柴君飛介紹，這背後源於(yu) 算法的精準控製，讓起重機即使在百米高空，也能擁有極致的微動性，以2毫米/秒的速度精準移動。

　　突破新工藝

　　“再複雜的‘大國重器’，也要從(cong) 造好一顆‘螺絲(si) 釘’開始”

　　能想象嗎？XCA2600這樣的“大家夥(huo) ”，曾一度因為(wei) 一根小小的螺紋軸而中斷研發。

　　2015年，根據設計圖紙生產(chan) 的第一批產(chan) 品，在極限試驗中屢次發生斷裂。經過數十次失敗，用上所有方法分析斷裂截麵，研發團隊發現，問題出在承重部件的一根螺紋軸上。

　　關(guan) 鍵時刻，公司“000001”號特級技師孟維挺身而出，“螺紋軸之所以容易斷裂，是因為(wei) 軸上的異形螺紋加工精度不夠，所以連接處不夠順滑、受力不均，加工工藝需要改進。”

　　刀具，打磨精密零部件的工具。孟維提出，想提升異形螺紋的加工精度，還得從(cong) 刀具入手。然而，螺紋軸零件自重就達139千克，市麵上並沒有適配的刀具來加工。

　　此前，孟維團隊用18把非標刀具拚接成新刀具來加工螺紋軸，可惜沒有成功。怎麽(me) 辦？孟維團隊反複試驗，先後推翻了20多種方案，最終研製出了一套精確到微米的專(zhuan) 用刀具。

　　“第一批，我們(men) 隻成型了20根螺紋軸，成功率還比較低。”孟維說，後來經過持續優(you) 化，成功率一點點提升，逐步適應了批量化生產(chan) 要求。

　　記者在采訪中得知，XCA2600的生產(chan) 過程，凝結了眾(zhong) 多工匠的技藝。

　　走進徐州重型機械有限公司的焊接車間，由我國自主研發的全球首台激光複合焊接專(zhuan) 機正在緊張作業(ye) 。它的獨特之處在於(yu) ，當設備在鋼板外部焊接時，鋼板內(nei) 部也在火光四濺，一次作業(ye) 兩(liang) 麵焊接。這克服了普通電弧焊隻能焊接鋼板外部、內(nei) 部需要人工焊接的短板，極大提升了焊接效率。

　　然而，即使有了激光複合焊接專(zhuan) 機的助力，在XCA2600的生產(chan) 過程中，麵對複雜的超級起重機結構件，依舊有超過50%的焊縫需要人工焊接。電焊工張懷紅告訴記者，留給人工焊接的往往是一些異形、隱蔽的焊縫，“以XCA2600最大截麵的起重臂為(wei) 例，需要9名高技能焊接工人協同作業(ye) 15天，才能完成焊接。”

　　焊接工作十分辛苦。為(wei) 了保證焊縫平滑、不開裂，每次焊接前，都要將鋼材預熱至100攝氏度。身穿10多斤重的隔熱焊服，趴在100攝氏度的鋼板上，一幹就是4個(ge) 小時，還要保證手一點都不抖，焊接工人每次下工都會(hui) 渾身濕透。

　　XCA2600起重臂的焊接，是工匠精神的極致體(ti) 現。張懷紅介紹，2600噸的起重臂焊接量較大，80%的位置都需要多層多道焊接。“多層多道焊接時，每焊接一層，都要進行層間打磨清理，才能焊接下一層。”張懷紅說。

　　“焊接是個(ge) 技術活，也是個(ge) 良心活，容不得半點馬虎，必須把每一層、每一道焊縫按照精品的標準來焊接。”張懷紅說，一個(ge) 小小的焊接裂紋，都有可能造成嚴(yan) 重的事故。正是所有焊接工匠的努力，才造就XCA2600的優(you) 異性能。

　　龐然大物的研發製造，會(hui) 卡在一條螺紋上；每條焊縫的設計，都需要設計師與(yu) 工匠多次溝通、修改。李長青感慨：“再複雜的‘大國重器’，也要從(cong) 造好一顆‘螺絲(si) 釘’開始。”

　　對XCA2600的探訪接近尾聲，好消息仍在不斷傳(chuan) 來：

　　在內(nei) 蒙古烏(wu) 拉特後旗吊裝現場，3天一台風機的高效安裝讓XCA2600贏得了客戶點讚：“吊裝完成得相當漂亮，將超大型陸上風機安裝效率提高了30%。”

　　在徐工超大設備調試場，兩(liang) 台全新的XCA2600已整裝待發。自去年底上市以來，XCA2600已銷售10餘(yu) 台，訂單仍在不斷增加。

　　平均每兩(liang) 年，就有一款刷新全球吊載能力的起重機產(chan) 品下線；產(chan) 品係列橫跨8噸至2600噸，施工領域覆蓋市政、化工、風電等多個(ge) 場景；300噸以下產(chan) 品全部實現國產(chan) 化，所有產(chan) 品零部件國產(chan) 化率達到91%……作為(wei) 全球最大起重機製造商，徐工仍在奮力前行，不斷創造新佳績。

　　《 人民日報 》（ 2023年06月07日 18 版）