武重集团攻坚克难研制关键设备助推航天事业发

日期:2020-02-07编辑作者:航空航天

近日,中国兵器工业集团武重集团公司为首都航天机械公司制造的数控火箭燃料贮箱环缝焊接成型专用机床和纵缝焊接成型专用机床已进入总装调试阶段,即将成功下线交付使用,为我国新一代大推力运载火箭——“长征五号”的制造提供坚实的装备保障。

2016年11月3日晚8时43分,长征五号运载火箭首飞成功,作为我国目前运载能力最大、推力最大的火箭,“长征五号”的发射成功可谓谱写了中国运载火箭发展史的新篇章,是中国由航天大国迈向航天强国的重要标志。然而很多人可能还不知道,这承载着新一代大运载火箭发展新梦想的“长征五号”,也有中国兵器工业集团武汉重型机床集团有限公司作出的一份贡献——长征五号火箭箭体内部的燃料贮箱,就是由武重制造的特大型专用设备焊接而成的。

随着我国火箭技术的发展,提高发射效率、顺利完成一箭双星、多星发射任务成为航天部门攻坚的重点。“长征五号”作为我国正在研制的新一代运载火箭,相比以往中国火箭的运载能力有成倍的提高,同时也对火箭的外壳体焊接、燃料及动力系统的稳定性以及包括火箭燃料贮箱在内的关键部件的生产提出了更高的要求。尤其是火箭燃料贮箱,是火箭研制生产中难度最大的部分之一,作为火箭系统上最重要的一部分,用来盛装高压液体推进剂,燃料贮箱制造过程涉及成型、焊接、热处理、机械加工、装配等多个技术领域,其中成型和焊接工艺一直是关键技术。

工欲善其事,必先利其器

武重作为我国重型机床多品种制造的唯一专业生产厂家,为国家重点行业和领域提供了大型、关键设备,包括在2009年为航天部门提供了用于关键部件制造的专用设备。为了配合新一代大推力运载火箭的研发和制造,公司毅然承担起制造关键设备的重任。此次,公司生产的两台产品,均为用于火箭燃料贮箱焊接的关键专用设备。其中,环缝焊接成型专用机床用于“长征五号”运载火箭燃料贮箱箱底叉形环与瓜瓣圆环、瓜瓣圆环与顶盖之间两道环形焊缝的焊接,纵缝焊接成型专用机床用于燃料贮箱箱底瓜瓣纵缝的焊接。这两台专用机床能实现焊前余量铣切、焊前清理、组合装配及自动化焊接,通过运用铣焊一体技术、内撑外压技术等关键技术解决了焊接过程中的一系列难点问题,可以实现火箭燃料贮箱零件焊接过程自动化,通过对焊接状态进行监控,对加工过程中产生的误差进行补偿,同时具备焊前对零件进行铣切加工功能,将有效地提高产品质量和生产效率,缩短生产周期,具有广阔的推广应用前景,对我国运载火箭的焊接生产,将产生革命性的影响。作为目前国内唯一规模最大的铣切焊接相结合的复合装备,这两台设备填补了行业空白,体现出公司坚持自主创新,打造国产重大装备服务国民经济关键领域的企业使命。

“长征五号”与老一代运载火箭相比,其最大的不同就是采用了大量高新技术,运载能力整整提高两倍多,最大载重量达23吨。众所周知,火箭的自重越轻,运载能力就越大。为保持身材,“长征五号”做到了锱铢必较,燃料贮箱内壁最薄的地方只有3毫米,加工难度有多大自然不言而喻。设计要求高,意味着加工制造的要求更高,武重集团制造的5米级贮箱箱底焊接设备正是为此而来。

公司秉承打造有抱负、负责任、受尊重国家战略团队,致力于充分发挥产品制造研发和设备加工生产优势,为国家重点行业和关键领域的发展提供核心技术支持和重大装备保障。在不久前,武重集团“刷新多品种重型机床极限制造世界纪录”与神舟九号升空、国产航母入海等重要事件入选了由国家国防科技局组织评选的2012年度中国国防科技工业十大新闻,展现了公司的科技实力和品牌形象,凸显出装备制造业的振兴与发展对国家重点行业的重要支撑作用。此次武重生产制造的航天专用设备,将有力地推动我国新一代大推力运载火箭的研发和制造,为促进我国航天事业的发展发挥积极的作用。来源:兵工集团网站

为用户所急所想,武重制造为航天梦铸亮

为符合火箭设计制造要求,武重集团制造的这两大设备采用了铣焊一体自动化、内撑外压、辅助支撑控制等一系列技术手段,有效解决了焊接过程中的一系列难点问题,既可以实现对火箭燃料箱零件焊接过程自动化,对焊接状态进行实时监控,又能够对加工过程中产生的误差进行补偿,并同时具备焊前对零件进行铣切加工的功能,极大地缩短了生产周期,改善了用户的劳动条件。

在制造这两套设备过程中,武重集团设计和工艺人员克服了重重困难,先后对弧形龙门结构优化设计及其变形补偿、铣切主轴系统轻量化设计、环焊回转台旋转拖链结构设计、数字化系统设计与控制、超大型零件精密加工工艺与装配工艺等多项技术难点展开攻关。经过多次研究试验,终于成功将设备交付用户,有力地保障了长征五号运载火箭项目的顺利实施。对此,“长征五号”的总体研制单位也对武重作出了“贵公司急型号所急,抢进度、保质量,按照型号的研制需求提供了设备”,“在型号的研制过程中发挥了重要保障作用”等高度评价。可以说,武重制造的这两套设备,对我国长征五号大推力运载火箭燃料贮箱的焊接生产起着关键性的作用和革命性的影响。

武重集团高度重视企业产品结构调整转型和加快供给侧结构改革工作,实现了“机床与专机并重,走专、精、特、优”的差异化发展道路。不忘初心,继续前行。(周辉 邹小堤) 来源:兵工集团网站

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