三峽工程舉世矚目,少不了重大裝備的身影。被譽為“超級電梯”的升船機就是其中一項:能讓輪船在“高峽平湖”和下游之間升降,最高落差達113米,相當于40層樓高。這項升船機裝備技術已經刷新了多項世界紀錄。那么,它背后的創新密碼是什么呢?
輪船緩緩地駛入船廂部位,這里就相當于“超級電梯”的轎廂。三峽升船機能承受的總重量約為15500噸,如果一輛小汽車的重量按1.5噸算的話,相當于一次能升降10000多輛小汽車。
關上船廂前后的防撞裝置,升船機就開始往下降了。比它世界第一的規模更讓人震撼的是它的平穩性:如果不是周圍的參照物,記者幾乎感覺不到這個龐然大物在運動。三峽升船機項目負責人吳小云介紹,把1元硬幣立在船廂上,整個過程都紋絲不動。
吳小云:“做的試驗是在船廂上擺個硬幣,如果船在運行過程中老是歪,硬幣是擺不穩的,或者啟動有沖擊荷載的話,它也是要倒的,所以這個試驗很說明問題。”
可別小看這平穩性,支撐它的是高超的裝備制造技術。有資料顯示,在三峽升船機之前,比利時斯特勒比升船機是世界最大的升船機,最大提升高度73米,約為三峽升船機的60%。所以不少人認為,三峽升船機只是規模的放大。對此,吳小云表示,二者有質的差別,三峽升船機從設計、材料到標準都是全新的。
吳小云:“高度越大,塔柱的變形越大,比如出太陽,照太陽這邊溫度很高,陰的那面溫度很低,由于這個溫差,塔柱要變形,船廂結構越大也受溫度影響,也要變形,這個之間的協調性要求很高。同步控制這塊,在三峽升船機是首次,這套東西原來德國人設計的時候,他們也沒有把握能不能實現,我們通過二次設計,在廠里面調試的時候就實現了這個目標。”
其中,實現升船機升降的核心部件是齒輪、齒條。在制造過程中,僅僅齒條的原型疲勞試驗,循環次數就達到了40多萬次,相當于升船機工作70年。這項裝備制造技術讓工信部部長苗圩感到“震撼”。
苗圩:“三峽工程中的升船機還是很震撼的,特別是齒輪齒條,那個大齒條是世界上模數最多、尺寸最大的一個產品。在這個過程當中,用高檔數控機床與基礎制造裝備重大專項給予了很大支持。比如說一開始熱處理以后,就發現根上有裂紋,這個如果不解決,上去以后是很危險的。后來通過技術攻關把這個問題解決了。”
目前,我國工業基礎仍然不強,為什么三峽升船機能刷新這么多世界紀錄呢?三峽升船機項目負責人吳小云揭開了謎底,那就是集成創新:
吳小云:“這個原理是很古老的原理,你利用這些簡單的機械原理怎么能夠把它組成一個系統,實現某一種功能,這個是要創新的。”
國家制造強國建設戰略咨詢委員會委員、中國人民大學產業經濟教授徐佳賓認為,盡管三峽升船機的一些原始技術來自國外,但集成創新對制造體系、基礎工藝等提出了更高要求。尤其在全球化背景下,它將成為一種重要的創新路徑。
徐佳賓:“集成創新不是簡單地把各方面的技術進行拼裝,而是通過系統的原理進行再創新。它把原來那些看似不成體系的東西做成完整的產品。在全球化過程中,我們不可能100%地運用自己的產品,但在這個過程中我們帶動使用了自己國家90%的產品,所以集成創新是一條適合我國今后相當長時期內要走的創新之路。”

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