由沈鼓集團研制的國產10萬等級空分裝置用空氣壓縮機組享譽世界，而沈陽透平機械股份有限公司(以下簡稱為“沈陽透平機械”)研發的加工方法，為壓縮機主軸提供了安全、高效、創新的制備工藝，并榮獲了第二十二屆中國專利優秀獎。

    8月5日，專利發明人講述了獲獎專利技術的來龍去脈。


關鍵核心技術不能受制于人

    研發10萬等級空分裝置用空氣壓縮機組，超大尺寸空心主軸高精度加工技術成為技術突破的重中之重。作為沈鼓集團子公司，沈陽透平機械承擔了壓縮機主軸研發任務。獲獎專利發明人、高級工程師、時任沈鼓集團透平工藝部加工室主任、現任沈鼓集團安檢公司客戶服務部副部長的薛吉全程參與研發。薛吉表示，10萬空分壓縮機是我國研發的第一臺軸流加離心壓縮機，軸流葉片和離心葉輪共軸，勢必形成主軸超長、質量超重的“頑疾”。全新的主軸既要克服長與重帶來的諸多問題，又不能影響運行穩定性，制造難度之大可想而知。

    由國外廠家外協生產加工是一種思路，但每個主軸高達320萬元人民幣的報價和長達10年的外協加工合同，令企業深刻感受到，關鍵核心技術不能再受制于人。他們決心開展自主研發，盡快突破“卡脖子”難題。

    “從2015年初開始，我們用了近2年時間，通過不斷試驗攻關，攻克了種種技術難題，形成了一整套壓縮機空心主軸加工方法，并申報了國家專利。”薛吉對專利技術的發軔和發展過程印象深刻。

夜以繼日突破多項加工方法

    全新設計的主軸長7.8米、質量達30噸，采用空心分段結構。形成一個整體后，必須保證主軸的外圓與已經無法測量檢驗的空心內孔的同軸度保持一致，稍有偏差就將使主軸產生巨大的不平衡量，從而導致機組在運行時產生振動。“主軸每秒轉動60轉以上，如果產生不平衡量，后果不可設想。”薛吉說。

    面對諸多技術難題，沈鼓集團透平工藝部加工室科研團隊夜以繼日，在數不清的試驗中逐步推進，加工方法逐漸成形。他們研發出立式、漸進式車銑復合加工方法，滿足了空心段階梯內孔同軸度要求；采用遞進式基準轉換方法，實現整個主軸的同軸度控制。同時，他們推出大尺寸分段式主軸連接銷孔的高精度加工方法，實現各軸段銷孔分體加工一次合格，進而最終保證主軸的一次加工合格。

主軸及壓縮機一次合格完成

    大型空分裝置國產化，沈鼓集團職責在身，勢必沖鋒在前。壓縮機空心主軸加工方法的問世，令10萬及10萬以上空分壓縮機機組國產化駛上了快車道。我國首臺10萬空分壓縮機機組主軸、首臺10.5萬空分壓縮機機組主軸均一次加工合格，機組在大型煤化工項目應用后運行穩定。

    薛吉介紹，沈鼓集團大型空分壓縮機組研制成功后，國外企業不得不大幅壓縮大型空分壓縮機的報價，單臺套從1.7億元人民幣降至1.1億元左右，沈鼓集團國家“砝碼”作用彰顯無疑。他舉例說，某個使用12臺大型空分壓縮機的煤化工項目，從國外采購了11臺大型壓縮機，僅壓縮機進口成本就比沈鼓集團大型空分壓縮機研制成功前節約了約7.5億元。