中國特色的閥門電動裝置發(fā)展之路
發(fā)布日期:2014-05-14
在中國,由于歷史原因,電動裝置與電動執(zhí)行機構(gòu)分屬于不同的行業(yè),電動裝置屬于通用機械行業(yè),技術(shù)歸口單位為合肥通用機械研究院;電動執(zhí)行機構(gòu)屬于機械儀表行業(yè),技術(shù)歸口單位為上海工業(yè)自動化儀表研究院。兩者無論從執(zhí)行標準、結(jié)構(gòu)設計、配套電機、功能等方面均有所差異,這種觀念在國內(nèi)業(yè)界已形成共識,即電動裝置主要定位在終端控制(開關(guān)型),電動執(zhí)行機構(gòu)應主要定位在過程控制(調(diào)節(jié)型)。
中國這種行業(yè)的分割造成了與德、美、日等歐美國家不同的行業(yè)格局,在國外,無論是開關(guān)型還是調(diào)節(jié)型,其英文單詞均為“ElectricActuator”,與閥門(Valve)、調(diào)節(jié)閥(ControlValve)同屬于閥門行業(yè)。由此可見,閥門電動裝置雖然源于國外,但在國內(nèi)后經(jīng)發(fā)展卻具有明顯的中國特色。
與工業(yè)截斷類閥門組合成電動閥門是電動裝置的應用形式,是各類型閥門驅(qū)動裝置中應用較為廣泛的一種,其它驅(qū)動裝置還有:手動裝置、氣動裝置、液動裝置、氣-液聯(lián)動裝置、電-液聯(lián)動裝置等。電動閥門的應用領域涉及石油、化工、電力、核能、冶金、船舶、輕工、食品、市政等,因而電動裝置也成為管道控置系統(tǒng)中常用的基礎設備之一。
據(jù)有關(guān)資料介紹,1934年Limitorque公司(目前屬于Flowserve公司)推出M系列電動裝置,是國際上最早生產(chǎn)現(xiàn)代電動裝置的廠家。20世紀50年代開始,電動裝置以引進成套設備和技術(shù)的方式進入中國,廣泛應用于國的各個工業(yè)部門。
隨著微電子、計算機、通信網(wǎng)絡技術(shù)和機電一體化技術(shù)的迅速發(fā)展,許多新技術(shù)和新材料的應用,各種高品質(zhì)高性能的閥門不斷出現(xiàn),要求與其所匹配的各種控制裝置也不斷改進。智能型閥門電動裝置于20世紀末在國外問世,國的研發(fā)起步于21世紀初,至今已有較大發(fā)展。
目前國內(nèi)已形成以江蘇、天津地區(qū)為主要電動裝置制造基地的生產(chǎn)格局,雖然生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量比較多,但具有一定規(guī)模和品牌影響力的企業(yè)大概只有10家左右,比較有代表性的企業(yè)有揚州電力設備修造廠、天津百利二通機械有限公司、常州電站輔機總廠有限公司等。這幾家企業(yè)通過技術(shù)引進、消化吸收、吸收再創(chuàng)新、自主研發(fā)等手段,企業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力有了長足進步。
近年來,國產(chǎn)電動裝置無論種類規(guī)格、控制型式、生產(chǎn)模式、應用領域等方面均有顯著的進步與拓展,取得的成績超過以往任何時期。盡管最近一兩年某些相關(guān)行業(yè)的經(jīng)濟指標增幅見緩,但電動裝置的需求量并沒有明顯減少,體現(xiàn)了該產(chǎn)品適用領域的廣泛性。根據(jù)歷年的粗略統(tǒng)計,電動閥門的年需求數(shù)量還不足工業(yè)管道截斷類閥門總量的3‰(不含過程控制電動調(diào)節(jié)閥門)。盡管如此其重要性卻不容忽視,因為電動閥門的使用問題往往體現(xiàn)在電動裝置上,這種現(xiàn)象已經(jīng)得到業(yè)內(nèi)和用戶的關(guān)注。
對此,們有幸邀請到中國閥門電動裝置專家項美根高級工程師,暢談中國閥門電動裝置發(fā)展的歷史。項美根先生歷經(jīng)第一代閥門電動裝置聯(lián)合設計、第二代閥門電動裝置聯(lián)合設計,是少數(shù)親歷這段歷史的老專家之一。
項美根先生
在浩淼的時間長河中,50年只是彈指一揮間,然而,對于一份職業(yè)持續(xù)半個世紀的熱情,至今依舊不減,卻著實令人欽佩。
項美根,黃山良業(yè)閥門有限公司董事長、高級工程師,享受安徽省政府特殊津貼,國閥門電動裝置50年發(fā)展里程中的領軍人物,被國內(nèi)同行親切地稱為“項工”。他是村里走出的第一個大學生,就讀于浙江工業(yè)大學化工機械專業(yè),1964年畢業(yè)分配到當時位于北京的通用機械研究所(現(xiàn)為合肥通用機械研究院,以下簡稱“通用所”),此后,一生與閥門行業(yè)結(jié)下了不解之緣。50年來,一直從事閥門及閥門驅(qū)動裝置的行業(yè)、標準、設計、試驗研究、情報和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測工作,共主持、參加完成了50多項課題,其中3項屬國家級成果;有18項分別榮獲部級、省級、市局級等重大科技成果獎和標準化成果獎;有多項國家標準、部標準和行業(yè)標準在全國閥門行業(yè)中廣泛應用,有多項產(chǎn)品設計在全國閥門行業(yè)部分企業(yè)批量或大批量生產(chǎn)和應用,還獲得了30多項專利成果;公開發(fā)表論文20余篇,為國權(quán)威性著作《中國大百科全書》撰寫了“閥門驅(qū)動裝置”“電磁閥”條目;與同事合著兩本書:《赴日閥門考察報告》及《赴日閥門考察技術(shù)資料》;與同事合作翻譯出版了兩本國外閥門專業(yè)著作:《閥門設計》(英)和《閥門技術(shù)手冊》(美),榮獲“2011年度中國通用機械行業(yè)科技創(chuàng)新突出貢獻獎”……
作為中國閥門電動裝置發(fā)展的見證人,項工幾乎把全部心血傾注到閥門行業(yè),半世紀的風雨兼程,譜寫五十載春華秋實。他說,“對工廠有深厚的感情”,即使年過七旬,依舊事無巨細,親自監(jiān)督,甚至記得每一位工人的名字。他說,“人要活到老,學到老”,辦公室內(nèi)最為顯眼的是一排大書柜,整齊擺放著各類參考書籍、資料,還有20多本工作筆記。們的談話也從這些筆記開始。
問:您現(xiàn)在仍舊每天堅持做工作筆記嗎?
項美根先生:
從1964年工作伊始,就養(yǎng)成了記錄的習慣,并一直堅持到現(xiàn)在,像會議的主要內(nèi)容、平時的工作要點及心得、設計方案簡圖,還有發(fā)生的重要事項等,都會記在筆記本上,差不多一年一本?,F(xiàn)在保存比較完整的是1992年來到黃山創(chuàng)業(yè)之后的筆記,記錄得非常詳細。1964年~1986年在通用所的工作筆記在天津百利二通機械有限公司(以下簡稱“天二通”)的一次搬家的過程中遺失了,非??上?。認為做任何一件事,都要堅持,不能犯懶,即使現(xiàn)在年紀大了,但重要的事情還是會記錄?,F(xiàn)在每年的公司大事記,還是親自指導編寫的。
問:您1964年畢業(yè)就分配到了合肥通用機械研究院,到1986年離開,具體做了哪些工作?
項美根先生:
合肥通用機械研究院(原合肥通用機械研究所)于1956年在北京成立,1969年搬遷至合肥,1964年成立閥門研究所(原閥門室),是全國閥門行業(yè)的技術(shù)歸口單位和測試中心。
在通用所22年所做的工作中,最值得回憶的有九件事:
一是到通用所做的第一件事就是參加并完成了國《第一代閥門電動裝置聯(lián)合設計》任務,之后又帶領閥門電動裝置課題組完成了《第二代閥門電動裝置聯(lián)合設計》任務。
二是1966年在天二通主持設計國第一臺隔爆型閥門電動裝置,1966年12月,三九天冒嚴寒去黑龍江佳木斯聯(lián)系防爆試驗事宜(當時,全國只有佳木斯電機廠有防爆檢測設備)。1967年上半年,該產(chǎn)品研發(fā)成功后,被應用于國第一個500萬噸級煉油廠——北京東方紅煉油廠。
三是上世紀六十年代,受信息來源和配套條件限制,使第一代閥門電動裝置聯(lián)合設計的產(chǎn)品還存在一些缺點。為此帶領通用所閥門電裝課題組又進行了新電裝的設計與研究,經(jīng)一年多努力,終于1968年5月完成新一代Y30型電裝全套圖紙設計,并于同年年底,由上海閥門三廠(第一機械工業(yè)部第二個電裝定點制造廠,后并入上海良工閥門廠)試制成功,投入批量生產(chǎn)。Y30型是300N·m多回轉(zhuǎn)電裝,采用了端面出線電動機及計數(shù)器式行程控制機構(gòu),據(jù)此設計了被第二代聯(lián)合設計認定的第六方案,成為第二代聯(lián)合設計開展工作的基礎。
四是1968年下半年末,在天二通為第二工業(yè)機械部816軍工項目設計完成Q20型小型部分回轉(zhuǎn)電裝,并于1969年上半年由天二通試制成功交付使用。Q20電裝輸出轉(zhuǎn)矩200N·m,是典型的整體式(非疊加式)部分回轉(zhuǎn)電裝,它的傳動系統(tǒng)由蝸桿蝸輪及擺線針輪行星傳動組成,是國首次實現(xiàn)手電動可以自動切換的產(chǎn)品,為后續(xù)業(yè)內(nèi)整體式部分回轉(zhuǎn)電裝的技術(shù)發(fā)展奠定了基礎。
五是1973年,與天二通同志一起共同完成了“輸油管線收發(fā)隔離球用電動裝置”的設計研制任務。該產(chǎn)品全部在中國人民解放軍總后勤部“530”工程——格拉管線上使用。格拉管線是格爾木到拉薩輸送多種成品油的管線。
六是首次制訂了國部標準JB2920-81《閥門電動裝置型式、基本參數(shù)和連接尺寸》和JB2921-81《閥門電動裝置技術(shù)條件》。
七是首次主持組織制訂了部標準JB/Z243-85《閘閥靜壓壽命試驗規(guī)程》和JB/Z244-85《截止閥靜壓壽命試驗規(guī)程》等五項閥門靜壓壽命試驗規(guī)程,并研制成功了FS0型和FS1型兩種閥門壽命試驗機。
八是上世紀80年代初,為國首部《中國大百科全書》撰寫條目:《閥門驅(qū)動裝置》及《電磁閥》。這是代表中國國家水平的第一部工具書,撰寫要求很高,對條目格式、內(nèi)容、篇幅等都有嚴格規(guī)定。要求文圖并茂,外行能看懂,內(nèi)行專家又挑不出毛病。規(guī)定篇幅為2000字的條目《閥門驅(qū)動裝置》,從起草、初稿、審查稿、專家審定稿、到交付印刷稿,稿紙用了一籮筐。
九是開創(chuàng)了閥門行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測的先河:上世紀80年代初,機械部狠抓產(chǎn)品質(zhì)量,通過創(chuàng)“國優(yōu)”“部優(yōu)”產(chǎn)品活動,來帶動全行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量,為此為全國閥門行業(yè),首次組織制訂了第一批閥門產(chǎn)品質(zhì)量分級標準;還為閥門試驗室,制訂了首個閥門產(chǎn)品試驗檢測收費標準。
這些課題在當時都是開創(chuàng)性的工作,是在沒有或很少有外來資料的情況下,靠自身深入現(xiàn)場,在不斷地觀察思考、數(shù)字統(tǒng)計、理論計算、調(diào)查研究、試驗研究和總結(jié)經(jīng)驗的基礎上完成的,全部填補了國內(nèi)空白。
還有兩件值得提的工作:
一是參加了1976年10月14日至11月15日由國派出的中國機械工程學會赴日閥門考察組,對日本閥門工業(yè)進行了仔細、認真、全面地綜合考察。參觀了日本閥門制造廠26家、閥門鑄件廠2家、閥門電裝生產(chǎn)廠3家、填料墊片廠3家,以及有代表性的3家閥門用戶廠,共36家單位?;貒帉懥耍骸陡叭臻y門考察報告》和《赴日閥門考察技術(shù)資料》。這兩本總字數(shù)達60多萬字的書,至今仍有參考價值。
二是在上世紀80年代,與同事利用業(yè)余時間,合譯了《閥門設計》(英)和《閥門技術(shù)手冊》(美)兩本閥門專業(yè)著作,這兩本書分別由安徽科技出版社和機械工業(yè)出版社出版,全國新華書店發(fā)行,至今仍是閥門技術(shù)工作者的重要參考書之一。
問:您是國第一代《閥門電動裝置聯(lián)合設計》的參與者,能為們講述一下當時的經(jīng)歷和所遇到的困難嗎?
項美根先生:
剛進通用所的時候,中國沒有一家生產(chǎn)閥門電動裝置的企業(yè),1964年,第一工業(yè)機械部(以下簡稱“一機部”)決定發(fā)展國產(chǎn)閥門電動裝置。為了更清楚地了解實際情況,們就深入石油化工、冶金、礦業(yè)等行業(yè)的工廠一線和閥門制造廠,進行廣泛調(diào)查研究,并寫成調(diào)查報告。
當時,國閥門行業(yè)內(nèi),只有沈陽高中壓閥門廠、上海閥門廠、鐵嶺閥門廠、哈爾濱鍋爐廠閥門車間等規(guī)模較大的閥門制造廠,為本廠電動閥門配套的需要而生產(chǎn)一些結(jié)構(gòu)與配置很簡單的電裝。這種簡易電裝沒有設置轉(zhuǎn)矩控制機構(gòu),只有一個帶限位開關(guān)的簡易行程控制機構(gòu),行程控制機構(gòu)精度很低。使用這種簡易電裝最多只能起到減輕勞動力作用,無法達到電動閥門程控、自控、遙控的目的,因為電動關(guān)閥到最后總留幾圈,靠人工去手動關(guān)閉。們在閥門用戶、工廠現(xiàn)場調(diào)研時還發(fā)現(xiàn)一種更簡單的“閥門電動裝置”,是用一個電機帶動一個減速機,三條皮帶帶動閥門開關(guān),有的甚至更原始,用一個大杠桿帶動大閥門開關(guān),幾個人推著走,像推磨一樣。
隨著國工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展,亟需國產(chǎn)化閥門電動裝置產(chǎn)品的研發(fā),一機部主管民用機械,這個任務就交給了一機部所屬的通用所,成立了第一代《閥門電動裝置聯(lián)合設計》課題組,課題組成員除通用所外,還有化工部第一設計院、石油部北京設計院、石油部撫順設計院等。“文革”以前,只有天津和上海兩個直轄市有通用機械工業(yè)公司,機械加工能力強、企業(yè)多??紤]到天津離北京比較近,又是老工業(yè)基地,所以就選定了天津第二通用機械廠(原來生產(chǎn)“高壓釜”)作為國第一個閥門電動裝置制造廠,即現(xiàn)在的天津百利二通機械有限公司,在那里進行設計和生產(chǎn)。從圖紙設計到召開產(chǎn)品鑒定會,基本參與其中。
第一代閥門電裝聯(lián)合設計B(30Kg·m)、C(60kg·m)、D(120kg·m)三種基型的樣機,及一臺簡易電裝扭矩測試臺(摩擦輪加載),于1966年1月在天二通完成試制。緊接著由通用所主持,在天津召開了樣機專家鑒定會,通過了專家鑒定。之后,于1966年上半年又設計完成了E型(200Kg·m)大轉(zhuǎn)矩電裝設計,到1966年末,第一代閥門電裝聯(lián)合設計全系列產(chǎn)品研發(fā)完成,并投入批量生產(chǎn)。后來,該產(chǎn)品又被安排到天津新力機械廠、成都第二通用機械廠、湖北長江埠閥門廠、鞍山立山機械廠等國內(nèi)多家企業(yè)生產(chǎn)銷售。
那個時代,提倡中越友好,應越南方面要求,不僅ZD系列電裝圖紙交給了越南,越方還派人員到天二通學習過電裝生產(chǎn)管理和加工工藝過程。
第一代聯(lián)合設計自主研發(fā)的電裝,是開關(guān)型電裝,后來改名為“ZD系列多回轉(zhuǎn)閥門電動裝置”,它已經(jīng)基本具備了現(xiàn)代閥門電裝的基本性能與結(jié)構(gòu)要素,并首次實現(xiàn)了國閥門電裝的系列化、通用化、標準化。盡管應受當時客觀條件與認識水平限制,它還存在著體積大,重量重等缺點,但相對于最原始的電動機通過三角皮帶傳動,帶動減速機來開關(guān)閥門的裝置來說,ZD系列有很大的技術(shù)進步,通過有線的常規(guī)電路,可基本實現(xiàn)遠距離自動控制,雖然相對于現(xiàn)在的無線智能控制技術(shù)比較落后,但在當時來說仍然是很大的進步,填補了國內(nèi)空白。
當時中國工業(yè)自動化程度相對較低,也沒有多少大型項目,所以對閥門電動裝置總的需求量不大,但應用領域非常廣,滿足了石油、化工、冶金、礦業(yè)、電力、給排水、軍工等各行業(yè)的需要。研發(fā)投產(chǎn)后,非常受用戶歡迎。當時是計劃經(jīng)濟體制,簡單來說就是計劃生產(chǎn)、計劃調(diào)度、計劃使用,從生產(chǎn)計劃到銷售都是根據(jù)國家計劃。石油部、化工部、冶金部、電力部、煤炭部、水利部、二機部(主管核工業(yè))、六機部(主管造船)等部門使用多少臺電動裝置要向一機部報批,一機部每年向天二通下達生產(chǎn)計劃,天二通根據(jù)分配指標銷售給用戶,這就是計劃經(jīng)濟,不會盲目生產(chǎn)。
第一代絕對是自主研發(fā),參考資料只有進口成套設備樣機以及極少數(shù)人從國外考察帶回來的樣本。那時候還沒有改革開放,很少有資料進入到中國,只能通過引進的成套設備接觸到國外的一點產(chǎn)品。20世紀60年代,石油化工、化肥領域開始從國外引進成套技術(shù)設備,像河北滄州化肥廠、上海金山石油化工總廠、四川瀘州天然氣化工廠等引進了幾套生產(chǎn)合成氨的大型裝置,這些成套裝置里面配備閥門電動裝置,們就以一機部通用所的名義申請,到現(xiàn)場看,或者把樣機借過來解剖,進行仔細的分析研究。總之,遇到的困難就是資料有限,基本上要靠們自己反復琢磨、試驗研究。
問:第一代《閥門電動裝置聯(lián)合設計》之后,又進行了第二代《閥門電動裝置聯(lián)合設計》,并且由您擔任主持人,當時提出這一課題的背景是什么?第二代產(chǎn)品與第一代產(chǎn)品相比有哪些特點?
項美根先生:
第二代《閥門電動裝置聯(lián)合設計》課題是1974年~1977年進行的,20世紀七十年代初一機部周建南部長到遼寧朝陽電廠,主持30萬千瓦發(fā)電機組啟動剪彩儀式,在當時30萬千瓦的火電機組是國內(nèi)規(guī)模最大、水平最高的發(fā)電機組,本來是聯(lián)動操作,但由于開關(guān)失效,沒有啟動起來。經(jīng)檢查是電動閥門出現(xiàn)問題,從而導致了這次意外,周部長當然很失望,他下決心要抓一下電動裝置質(zhì)量。1974年,一機部專門為電動裝置下達了一個文件,即“1040號文件”,由通用所牽頭,組成《閥門電動裝置聯(lián)合設計》課題組,由擔任組長,并從鐵嶺閥門廠、沈陽高中壓閥門廠、上海閥門三廠、開封高壓閥門廠、天津第二通用機械廠等國內(nèi)主要閥門廠和電裝廠,抽調(diào)過來7個優(yōu)秀的技術(shù)人員,對電動閥門進行調(diào)查研究。經(jīng)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)電動閥門出現(xiàn)問題有三方面原因:一是電動裝置本身存在問題,二是電機問題,三是閥門存在問題。
1974年上半年課題組首先在天津起草了兩項閥門部標準,為下半年在上海進行第二代閥門電動裝置的方案設計打下了基礎。為了研發(fā)第二代產(chǎn)品,們做了很多試驗研究,單是方案就設計了7套,全國閥門行業(yè)主要廠家代表(包括當時屬于電工局的哈爾濱鍋爐廠、上海鍋爐廠、北京鍋爐廠、武漢鍋爐廠、青島電站閥門廠代表)集中在北京召開設計方案研討會,把7套設計方案圖掛在墻上,經(jīng)過充分討論最終選定了第6方案,并于1976年上半年首先在合肥通用所開展設計工作,后又轉(zhuǎn)移到上海閥門三廠,完成了全部圖紙設計,且于1977年由上海閥門三廠生產(chǎn)了首批系列樣機,經(jīng)合肥通用所組織專家鑒定后,在全國推廣應用。直到現(xiàn)在,國仍在生產(chǎn)使用的大量常規(guī)產(chǎn)品,還是按第6方案設計,不斷改進優(yōu)化后的產(chǎn)品。
第二代聯(lián)合設計完成了兩種電裝系列產(chǎn)品:一種是多回轉(zhuǎn)型電裝,行業(yè)內(nèi)叫“Z系列閥門電動裝置”;另一種是部分回轉(zhuǎn)型電裝,行業(yè)內(nèi)叫“Q系列閥門電動裝置”,它是由一級Z系列多回轉(zhuǎn)電裝加上二級減速器組成的疊加式電裝。它們不僅具有高度系列化、通用化、標準化的特點,而且已經(jīng)完全具備現(xiàn)代電裝的結(jié)構(gòu)要點與性能要求。其主要特點有:總體結(jié)構(gòu)上比第一代ZD系列電裝發(fā)生了巨大變化,電機端面出線,電源線和全部信號線集中在一處出入;手電動采用“半自動復位,電動優(yōu)先”的設計原則;首次對電裝電動機、齒輪、蝸輪、軸、軸承、彈(碟)簧、平鍵、花鍵、爪型離合器、手電動切換等主要零部件的力、強度、壽命等,進行了詳盡的理論計算與科學實驗,優(yōu)化了傳動系統(tǒng)設計,使電裝體積與重量大幅度下降,制造成本也隨之下降;全部外殼零件結(jié)合面都采用O型密封圈密封的結(jié)合面設計,大大提高了電裝的防護性能;首次完成隔爆型系列電裝產(chǎn)品的設計研究與制造,它的主要件可以與普通型電裝通用;首次完成了Z系列多回轉(zhuǎn)電裝+二級減速箱(可以是齒輪、蝸輪、行星齒輪、撥叉等各種傳動裝置)的疊加式部分回轉(zhuǎn)系列電裝產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)。
第二代聯(lián)合設計課題的最大成果是催生了閥門專用電機的問世。當時閥門和閥門電動裝置屬于一機部通用局,電機屬于一機部電工局,不能跨部門管理,在通用所的呼吁下,一機部電工局專門為小小的電動裝置組織了一個《閥門專用電機聯(lián)合設計》課題組,由上海電器科學研究所、南陽防爆電氣研究所及廣州熱帶電器科學研究所負責。作為用方的代表參與了課題,一個人跟電工局的十幾個人談條件,電機行業(yè)屬于“老字號”行業(yè),閥門電動裝置是新興產(chǎn)品,用量也不大,所以他們希望產(chǎn)品越簡單越好,是希望越能滿足要求越好,爭論異常激烈,不過最終舌戰(zhàn)群儒,敲定設計方案,并生產(chǎn)出樣機。緊接著由通用所作為總歸口,組織起草了兩項閥門專用電機部標準。并于1976年在廣州召開了閥門專用電機標準審查會和產(chǎn)品鑒定會。時至今日這兩項標準還在應用,產(chǎn)品還在大量生產(chǎn)。
閥門專用電機具有以下優(yōu)良性能:
●閥門專用電機轉(zhuǎn)矩符合閥門的啟閉轉(zhuǎn)矩特性。一般閥門開啟和關(guān)閉到位短時間內(nèi)所需的轉(zhuǎn)矩值高,而在中間運行狀態(tài)時所需轉(zhuǎn)矩值僅為開啟或關(guān)閉最大扭矩值的1/3,故閥門專用電機的特點是啟動力矩高,過載能力強。
●閥門專用電機設計時轉(zhuǎn)子形狀細長。因而高速轉(zhuǎn)動的電機在閥門關(guān)閉時給閥門密封附加的慣性載荷小,既可保證閥門密封面可靠,又不會使閥門密封面損壞。
●閥門的操作是斷續(xù)性的短時工作制,閥門專用電機的工作時間按照國家標準為10分鐘,符合這一要求。
●閥門專用電機端面出線,無接線盒,無風扇,自冷卻式,體積小,重量輕,防護性能高。
除了配套閥門專用電機外,第二代閥門電動裝置的另一個重要成果是:轉(zhuǎn)矩控制機構(gòu)采用了蝶形彈簧,加蝸桿環(huán)形齒條結(jié)構(gòu)及行程控制機構(gòu)采用計數(shù)器結(jié)構(gòu),使電裝產(chǎn)品極大提高了工作可靠性。第一代的行程控制機構(gòu)采用凸輪式,動作速度緩慢,行程控制機構(gòu)靈敏度低。行程控制機構(gòu)有很多方案,有螺桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、杠桿式機構(gòu)、計數(shù)器機構(gòu)等其它機構(gòu),們調(diào)查了很多國外產(chǎn)品,并經(jīng)過理論計算、分析,認定計數(shù)器結(jié)構(gòu)是當時最好的。直到現(xiàn)在該結(jié)構(gòu)仍不僅被廣泛采用,而且計數(shù)器還作為標準化產(chǎn)品有專業(yè)廠定點生產(chǎn),結(jié)構(gòu)更加小巧,質(zhì)量更加穩(wěn)定。
由于第二代電裝聯(lián)合設計課題所做的重要貢獻,“Z系列多回轉(zhuǎn)閥門電動裝置設計”項目,榮獲1981年一機部科技成果三等獎。
上世紀70年代末至80年代初,由上海閥門三廠生產(chǎn)的第二代電裝產(chǎn)品:Z系列多回轉(zhuǎn)電裝,被成功選用于國首套大型國產(chǎn)化裝置《上海吳涇年產(chǎn)30萬噸合成氨完善化裝置》項目中,該項目于1993年榮獲國家重大技術(shù)裝備一等獎。
問:您主持制訂了國首部閥門電動裝置部標準,當時制訂標準與現(xiàn)在有什么不同,您認為標準對于技術(shù)進步和質(zhì)量控制有什么作用?
項美根先生:
中國的閥門標準制訂始于20世紀50年代,通用所既是歸口單位,也是編制大多數(shù)標準的主持單位,最早從管道、法蘭、管件開始。在通用所工作的時候,電裝產(chǎn)品設計和標準制訂幾乎是同時進行的,第一代ZD系列研發(fā)成功之后,因為要對技術(shù)性能進行考核,所以必須立即著手起草標準,第二代聯(lián)合設計的產(chǎn)品也是完全符合這個標準的。
當時制訂標準很艱難,要收集大量的數(shù)據(jù),不像現(xiàn)在起草新標準或修訂標準有資料可以參考,而是每一個名詞術(shù)語、每一句話,甚至每一個標點符號都要經(jīng)過仔細推敲,每個數(shù)據(jù)都要經(jīng)過收集、統(tǒng)計、分析并通過理論計算及科學實驗證明才能采用。
像JB2920-81《閥門電動裝置型式、基本參數(shù)和連接尺寸》(以下簡稱“JB2920”),為了確定JB2920中的連接尺寸標準數(shù)據(jù),們對各類閥門“三化”(通用化、標準化、系列化)聯(lián)合設計圖紙尺寸和計算操作扭矩,進行了大量的統(tǒng)計分析與研究,這項工作的工作量非常巨大,最終分別列出了全部閘閥、截止閥、球閥、蝶閥的閥門操作扭矩分檔及電裝扭矩選配表。這份表既為制訂JB2920提供了準確依據(jù),后來也被行業(yè)廣泛采用,作為閥門選配電裝扭矩的依據(jù)。另外,對于標準中規(guī)定的法蘭尺寸,電裝輸出軸與閥桿或閥桿螺母的連接尺寸,輸出轉(zhuǎn)速18/36轉(zhuǎn)/分,電裝輸出軸轉(zhuǎn)圈數(shù)大小及分擋,各種防護類型等,都有過深刻的理論計算與試驗研究,所以他們被引用至今,仍有超強的生命力。
對JB2921-81《閥門電動裝置技術(shù)條件》(以下簡稱JB2921”)中的相關(guān)技術(shù)指標:行程控制機構(gòu)控制輸出軸位置的重復精度及一次微調(diào)精度,多回轉(zhuǎn)電裝為≤±5o,部分回轉(zhuǎn)電裝為≤±1o;轉(zhuǎn)矩限制機構(gòu),控制輸出轉(zhuǎn)矩的重復精度及一次微調(diào)精度為±10%;閥門開度指示與閥門開關(guān)運行方向?qū)嶋H位置的誤差≤1%等,都要通過嚴格的理論計算和幾十次實際測定。因為閥門電動裝置是與閥門配套的產(chǎn)品,所以還要符合閥門的相關(guān)標準,既要保證閥門電動裝置生產(chǎn)廠家能夠生產(chǎn)出來,又要使閥門廠能夠接受,且用戶也能夠滿意,使產(chǎn)品真正起到自動控制閥門的作用。
JB2921編制和頒布過程,催生了業(yè)內(nèi)一批電裝檢測設備的誕生,到20世紀80年代初,主要電裝生產(chǎn)廠已基本具備完成JB2921所規(guī)定的出廠試驗與型式試驗項目檢測的設備,對確保電裝產(chǎn)品質(zhì)量,起到了重要促進作用。
由于上述標準奠定了國閥門電動裝置系列化、通用化、標準化的基礎,為電裝“三化”做出了重要貢獻,因而榮獲1981年一機部標準化科技成果四等獎。
近幾年制訂的GB/T24922-2010《隔爆型閥門電動裝置技術(shù)條件》、GB/T24923-2010《普通型閥門電動裝置技術(shù)條件》、GB/T28270-2012《智能型電動裝置》,也參與了起草工作。此外,還積極參加國際標準化技術(shù)委員會ISO/TC153的相關(guān)活動。現(xiàn)在們可以自豪的說:全世界沒有一個國家的閥門電動裝置的標準體系像國這么完善,內(nèi)容如此豐富多彩,這與們那一代人創(chuàng)下的基礎是分不開的。
把標準比喻成牛鼻子,意思是要牽著牛鼻子走,沒有標準就沒有參照的基準,標準對規(guī)范整個行業(yè)的有序健康發(fā)展起到了非常重要的作用。
問:您在合肥通用機械研究院負責的一項重要工作是行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測,具體包含哪些?
項美根先生:
合肥通用機械研究院是閥門產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測機構(gòu),從1980年~1986年,主要負責這項工作,是通用所開創(chuàng)此工作的第一人,當時這項工作沒人愿意做,因為是個全新的工作,全部要從頭開始,但喜歡做有挑戰(zhàn)的事,領導分配做,就做了,并下決心要做好。期間不僅首次組織制訂了閘閥、截止閥、蝶閥、球閥、旋塞閥等閥門的一批靜壓壽命試驗規(guī)程,還組織制訂了國首批閥門產(chǎn)品質(zhì)量分級標準:代表通用所主持起草閘閥、截止閥分級標準,與上海閥門廠聯(lián)合起草安全閥的分級標準、與鐵嶺閥門廠聯(lián)合起草蝶閥的分級標準、與沈陽高中壓閥門廠聯(lián)合起草減壓閥的分級標準、與上海新華冶金廠聯(lián)合起草了閥門鑄鋼件分級標準等,在這之前國內(nèi)沒有閥門的一等品、二等品、合格品、不合格品之分。其中使用壽命是分級標準中一個重要參數(shù),因為一般的閥門出廠壓力試驗和零部件加工尺寸精度、光潔度檢查不能完全衡量出閥門產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量問題。使用壽命有兩種表示方法,一種是使用年限,一種是開關(guān)次數(shù),使用年限比較難考核,就選定了開關(guān)次數(shù),在各種閥門產(chǎn)品質(zhì)量分級標準中都有規(guī)定,不同類型的閥門產(chǎn)品有不同的使用壽命,比如閥門電動裝置達到開關(guān)8000次是合格品,10000次是一等品,12000次是優(yōu)等品,低于8000次是不合格品;閘閥、截止閥、蝶閥、球閥等是根據(jù)產(chǎn)品的密封面材料配對、壓力等級與口徑大小來規(guī)定開關(guān)次數(shù)的,一般硬密封閥門開關(guān)次數(shù)要低于軟密封閥門開關(guān)次數(shù),大口徑的閥門開關(guān)次數(shù)要低于小口徑閥門的開關(guān)次數(shù)。
在這期間,還分別在屯溪高壓閥門廠與湖南七一機械廠研制成功了FS0型和FS1型兩種閥門壽命試驗機,并經(jīng)通用所組織專家鑒定后,在全國行業(yè)推廣應用,有的目前仍在使用,至今已近30年。
在1986年5月離開通用所之前,做了上百個不同閥門品種規(guī)格的壽命試驗,代表檢測單位對閥門進行閥門產(chǎn)品質(zhì)量認證,在閥門壽命試驗的反復試驗中,使對閥門產(chǎn)品質(zhì)量情況更加了解,哪個地方容易出現(xiàn)問題都比較清楚。
問:您1986年離開合肥通用研究院之后為什么選擇去天二通,在那里主要負責什么工作?
項美根先生:
夫人的家在天津,所以家人希望回天津。在1964年~1974年間,雖然人屬于通用所,但這十年基本都在天二通進行閥門電動裝置的研究,跟同行的其他技術(shù)人員一起,把天二通創(chuàng)建成國首家閥門電動裝置制造基地,見證了天二通的成長、發(fā)展,當時的經(jīng)歷非常不容易,所以對天二通、對稍后成為國第二個閥門電裝專業(yè)制造廠的上海閥門三廠有著很深厚的感情。因此1986年離開合肥通用機械研究院,首選到天二通就職,開始主抓了30000N·m、60000N·m兩個大扭矩測試臺的研制;后來又主抓了SMC大規(guī)格電裝試制和SMC全部規(guī)格的南陽防爆送審。1987年開始擔任副總工程師兼全質(zhì)辦主任、企管辦主任,主要負責管理。1990年4月至1991年12月,天二通的上級主管部門“天津市閥門公司”委派去同系統(tǒng)、同是電裝制造廠的“天津市新力機械廠”任總工程師(人事關(guān)系仍在天二通),在這近兩年時間里,研發(fā)成功XZ系列多回轉(zhuǎn)和XQ系列部分回轉(zhuǎn)電裝項目,并榮獲天津市1991年度科技進步三等獎。
在天二通的六年,更多的讓學到了管理方面的知識,積累了質(zhì)量管理、企業(yè)管理方面的經(jīng)驗,這為日后來黃山辦廠打下了一定基礎,因為只懂技術(shù),不懂管理是經(jīng)營不好企業(yè)的。
問:您1992年開始來到黃山創(chuàng)業(yè),如今黃山良業(yè)閥門有限公司已發(fā)展成為國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)閥門電動裝置的企業(yè),當時是怎樣的機遇促使您創(chuàng)業(yè)的?這期間有沒有遇到什么困難?
項美根先生:
因為合肥通用機械研究院沒有加工制造能力,F(xiàn)SO型閥門壽命試驗機是在屯溪高壓閥門廠(現(xiàn)安徽屯溪高壓閥門有限公司)生產(chǎn)出來的,所以當時常來屯溪,屯溪陽湖鎮(zhèn)政府對特別了解。當時陽湖鎮(zhèn)有個修水泵、做汽水瓶蓋的小農(nóng)機廠,大概十來個人,以這個農(nóng)機廠為媒介,于1992年2月17日,作為工程技術(shù)引進人才正式來到這里,簽訂了5年的勞務聘用合同。他們相信的能力,也相信自己。組建了一家“黃山特種閥門控制設備公司”,由任總工程師,專門負責研發(fā)電裝產(chǎn)品。1992年一整年主要開發(fā)產(chǎn)品;1993年自己去跑銷售,當年底銷售額達到170多萬。1994年5月4日陽湖鎮(zhèn)黨委根據(jù)工作需要,任命為黃山特種閥門控制設備公司總經(jīng)理,基本上技術(shù)、生產(chǎn)、銷售都要負責。工作到第五年的時候,鎮(zhèn)政府領導找談話,說:“項工,你千萬不要走,你一走這個廠就完了。”1992年鄧小平南巡后,國有企業(yè)改制的高潮到來了,陽湖鎮(zhèn)政府動員繼續(xù)留在這里,建議買下這個廠,經(jīng)專業(yè)評估機構(gòu)評估:個人持55%的技術(shù)股,陽湖鎮(zhèn)政府持25%的行政股,還有20%為企業(yè)股,后經(jīng)屯溪區(qū)企業(yè)改制領導小組研究決定:由用現(xiàn)金買下25%的政府行政股即算成功改制。但條件是員工一個不能辭退,于是1998年順理成章地改制成黃山良業(yè)閥門有限公司。后來公司不僅沒辭退一位員工,還為全體員工交了社保,是當?shù)厮綘I企業(yè)中最早為員工繳納養(yǎng)老保險、醫(yī)療保險的企業(yè)之一。
創(chuàng)業(yè)總是艱辛的,由于的創(chuàng)業(yè)地是在黃山,遠離家鄉(xiāng),得不到親朋好友的幫助,基本上是孤軍奮戰(zhàn),加上黃山地處皖南山區(qū),交通不便,信息不靈,協(xié)作困難。當時去一次省城合肥,單程要12小時車程;去杭州、上海,單程也要6小時和12小時,所以在黃山創(chuàng)業(yè)真是難上加難。
這期間還遇到過另一些困難,經(jīng)歷過對公司比較大的打擊。個人比較重視人才,1997年招了5名大學生,但2002年,這幾個人把的設計圖紙全部偷走,并陸續(xù)離開公司,到合肥辦了一家閥門電動裝置廠,并利用黃山良業(yè)的供銷渠道,生產(chǎn)推銷同樣的產(chǎn)品,而且跟用戶介紹他們的產(chǎn)品跟黃山良業(yè)的產(chǎn)品一摸一樣,價格比黃山良業(yè)的低20%。更有甚者,給公司所有的骨干打電話,許以高薪,打算殺一個回馬槍,回黃山來辦電裝廠。這已經(jīng)危及到公司的安危。為此,被迫于2004年1月向黃山市公安局報案。黃山市公安局受理之后,辦理案件時遇到了很大阻力,因為是外地人,他們是當?shù)厝?,但當?shù)毓岔斪毫Γ珗?zhí)法,后經(jīng)檢察院起訴,法院給他們每人各判了一年半有期徒刑。這件事情對公司打擊很大,反過來對他們也是一個沉重的教訓,不踏踏實實工作成不了氣候。
經(jīng)過22年的努力,今天的黃山良業(yè)閥門有限公司已經(jīng)是一個產(chǎn)權(quán)明晰的獨立法人企業(yè)。公司的全部產(chǎn)品都是自己設計研發(fā)的,具有自主知識產(chǎn)權(quán)和自主品牌,兩大代表性的產(chǎn)品為“良業(yè)”牌常規(guī)型電裝、“立美克”牌智能型電裝。同時,公司擁有立加、臥加等一流的加工中心設備;產(chǎn)品規(guī)格齊全,可以做到用戶要什么產(chǎn)品就有什么產(chǎn)品;企業(yè)管理有序,生產(chǎn)有條不紊。
問:對于企業(yè)的成功之道,您有什么心得嗎?
項美根先生:
50歲下海,從零開始,有幸趕上了改革開放的尾巴。出身于浙江浦江縣一個貧寒的農(nóng)家,從小獨立性強,具有浙江人膽大、細心、敢拼搏、能吃苦耐勞的特征,同時的心態(tài)比較平穩(wěn),踏踏實實做事,不會爭名逐利。從一下火車來到黃山,就立志于把每一個人用好,每一分錢用好,每一臺設備用好。創(chuàng)業(yè)之前的28年的工作經(jīng)歷,不僅使擅長技術(shù),也對管理有一定了解,有了前面的積累,辦企業(yè)是一件水到渠成的事。也參觀過國外許多相關(guān)企業(yè),特別是2012年6月參觀了德國紐倫堡的西博思電裝廠,看到他們的廠房整潔有序,管理井井有條,與他們相比,還存在差距,要繼續(xù)努力,人就是要活到老學到老,做任何事情都要認真,德國的制造業(yè)為什么發(fā)展得好,與德國人認真嚴謹?shù)膽B(tài)度是分不開的。凡事就是“認真”二字,不能犯懶,懶的話就一事無成,認真的話什么事都能做成。
問:您從事了50年與閥門相關(guān)的工作,從未離開過這個領域,這對于現(xiàn)在的年輕人來講非常不容易,您是怎么做到的?
項美根先生:
在通用所工作了22年,在天二通工作了6年,來黃山創(chuàng)業(yè)至今22年,加起來一共整整50年。50年自始至終在這個領域,從未離開過,并將繼續(xù)下去。對來說,這不僅是工作,而是興趣所在。一輩子都在做自己喜歡的事,感到非常幸福。
在這里,的很多想法都可以付諸實踐,生活非常充實。不怕麻煩,喜歡研發(fā)非標產(chǎn)品,根據(jù)用戶的需求定制,只要用戶對電動裝置的參數(shù)提出要求,即使一臺、兩臺也可以為用戶生產(chǎn),曾為某部隊研發(fā)生產(chǎn)用1.5秒就能關(guān)閉的緊急切斷閥;為某電廠研發(fā)生產(chǎn)過2.5秒就能關(guān)閉的DN1200電動金屬硬密封蝶閥;還為行業(yè)成功研發(fā)了閥門扭矩連續(xù)測試裝置、電動裝置全自動全性能測試裝置、氣動裝置扭矩連續(xù)測試裝置、閥門扭矩彎矩連續(xù)測試裝置等。這些測試裝置的研發(fā)與生產(chǎn),本來都不是黃山良業(yè)公司的經(jīng)營范圍,但它們都是在通用所時就想做而尚沒能做的工作,了卻這個心愿,研發(fā)這些產(chǎn)品,對推動國閥門行業(yè)的技術(shù)進步確有重要意義,所以盡管費時費力,投入大收益少,但決心要做好它。
現(xiàn)在,依舊在不斷研發(fā)新產(chǎn)品。2013年研發(fā)了一種新型緊急切斷閥電動裝置,能在斷電時,仍可開關(guān)操作,避免發(fā)生事故。另外還研發(fā)了一種帶預備動力系統(tǒng)的產(chǎn)品,能隨時確保安全使用。研發(fā)新產(chǎn)品從來不計報酬,就是興趣使然,只要有人需要,提出要求,就會去研究。由于平時比較注重產(chǎn)品創(chuàng)新,使黃山良業(yè)閥門有限公司歷來都有豐富的技術(shù)儲備,因而,至今公司已經(jīng)是連續(xù)11年的高新技術(shù)企業(yè),并有三個項目獲得科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金立項,有六項產(chǎn)品是安徽省科技廳認定的“高新技術(shù)產(chǎn)品”。一個企業(yè),有那么多好項目好產(chǎn)品,這在黃山市是獨此一家。
在閥門領域的50年,經(jīng)歷了許多開創(chuàng)性的工作,得到了全國閥門行業(yè)的充分肯定?,F(xiàn)在回想起來,雖然不容易,但是能為國閥門及閥門電動裝置的技術(shù)進步,以及提高國閥門產(chǎn)品質(zhì)量做出貢獻,一輩子做一件事,也是值得的,所以享受工作,享受生活。