曹玉瑾
(石家庄工程技术学校机电矿业系,河北 石家庄 050000)
《通用机械设备》是教育部“面向21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”中首批重点建设专业“机电设备安装与维修”专业的主干专业课程之一。它的任务是使学生在学完本课程后具备该专业高素质劳动者和中级专门人才必需的通用机械设备方面的基本知识和基本技能,能正确选用、调试、使用、维修、保养常用的通用机械设备。
无论是黑色还是有色冶金生产,都具有生产强度大、生产节奏紧张以及要在高温状态下完成各种工艺操作的特点。因此,在现代冶金生产中,不配置必要的、数量上足够的机械设备,生产便无从进行。冶金车间各种机械设备可以分为两大类:一类是专为液晶工艺操作的某一过程而设计的专用机械设备,如炼钢平炉和铜冶炼炉用的桥式装料机,为处理熔化的生铁、铅、锌等所用的连续式铸铁机、铸铅机、铸锌机,为把钢锭、铜锭加工成型钢、钢板及各种铜材的压延机等等;另一类为冶金车间应用的,但同样也可应用于其他工业生产中的机械设备,即所谓通用机械设备。这些设备有在车间内部为完成起重、运输工作的起重机和连续运输机,还有为冶金炉输送冷却水、助燃空气或有色冶炼中输送各种流质用的各种类型的泵与风机。
在冶金生产中,这些通用机械处于不可缺少的重要地位。在任何生产过程中,原料、半成品及成品的起重搬运工作是必不可少的。在一个年产700万吨的钢铁联合企业中,各种物品的流通量就高达500万吨左右,而且其中多数是要求在高温、快速的情况下完成运输工作的。为了完成这些任务,通常要装备各种类型的起重、运输机械。此外,在生产中,各种起重、运输机械的投入使用,直接影响着生产流程上各工艺设备的配置情况。这些起重、运输机械便是联系各工艺之间的重要组成环节,从而超出辅助工作的地位。
黑色冶炼或有色火法冶炼中的各种冶炼炉,必须由泵和风机供给冷却水和助燃的空气;在有色湿法冶炼中需要各类泵来输送生产过程中的各种流质。以一个年产十余万吨铅、锌、铜的冶金厂为例,它应用的各种泵和风机在1000台左右,占全部机械设备的50%以上。再以黑色冶金生产为例,高炉炼一吨生铁需要供应2200---2500米3空气,平炉炼一吨钢需要十几吨冷却水;一个年产150万吨的企业,每昼夜的耗水量达100万吨之多。可见,对一个冶金厂来说,没有具备相当能力的泵及风机来完成如此大量的流体输送任务,冶金生产是不可能进行的。
我国对于起重、运输、泵与风机一类机械设备的研究和制造有着悠久的历史和杰出的贡献。约在公元前1760年—1756年间,我国即发明了为农田灌溉提水用的起重工具----桔槔。公元前1115年--1079年间又发明了灌溉用的辘轳。辘轳是一个最简单的绞车,它利用摇柄半径和卷筒半径的不同,以回转运动代替了桔槔的杠杆的摆动,从而达到既省力又增加了提升高度的目的。到了公元186--189年间又发明了用于灌溉的提水翻车(脚踏水车),这种翻车就是现今应用的刮板输送机的雏形。
许多历史记载都说明,我们的祖先很早以前就掌握了流体运动的某些规律,并用来为生产服务。前面提到的几种起重工具,都是为了农田灌溉而产生的。唐宋以前又出现了水利驱动的水车,利用水本身的动力来带动提水工具吸水。
鼓风机的应用最初是从冶炼事业中开始的,我国是世界上第一个生产铸铁的国家,在公元前600多年就已经在炼铁生产中应用了鼓风工具---橐(音tuo),这是一个大的皮囊,利用人力拉压进行鼓风。以后又出现了“木扇”,木扇是一种利用人力启闭木箱盖板的鼓风装备。到了公元37年开始利用水力带动木扇鼓风,称为“木排”。欧洲发明水力鼓风机是在11--12世纪,比我国晚了1000年左右。以后我国又更进一步发明了手拉木制风箱,于公元1637年宋应星著的《天工开物》上,详细记载了在当时已经普及应用的手拉木风箱的构造,其作用原理现在仍应用于往复式水泵和压气机上。
“液压传动”是近年来获得迅速发展的一门技术。与机械传动相比较,液压传动有很多优点,如易于得到大的力和力矩,易于实现直线运动或摆动等等。因此,在冶金机械中液压传动技术很快地得到了推广使用。从事冶炼生产的工程技术人员,必须熟悉液压传动的性质及有关知识,以适应工作需要。
工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。目前我国正处于加快转型升级的重要时期,以工业机器人为主体的机器人产业,正是破解我国产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。中国工业机器人市场近年来持续表现强劲,市场容量不断扩大。工业机器人的热潮带动机器人产业园的新建。上海、徐州、常州、昆山、哈尔滨、天津、重庆、唐山和青岛等地均已经着手开建机器人产业园区。产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才,人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。要求我们具备德、智、体、美等全面发展的综合素质,掌握使用工业机器人为主的工业控制、自动化应用等必备知识,具备从事工业机器人自动化生产线安装、调试、维护、系统集成的综合职业能力,适应工业机器人操作、工业机器人调试、工业机器人生产线维护、工业机器人设备集成和改造等职业岗位任职要求的高素质技术技能应用型人才。
习近平总书记在十九大报告中指出,我国经济已有高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,建设现代化经济体系是跨越关口的迫切要求和发展的战略目标。建设现代化经济体系是解决新时代我国社会主要矛盾,人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分发展之间的矛盾的主要举措。我们应补充发展短板、提高供给质量、增强创新活力、扩大开放水平。应坚持“质量第一、效益优先”,努力提高全要素生产率。
现代化经济体系的核心有四点:一是国际竞争力不断增强,在高技术产业上占领技术制高点,培育全球主导权;二是产品和服务的质量不断增高,真正满足人民群众美好生活的需要;三是产业结构持续优化,企业能够根据社会需求升级情况,及时淘汰落后产能和化解过剩产能,不断增强战略性新兴产业、高端服务业的供给;四是转向科技含量高、资源消耗低、环境污染少的产业结构和生产方式,让绿色发展、循环发展、低碳发展成为产业发展的根本途径。
一批新兴特色产业集群快速崛起,10万等级空分装置用压缩机组、大直径全断面硬岩掘进机、500千克六轴工业机器人、128层螺旋CT、无人驾驶飞机、无人驾驶汽车等等都需要通用机械设备的设计和制造水平不断改进。
今后我们应增强产品类型,减轻机械自重,提高使用的可靠性,简化操作或实现自动化,为中国制造2025,把我国建设成为引领世界制造业发展的制造强国,为实现中华民族伟大复兴的中国梦打下坚实基础。