本报通讯员 保建军

对于垂直钻机，很多人近似理解为把盾构机竖起来，但一横变一竖颠覆了很多以往设计和制造理念。

近日，振华重工南通传动成功设计制造出国内最大功率的嵌岩单桩垂直钻机核心部件——驱动部，而这颗“地龙芯”的成功制造，解决了海上风电施工硬岩上插桩的难题，加速了中国海上风电施工挺进硬岩海底区域的步伐。

海上风电是清洁能源的重要来源之一，在我国南部，如福建沿海，坚硬的海底岩石阻碍了插桩施工。曾有专家建议仿照金属加工“在圆弧上钻小孔开大洞”，但未有成功应用的先例。

“如今，只要我们在驱动部上装上钻架、配上刀盘后，就能像盾构机一样铣削出直径约13米的地洞。”设计师钱瑞说。

在设计初期，受限整体重量和尺寸要求，整个驱动部要求“既要马儿跑，又要马儿足够小”，因为驱动部体型大、自重剧增，这便使得施工船体的负担增加和各个关节的受力剧增。

为了实现小身板大动力，钱瑞先是通过6个电机来实现动力驱动，“好比大家抱团发力”，有效缩小了“体型”；同时为了确保关节强度，钱瑞在输出轴上布置了特殊的轴承，满足关节能拎起自己和刀盘。

在驱动部的加工上，其难题集中在特殊的材料和极为苛刻的精度要求。为确保箱体强度，驱动部用铸铁箱体替代了焊接式箱体，这就给加工带来了巨大的压力，不可补焊、不容出错，微小缺陷就可能导致价值几十万的箱体报废。

“一要确保加工达到要求，二要防止加工中的意外，比如断刀、圆孔变形等问题。”谈到当初接手这个直径近4米、合箱后高2米重达30余吨的大家伙时，箱体加工车间经理周骏仍心存敬畏。

为了防止断刀，周骏和团队专门采购了加工铸铁的刀片来替换普通刀片；为了避免圆孔加工成椭圆或喇叭形，兼顾加工面粗糙度要求，周骏和团队便制定专属的加工方案，保证了圆孔的精确度。

其中，箱体的主轴孔是“抱住”主齿轮轴的关键，主轴孔在上下两个箱体上，有6人餐的圆桌大，两孔之间大约有一张办公桌的距离。中心偏差却只允许在0.05毫米内。“比针尖对麦芒还难。”周骏说，“找一个空心的圆心已经很难，空心对空心，连线还得和壳体垂直，这个加工难上加难。”

主轴孔完成后，还得确保箱体在变形范围内加工其他齿轮孔，每一步都小心翼翼。匠心加技艺，保证了加工任务的完成。

所有的加工完成后便是装配，而装配的难题来自一个直径近一人高的轴承。“这种大尺寸轴承市场上完全没有，国内也第一次做，我们的制作也是找轴承厂定制。”钱瑞说。

为了解决这个难题，钱瑞、马润和资深装配高级钳工黄裕发通过研究，给轴承外圈配上专用活动地“座椅”和可伸缩“手臂”。在装配中，先用手臂托起加热后的轴承外圈，并将其放在座椅上，再套上滚子，等外圈冷却后让外圈自动缩回去，巧妙地让轴承外圈准确的进入规定位置。

最终，“地龙芯”通过多部门齐心协力，钱瑞团队承受住了考验，顺利完成了制作。振华“地龙芯”的研发，将会为海上风电施工，特别是硬岩海底施工提供高效的工具。