5月16日,第二艘国产大型邮轮“爱达·花城号”(以下简称“花城号”)缓缓驶离位于上海的码头,开启为期12天的试航。
试航前夜,千里之外,德州恒力电机有限责任公司办公楼里,灯亮了一宿。技术研发总工侯昭霆和团队守在会议室,等驾驶舱传回数据。屏幕上,电机配套设备总成振动值跳出来:1.1mm/s。优于设计指标!大家目光交汇,互相击掌庆祝。
船上4000多台电机,全部来自德州。
时间拉回到2023年4月。一份技术需求书送到恒力电机技术部。客户是上海外高桥造船有限公司,老相识了。首艘国产大邮轮“爱达·魔都号”(以下简称“魔都号”)上,恒力电机就交付了4000多台电机,零故障。
这次“花城号”提了新要求:体积压缩15%,功率反增10%。
“这好比举重冠军减重15%,还要多举10%。”侯昭霆打了个比方。国内没有先例。公司董事长陈飞在技术评审会上当场拍板:接!
头一个坎,是散热。
空间小了,散热面积跟着缩水。功率大了,发热量不降反增。传统方案行不行?先用三维仿真模拟。自扇风冷,局部温度飙到150℃,邮轮安全上限是80℃。换水冷,体积又塞不进规定空间。计算阶段,传统路子就被堵死了。
“前期努力全归零了,方向也没了。”侯昭霆回忆。
项目组闷在仿真室,电磁、散热、结构、振动,各专业的人围着数据推演。一天深夜,盯着温升曲线,有人冒出一句:能不能让风冷和液冷“握手”?
思路打开了。后来叫它“混合冷却”——绕组内部嵌入微通道液冷管路,液体直攻发热最猛的部位;外壳保留轴向风道,空气快速带走表面积热。“一个‘主内’,一个‘主外’,散热效率一下提升了42%。”侯昭霆说。
说起来不复杂,研发过程却让人掉了几层皮。
方案先后五次推倒重来。最惨的是第三版,温度达标了,振动超标,半个月白干。有人动了退出的念头。侯昭霆把大家叫到一块:“‘魔都号’能从零到成功,这次只是更难,不是不可能。”老专家带头留下,带着年轻人一个参数一个参数地死磕。
2024年3月,第五版仿真数据出来了:温度75℃,振动0.8mm/s,体积降15%,功率升10%。四项指标全达标。实验室里,有人红了眼眶。
散热关过了,振动关更难。
“花城号”要求设备总成振动值≤1.2mm/s,比“魔都号”的1.8mm/s严苛超三成。1.2mm/s是什么概念?设备运转时振幅和速度,相当于人站在设备旁几乎感觉不到颤动。
团队在电磁设计和轴承配合上下了“看不见”的功夫。绕组排布重新优化,磁路密度逐点调整,把电磁力波动压到最低。轴承配合精度进入微米级,间隙、过盈量反复校核,一个数据试十几次才找到那个“点”。
这些微小的调整,装进电机里,从外观一丝看不出。
试航前夜,没人睡觉。一组人在现场作最后调试,侯昭霆带另一组人守在厂里,备了三套应急预案,远程盯着参数。
设备启动那一刻,海上数据实时回传。温度平稳爬升,振动值停在1.1mm/s,全程稳定。“悬了半年的心,落地了。”侯昭霆说。
上海外高桥造船有限公司的评价直截了当:“超出预期。”最满意功率密度和振动控制——小体积、大功率、低噪音,三个最难兼顾的指标,全拿下。
从“魔都号”到“花城号”,客户为什么一次次把核心动力交给恒力电机?陈飞说,不复杂,就俩字:靠谱。第一艘船数千台电机零故障,是可靠性。第二艘船面对更高指标,硬碰硬闯出新路,是创新的底气。
恒力电机深耕船电近60年,从内河小船到远洋巨轮,再到豪华邮轮,一步步攀向高端。在德州,电机产业正沿“动力+”赛道向海上风电、海洋平台、绿色船舶延伸,“德州造”动力装备,正走向深蓝。