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工程机械传动元部件的发展

2019年01月09日 16:20:13来源:欧尔特机械传动件有限公司作者:欧尔特机械传动件有限公司关键词:机械传动

  传动元部件是我国工程机械最重要的中心元部件之一,被喻为工程机械的心脏,特别是对以牵引力作为动力的行走作业,工程机械更为重要。在价值方面,传动元部件占的比重也相当大。以典型的5t型装载机为例,采用双涡轮液力变矩器及简略行星式变速箱双变,加上一般钳盘式制动器驱动桥,现在收购成本大约4——6万元之间,平均5万元。而整机成本约20万元左右,这样传动元部件大约占整机成本的约25%。如果采用高技能水平传动件,这一份额还要高,大约要占30%以上。因而,传动元部件在工程机械中占有举足轻重的位置。  

 

1.传动元部件概略我国工程机械传动元部件配套企业起始于1960年在杭州树立的“杭州齿轮厂”,即现在我国最大的工程机械变速箱制作企业—杭州行进齿轮箱集团有限公司工程机械变速箱分公司(简称杭齿集团或杭齿工程机械变速箱分公司)。随后由杭齿援建,在四川成都树立了我国另一家最大的工程机械变速箱制作企业之一的“四川齿轮厂”。从七十年代初开端到八十年代,特别是到九十年代今后,随着我国工程机械职业的高速开展,传动元部件也得到了快速开展。军转民企业,长沙航空工业中南传动机械厂(简称“中南传动”)、赣州五环齿轮箱厂、绍兴行进齿轮箱有限公司等一批叉变速器企业相继树立,使我国首要传动元部件之一的变速器出产企业根本上构成了系统。在驱动桥方面,这期间先后树立了职业中有典型代表性的两个专业驱动桥出产企业。一个是山东肥城桥厂,2001年2月改制成民营的肥城市云宇工程机械有限公司。另一个是江西分宜桥厂,后来也改制成了民营企业,这两个企业以出产装载机驱动桥为主。别的,安徽合力股份有限公司安庆车桥厂(简称“安庆车桥”),专业出产叉车桥,现在叉车桥年产销量已达到约10万根左右,是现在我国最大的叉车桥配套制作企业。还有一些企业,如徐州良羽传动机械有限公司(简称“徐州良羽”)、杨州市邗江大卫工程机械有限公司(简称“杨州大卫”)等为桥、箱归纳出产企业。加上九十年代今后树立的合资、独资传动元部件制作企业,如肥城云宇公司与香港合资的专业出产装载机桥的“肥城金城车桥有限公司”、柳工与德国采埃孚公司合资的专门出产高技能水平桥、箱的“柳州采埃孚机械有限公司”、徐工与美国美驰公司合资专业出产各类工程机械驱动桥的“徐州美驰车桥有限公司”,以及意大利卡拉罗在我国青岛树立的独资企业“卡拉罗(青岛)传动有限公司”等,到现在包含以出产液力变矩器为主的传动元部件企业在内,共有约30家左右,2007年其销售额已达到50亿元左右,根本上构成了我国传动元部件小职业。


  据不彻底统计,这30来家组成的我国工程机械传动元部件小职业,以出产液力变矩器为主的企业共6家,2007年共销售液力变矩器约21——22万台。其中前3名分为“陕西航天动力高科技股份有限公司”(简称“陕西航天动力”)、“山推工程机械股份有限公司传动分公司”(简称“山推传动分公司”)及浙江临海机械厂,2007年其年销量分别为9.5万台、3.4万台、3.3万台,3家占了全职业75%以上。陕西航天动力及山推传动分公司还出产部份变速箱;首要出产变速箱(变速器)的企业共9家,2007年共产销变速箱约18万台,首要是装载机和叉车变速箱。其中装载机变速箱约5万台,叉车变速箱约11万台。前3名分别为杭齿工程机械变速箱分公司、赣州五环及中南传动,分别达到6万台、3万台、3万台;首要出产驱动桥的企业约10家,2007年共出产驱动桥约22万根,首要出产叉车和装载机驱动桥。其中叉车桥约12万根,装载机桥约8万根,其它桥约2万根。驱动桥前3名出产企业分别为安庆车桥厂、出产叉车桥9.1万根以上,占第一位。美驰车桥公司首要出产装载机桥,还出产起重机、平地机、压路机、叉车及其它专用工程机械桥等,2007年共出产驱动桥约6.5万根,数量占第二位,但销售额达12亿元,占第一位。第三位是肥城云宇和肥城金城,共出产桥约4万根。这3家2007年共出产驱动桥接近20万根,接近了总数的约90%,是最首要的驱动桥配套企业。

  现在从整个工程机械职业来看,每年给主机配套的变速箱约40万件,桥约100万根,但主机企业自己出产、自己配套约占60%以上,只要大约40%由专业厂出产配套。桥、箱用量最大的是装载机和叉车,装载机主机企业自己出产,自己配套的能力更强。2007年产销装载机16万余台,专业配套变速箱只要约5万台,主机企业自己配套约10——11万台。配套装载机驱动桥约32万根,专业配套只要约8万根,主机自己配套达24万根以上。因而装载机主机自己配套能力达70%以上。这5万台装载机配套变速箱中,杭齿大约占了3万台,徐州良羽、柳州采埃孚,山推传动分公司每家4000台左右,厦门亿统2000多台。叉车11万台变速箱中,绝大多数为带同步器的机械变速箱,少量为一般机械变速箱,有一部份液力机械变速箱。叉车传动元部件主机企业自己配套很少,绝大部分为专业厂配套。首要为叉车配套变速箱的企业除赣州五环、中南传动外,还有“绍齿”。

  2.传动元部件技能开展状况

  在我国工程机械首要中心元部件中,唯有传动元部件国内配套系统最完善,商场满意率也最高,且也是最具自主知识产权的要害配套件。国产中心元部件之一的液压元件,从价值上讲,国产配套满意率只要30%,特别是价值很高的变量液压元件,简直全依赖进口。而传动中心元部件的国产配套件的满意率在70%——75%以上,只要少量高级传动元部件及大标准传动元部件仍需进口。

  2.1国产传动元部件技能开展概略

  装载机、叉车、推土机的技能开展,推动了国产传动部件的开展。最量大面广的装载机传动元部件根本上起始于1970年柳工与天工所合作开发成功的ZL50(其时叫Z450)轮式装载机传动系统。其变速器由双涡轮液力变矩器加简略行星式动力换挡变速箱组成。这可以说是对我国工程机械职业,特别是对我国第一块最亮丽的民族品牌装载机工作的巨大贡献。它的巨大贡献在于:在七十年代就完成了变速的单杆操作、动力换挡,且表面上人工操作的只要两个行进挡,一个撤退挡,实际上有4个行进挡,两个撤退挡,是主动完成的,不需人工操作的。因而驾驶员操作作业时只要一个挡,只需驾驶员操作行进,后退外,不需换挡,因而操作非常灵活、方便、省力,从而作业功率高。再加上变速箱为简略行星排,结构、油路都相对比较简略,也特别适合七、八十年代我国的制作水平。因而该双变的出现,在我国开展非常迅速,从出现到现在已通过去了三十多年了,该双变仍在唱主角。一起修理、效劳、配件也相对简略,比较遍及,因而使该双变成了我国工程机械职业家喻户晓的产品,遍布全国每一个角落。2007年我国所产销的16万多台装载机中,根本上有14万台左右用该双变。该双变现在的商场价格在2万元左右。国际上作双变的首要企业,看到我国的这种双变、这种价格,只能是无可奈何!他们不相信,也不理解,这就是七十年代我国自己开发,具有自主知识产权的我国特色的双变。可以说没有其时的我国特色的这种双变,很难幻想会有我国装载机职业的今日。这种双变在我国工程机械职业中称霸了三十多年,现在仍在唱主角。传动技能开展到今日来看,这种双变也存在着功率低,不符合今日节能降耗的要求。一起结构上也存在引起牢靠性差及寿数短的缺点。因而,今日急需更新换代,急需高效节能、高牢靠性、高技能水平的新式双变来替代。

  最量大面广的1.5——3t叉车变速箱也是七八十年代,在引入日本TCM叉车技能的根底上,开发成功的叉车变速箱,量最大的是带同步器的机械变速箱,有部分带一般三元件液力变矩器的液力机械变速箱,5t以上的根本上满是液力机械变速箱。现在一般水平的、最量大面广的国产叉车配套变速箱根本上也能满意需求。

  推土机变速箱是八十年代初引入日本小松D85、D65技能根底上,完成国产化研制成功的,现在也根本上能满意配套需求。压路机变速箱在九十年代曾经,根本上都用的是一般机械变速箱,功能非常落后。到二十一世纪以来,逐渐将带同步器的机械变速箱用在压路机上,使压路机传动系统技能上了一个新台阶。到2002年今后,杭齿逐渐把引入采埃孚双变技能用在压路机上,使压路机变速箱又进入了电控时期,技能又进了一大步。

  在驱动桥方面,一般型驱动桥,从六、七十年代开端,在吸收国外装载机、叉车技能的根底上,结合重型汽车桥的结构,自主开发成功了一般驱动桥。这种驱动桥一般都具有主传动及轮边减速两级减速,少量配小吨位主机的桥,只要主传动一级减速。桥壳根本上为整体铸造式。初期的桥为蹄鼓式行车制动器,1975年柳工在ZL90装载机上,第一次自主开发成功了钳盘式制动器,接着移植到主导产品ZL50上。因为它的功能比蹄鼓式优胜,很快开展到全职业。到现在除更先进的湿式桥外,整个我国工程机械驱动桥,绝大部份根本上都采用的是钳盘式制动器驱动桥。

  2.2国外传动元部件技能进入我国状况

  我国工程机械开展到九十年代急需更新换代的高技能水平传动系统来替代。在这种局势下,国外先进传动技能逐渐进入了我国商场。1986年我国装载机职业一条龙引入卡特技能时,四川齿轮厂与成工联合引入了卡特966E双变技能,由成工作变矩器,川齿作变速箱。因为种种原因,川齿作966E变速箱未构成批量,但学习了卡特的先进传动技能,对我国工程机械传动技能的开展起了很好的促进作用。1992年杭齿引入了国际上最先进的德国采埃孚一流水平的传动技能,推出了代表国际最先进水平的采埃孚4WG180双变。一起杭齿在此根底上,又自行开发成功采埃孚4WG200双变,还将这些技能移植到压路机、平地机等产品上,为我国工程机械传动系统晋级换代作出了贡献。一起,也使杭齿传动分公司步入了高速开展时期。该传动分公司2001年销售收入只要1亿元,而到6年后的2007年达到5.6亿元以上,平均每年增幅达90%以上,比其它一般企业开展速度快得多。这完满是采用了新技能,适应局势开展的结果。

  1995年,柳工与德国采埃孚公司一起出资在柳州树立了合资的“柳州采埃孚机械有限公司”,出产国际最先进的采埃孚4WG200双变及AP409、AP411驱动桥,为柳工及职业的高技能水平装载机、平地机等产品及出口产品配套。因为出产能力有限,现在产品供不应求。柳州采埃孚公司从2003年的销售额约0.9亿元,4年后的2007年开展到约3亿元,4年中销售额增加了2.3倍以上,平均每年增幅达到约60%。阐明近些年来,我国工程机械商场对高技能水平传动元部件的需求迅速升温。

  在驱动桥方面,带双级减速、具有钳盘式行车制动器的一般驱动桥,今日也已称霸了我国工程机械职业三十多年,当技能开展到今日,带防滑差速锁、具有内藏湿式制动器的驱动桥已提到记事日程上来。八十年代徐工引入了法国索玛桥制作技能,该桥壳为新技能钢管冲压焊接结构,该桥仍为一般型。随后徐工又与美国美驰公司在徐州树立了“徐州美驰车桥有限公司”,首要出产装载机驱动桥,还出产起重机、平地机、压路机、叉车及特殊工程车辆驱动桥。既有一般桥、索玛桥,也有高技能水平湿式桥等。已成为我国工程机械职业最大的驱动桥配套企业,2007年销售额达12亿元以上,是从2001年的1.8亿元,6年后的2007年开展到12亿元,6年中增加了5.7倍,平均每年增幅高达95%以上。可见近年来,我国工程机械职业高技能水平驱动桥迅速开展。

  1995年柳工与德国采埃孚公司在柳州树立的合资公司,除出产采埃孚高技能水平双变外,还出产采埃孚高技能水平驱动桥,供我国高技能及出口装载机、平地机等配套,为我国高技能水平驱动桥技能的开展起了促进作用。成工引入了卡特三节式湿式桥的样机,开发成功了成工的三节式系列湿式桥,已批量推向了商场。进入二十一世纪后,国际闻名的传动元部件制作企业意大利的卡拉罗,在青岛独资树立了“卡拉罗(青岛)传动有限公司”,着重为我国特种工程机械供给高技能水平的三节式湿式桥。

  现在,湿式驱动桥已在职业中进入了稳步快速开展时期。

  2.3现在我国传动元部件技能开展状况

  在变速箱方面,国际上一向是两大门户,一种是像德国采埃孚和美国德纳那样的定轴式箱,另一种就像现在我国用得最多的及卡特、小松等所用的行星式变速箱。行星式变速箱中,像我国现在的只要两个行星排,叫简略行星式,制作、维护相对比较简略一些。另一种像卡特、小松等杂乱行星式,制作工艺比较杂乱。这两种门户各有好坏,因而两大门户一向在国际上并存。但对我国的实际状况,杂乱行星式制作难度更大,川齿引入卡特技能,最终未构成产品就是一个例子。老的简略行星式变速箱,尽管现在仍在最广泛地运用,但因为某些缺点已从根本上无法战胜,技能也再无突破性开展。因而变速箱在整个职业的技能开展中,瞄准了国际一流水平的采埃孚箱。既有杭齿引入采埃孚技能根底,又有柳工与采埃孚合资的技能根底,一起又有广泛地运用、维护及配件根底。别的与其配套的冲压焊接式变矩器已在陕西航天动力开发成功,并已大批量配套。因而我国现在新式双变技能干流方向,已正在向采埃孚型方向开展。首要配套件企业杭齿所出产的高水平采埃孚双变已批量推向了商场,并从装载机变速箱通过变型设计已开展到压路机、平地机等多种工程机械产品上。主机企业柳工、龙工、厦工、成工等,都已不同程度地研制出或正在研制该系列变速箱。并已从3t型、5t型到6t型,已逐渐开端构成了中等型号系列新式双变系统。该双变的要害技能是微电脑控制的电液控制系统。其中最要害的中心部份是微处理器及电液控制阀。现在我国国内攻下这两项要害中心技能已到了最终攻坚阶段。一旦这些中心技能彻底霸占,我国新一代换代双变技能将会很快得到广泛完成。

  在驱动桥方面,现在我国工程机械驱动桥新技能的开展,比新式双改变成熟一些。现在我国工程机械驱动桥技能开展的大方向及干流是向带差速锁的湿式桥方向开展。湿式桥的根本结构也有两种型式,一种是整体式桥壳,一种是三节式桥壳。整体式桥壳主传动在中心,轮边减速器及湿式制动器在两边。而三节式桥,桥壳分为三段,中心部份为一箱型结构,主传动、湿式制动器、轮边减速器悉数集中在中心部份。两种结构也没有哪一种比另一种肯定的好,或肯定不好,也各有好坏。因而,这两种结构也会一起并存,至于用哪一种结构好,要根据自己的实际状况来定。就现在状况来看,整体式更适合我国现在的具体状况及制作水平。现在专业桥厂之一的分宜驱动桥有限公司每月都有必定批量的湿式桥供给给商场。柳工的整体式湿式桥,成工的三节式湿式桥系列产品根本上已开端构成批量出产,并已开端随主机出口。其它专业配套企业及主机企业都已不同程度地推出了湿式桥。

  3.传动元部件开展当时要处理的首要问题

  我国工程机械开展到今日,处理有无的年代已通过去了,那种低水平、低牢靠性、高消耗的处理有无的粗放型运营再也行不通了,有必要向高技能、精密化方向开展。

  3.1老产品的精密化

  双涡轮双变及带同步器的叉车变速箱,以及带钳盘式制动器的一般驱动桥,现在仍是商场的主导产品,仍是企业吃饭的老本钱。但曾经根本上是粗放型运营,很少重视细节。其实许多牢靠性问题,都是因为不重视细节而引起的。比方许多件从表面上一看就知哪个是我国的,哪个是国外的。再比方我国产品管线的布局与固定这些细节比国外差得多,引起的故障也就多。1997年我到德国采埃孚公司参观,看他们的师傅用手工、用石油去一点一点地去一个重要零件毛刺,咱们的人肯定会觉得他们是小题大作。但实际上是这些“小问题”,会构成损坏密封圈、构成不清洁等,导致牢靠性出问题等等。加工中心、电脑控制的热处理,三座标测量机等设备,咱们与国外相比并不存在大的差距。现在,实际上是要作得精密,处理细节问题。应把处理细节问题提到议事日程上来,这些现在或许许多人还不认识。但咱们需求精心设计、精心制作、重视细节。这样把咱们现有最量大面广的产品的牢靠性彻底处理,把一切的外观、表面质量及一切的细节都提高到国外产品平等水平上。以扩展销售额、扩展盈余水平,来支撑新技能的开展。

  3.2作前瞻性技能预备

  企业在维持现有出产、运营的一起,应研讨与认清职业的开展方向,提前作前谵性技能预备。有许多企业只管眼前的商场利益,不作前瞻性技能预备,没有技能储备,这样的企业寿数根本上是短暂的,很难维持长时刻生存下去。浙江临海海宏集团,因为至力于作前瞻性技能预备,企业从一个无名小卒很快开展成职业的知名企业。像杭齿、只所以能开展满足职业最大的工程机械双变配套企业,且开展迅速,就是该企业开展的每一个阶段,都重视前瞻性新技能研讨及应用。当职业逐渐显露出来需求高技能水平传动元部件时,杭齿即花大价钱购买了采埃孚4WG180双变制作技能,在此根底上持续加大研制及制作技能方面的投入,使产品除为高级装载机配套外,还为平地机等其它多种工程机械产品配套,产品供不应求,与一般产品过剩、滞销,构成明显对照。2002年在4WG180、4WG200根底上,开发成功了压路机电控箱,这种高技能产品首次在压路机上运用,引领了压路机传动技能开展的潮流,产生了很好的社会效益。一起也为杭齿带来了可观的经济效益。

  3.3需求处理好中心技能问题

  我国液压件的中心技能彻底把握在外国人手里,因而以液压件为中心技能的主机如挖掘机等长久由外国操纵商场。而我国老一代传动部件,我国企业自主把握了中心技能,使装载机、叉车蓬蓬勃勃开展了起来,成为我国最亮丽的民族品牌。当传动元部件开展到今日,需求进入更高技能水平的电控箱及湿式桥时期,又有必要攻破及把握新的中心技能,才干开展成新的具有我国特色的电控箱及湿式桥。

  现在,电控箱的中心技能是微电脑集成控制系统,里边包含了两个最中心的技能。一个是微电脑集成控制器,也叫微处理器。这一中心技能一向把握在外国人手里,最近几年我国首要传动部件企业及首要主机企业与相关的大专院校、科研院所及相关微电子元件企业一起研讨,根本上获得了成功。不久的将来,我国自己的微处理器将用于我国的高水平传动系统上。另一个中心技能是该系统的电液控制阀,一个是阀的自身,另一个是该阀所用的高水平、高牢靠性的电磁铁,现在也已根本攻关成功,还有一些小问题,需求持续攻关处理。

  湿式桥的中心技能是如何成功处理发热问题。处理该问题的要害是在结构简略,控制成本的状况下来处理该问题;第二个是密封的牢靠性问题;第三个是湿式冲突资料的功能、牢靠性及寿数问题。关于冲突资料,黄石赛福冲突资料有限公司已根本研制成功,已于2007年9月份在黄石召开应用引荐会。

  现在国产湿式桥现已开端批量投放了商场。

  4.传动元部件前景展望

  传动元部件是工程机械最重要的中心元部件之一,在工程机械整机中的价值含量也非常高。在我国工程机械现在技能晋级的状况下,传动元部件极具开展前景。一起,现在我国首要工程机械,装载机、叉车、推土机、平地机、压路机等出口都在迅猛增长。装载机、叉车等今年出口都很有或许超越3万台,超越二十一世纪曾经全职业任何一年的总销售量。为这些出口产品配套的国产高技能水平传动元部件前景非常宽广。

  在我国国内商场上,要求传动元部件技能晋级的呼声已越来越高,特别是一些重点企业,对电液集成控制变速箱及湿式桥的产品特别喜爱。现在杭齿及柳州采埃孚机械有限公司所出产的采埃孚箱都处于远远供不应求状态,阐明商场需求量现已比较大,湿式桥也在迅速开展。主机企业及专业配套企业的湿式桥产销量都在迅速增长,因而国产高技能水平传动原部件国内商场上开展前景也非常宽广。

  在传动原部件中,现在我国还存在着一个技能上的空白点,即大吨位传动元部件还没有。像6t以上装载机及大吨位叉车等,国产桥、箱都处于空白。进口产品价位、时刻都受制于人,因而长久制约了国产大吨位产品的开展。现在大吨位产品,特别是6t以上大吨位装载机已进入了快速开展时期。近几年我国港口、矿山、钢铁、水泥及大型企业等都急需大吨位装载机产品。特别是6t型装载机,将迎来一个大开展时期,除6t自身需求量大增外,运用5t装载机的许多用户,已逐渐向6t晋级。因而,我国传动部件企业应捉住这一机会,研制大型传动元部件。特别是有实力的企业,当时开展高水平的大型元部件应是开展的燃眉之急!

  最大的商场造就了最大的制作企业。美国是国际上最大的工程机械商场,造就了国际上最大的卡特彼勒这个巨无霸。日本是国际上第二大工程机械商场,造就了国际第二大工程机械制作企业——小松。二十一世纪,我国将替代美国,成为国际最大的工程机械商场,也将孕育出我国最大的工程机械企业。因而,传动元部件在我国的开展前景将非常宽广,前途一片光明!
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