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我国起重 机 械传动装备结 构优化获重大突破

[2018-11-15]

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由国家科技部立项,中国机械工业联合会组织实施的一项横跨“十二五”与“十三五”的国家科技支撑计划重点项目———《桥式起重机械轻量化关键技术研究 与应用》课题,经 过项目承办方与协办方历 时三年之久的共同 推进,获得突破性进展。近日,中国机械工业联合会组织精悍的项 目验收团队,通过听取课题工作汇 报,现场组织技术认证,对起重机械轻量化核心传动装备减速器进行了综合验收。验收专家组充分肯定了该项目序时推进,并取得多项技术突破,对深入推进我国起重机械向精准化、轻量化、绿色节能型方向转型升级,赶超国际先进水平提供了成套技术支撑体 系。

横 跨两个五年计划 的国家科技支撑项目通过权威验收

近日,中 国机械工业联合会在江苏组织召开了由江苏泰隆减速机股份有限公司等单位承担的“十二五”国家科技支撑 计划“桥式起重机械轻 量化减速机 关键技术研究与应用”课题综合验收,专家组认真听取了课题工作汇报,进行了现场考察、技术论证与 组合验收,经质询和讨论确认该项目围绕桥式起重机械轻量 化减速机 关 键技术需求,开展了轻量 化起升机构结构优化、轻量化减速器优化设 计及动态分析、轻量化减速器关键零部件制造 及质量控制、轻量化减速器试验与应用等关键技术研究,开发了13种三级和12种四级规格的轻量化减速器系列产品,研制了轻量化减速器 的综合性能试验装置,完成了课题任务 书规定的各 项研究内容和考核指标, 达到了预期目标。

该项目认定:泰隆减速机公司优化了轻量化桥式 起重 机起升机构的结构和传动系统,提出了轻量化减速 器单边支撑的结构形式;基于通用化与组合多样性理念的 参数化、模块化技术,形成桥式起重机减速器系列型谱;基于最佳硬化层深度设计、残余应力与 变形 控制的硬齿面齿轮精密热处理技术,形成了高功 率密 度齿轮的生产工艺,提高了齿轮和减速机的承载能力;采用 动静组合密封技术, 解决了减速器 渗漏油问题;完成了10台 样机的轻量化设计制造。实现了轻量 化桥式起重机起升机构减速器的自主设计制造。

本课题项目在泰隆减速机公司建成了相应 的生产示 范基地,满足了桥式起重机起升 机构轻量化减速器5000台套的年生产能力;申请专利10项,其中发明专利4项,计算机软件著作权1项;发表学术论文15篇;制订企业标准1项,培养了一批技术骨 干,其中培养 研究生9名,博士1名,硕士8名。

本课题根据《国家中长期科学 和技术发展规划纲要(2006~2020年)》以及《绿色制造科技发展“十二五”专项规划》提出的制造业领域发展思路及重要任务,承担了国家科技部下达的横跨“十二五”与“十三五”两个五年计划的科技支撑项目———《 桥式起重机轻量化关键技 术研究与应用》 的开发研究课题。该项目中的核心装备和独立课题《桥式起重机轻量化 减速器关键技术研究与应用》项目,明确由江苏泰隆 减速机股份有限公司 牵 头承办,联合北 京起重运输机械设计研究院、郑州机械研究所、重庆大学和江苏科技大学组成产学研联合体,于2015年1月至2018年4月底,分层次、分专题共同实施该课题的研 究和项目推进工作。

根 据国家科技部支撑课题要求和项 目验收组评审认定,轻量化减速器与传统起重机械配套的JB/T10817型减速器相比,功率密度提高41%,承载能力提高30%,重量减轻10%,噪音降低3dB(分贝),材料节约10%左右,达国内同类产 品 领 先水平。采用该传动机械装 备的桥 式起重机,整机重量可减轻15%~20%,使用能耗降低10%以上,为我国 起重机械攀登国际先 进水平、实现轻量化、智能化、绿色制造奠定了坚实的技术基础。

轻量化减速器脱胎换骨的技术创新

起重机械是国民经 济各 行各业生产、运输、吊装、贮备等启动 过程所需的重要基础设施,广 泛应用于 仓库、港口、码头、厂房、贮料场所。长期以来,随着 国民经济的蓬勃发展,我国钢铁、冶金、电力、建材、石油、化工、新能源产业、江海隧道及路桥建设等 领 域对起重机械的需求和带动,使我国起重机行业每年实现 了30%以上的高增长。目前,国内起 重机械设备年产量达4万台以上,产值愈170亿元,每年消耗中高 档钢材超过170万吨。在起重机械构件中,减速器是各类部件的核心装备,减 速器的 性能和结构不  但影响和决定着起重机械的速度、效率与稳定性,而且与起重 机的箱体、传动系统及电机、连轴器、制动器、卷筒等主要部件的结构连接息息相关、相辅相成。

泰隆减速机公司总经理殷爱国介绍,目前我国通用的桥式起重机普遍使用的是上世纪80年代研制的QG系列产品,与 其相配套的减速器为ZQ系列、QJ系列、QY系列等产品, 其结构普遍存在尺寸偏大、精度偏低、接口形式单一、机型笨重、齿轮精度差、功率密度低、噪音大等弊端,严重制约了我 国起重机械的升级换代与现代化应用。通过 对减速器产品的更新换代,实行起重机械轻量化制造,是当代产业发展的需要,更是我国“十二五”至“十三五” 专项 规划和中长期科学技术发展的必然选择。

通过 本课题 研究,形成了桥式起重机轻量化减速器系列型谱;实现了轻量化减速器的模块化设计;确立了轻量化减速器的系列设计方案;完成了五种减速器样机的试制及综 合性能测试;提出了适用于5~100t桥式起重机以 及适 用 于125~200t桥式起重机的三点支撑新型起升机构传动系统。根据课题完整的理 论研究和样机综合性能测试,证明本课题研究成果 已具备在轻量化桥式起重机推广应用的全部条件。通过本项目的研究,促进了企业的技术创新能力的提升和人才队伍的培养,适应了轻量化起重机的市场需求,为 企业增添了新的经济增长点。轻量化 减速器的研制成功,对推动我国起重机械向轻量化、节能型、安全 可靠等国际先进技术方向发展具有十分 重要的意义,对提高我国自 主创新能力和技 术 水平, 提升国产制造业的核心竞争 力,将发挥重要的支 撑作 用。

对接“中国制造2025” 提升国际现代化水平

减速器是确保起重机械作业安全可靠的核心部件, 其整体结构必须适应起重机在空载和负载 状态下联动作业,运行系统通过智能型设计,能严格遵循给定的起重运行速度,大幅度提高工作效率,节省作业时间,降低使用能耗。本课题支撑项目为5~200t 级桥 式起重机轻  量化研发制造,并给定了必须达到的经济效益和社会效益。该课题属于多专业多学科交叉、技术研究与工程应用紧密结合的项目,目前该项目在自主知识产权 占有, 科技 人才培养与产业基地建设等方面取得了整体性突破。已研究制订了“起重机两支点减速器企业标 准”,起草了“起重机两支点减速器行业标 准”送审方案,发表国际论文3篇,国内论文1篇,获国家专利两项。本课 题主办方与4家协 办单位全部参与人 员58人,其中博士生、研究生9名,投入本课题的科研制造时间达408人次/月,培 养了 一大批具有专业素质的科研 设计人员,建立了参数模块化设计和结构模块化制造 方面的研发团队,为我 国模块化系列产品设计制造奠定了坚实 的人才与技 术基础,培养造就了产业发展 基地。

中国减变速机行业协会理事长、江苏泰隆机械集团公司董事长殷根章向本报记者 介绍,轻量化桥式起重机是 我国未来发展的方向,目前我国传统起重机市场拥有总量达10万台之多,产业规模巨大,应用前景广阔。轻量化减速 器的开发研制,可使桥式起重机重量减轻15%~20%, 年节约中高档钢材10万~15万吨。随着“中国制造2025”战略的推进和我国现阶段科技发展与国民经济建 设需求,轻量化起重机的应用,可使重大建筑物高度大幅度下降,建筑物结构相应 向轻量化、精准化、节能与节约型方向转型,这对推进中国制造由大到强转变,提升装备 制造业核心竞争力,推进我国装备制 造业赶超国际先进水平,必将发挥重要的支撑作 用,产生积极而 深 远的 影响!