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我国工程机械传动元部件的发展及展望

时间:2009-3-21 17:43:13 中国废旧物资网  免费注册赢积分 编辑:小博

    传动元部件是中国工程机械最重要的核心元部件之一,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单行星式变速箱双变,加上普通钳盘式制动器驱动桥,目前采购成本大约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%。如果采用高技术水平传动件,这一比例还要高,大约要占30%以上。因此,传动元部件在工程机械中占有举足轻重的地位。

 

    1.传动元部件概况

    我国工程机械传动元部件配套企业起始于1960年在杭州成立的“杭州齿轮厂”,即目前我国最大的工程机械变速箱制造企业—杭州前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,在四川成都成立了我国另一家最大的工程机械变速箱制造企业之一的“四川齿轮厂”。从七十年代初开始到八十年代,特别是到九十年代以后,随着我国工程机械行业的高速发展,传动元部件也得到了快速发展。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、绍兴前进齿轮箱有限公司等一批叉变速器企业相继成立,使我国主要传动元部件之一的变速器生产企业基本上形成了体系。在驱动桥方面,这期间先后成立了行业中有典型代表性的两个专业驱动桥生产企业。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,这两个企业以生产装载机驱动桥为主。另外,安徽合力股份有限公司安庆车桥厂(简称“安庆车桥”),专业生产叉车桥,目前叉车桥年产销量已达到约10万根左右,是目前我国最大的叉车桥配套制造企业。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、箱综合生产企业。加上九十年代以后成立的合资、独资传动元部件制造企业,如肥城云宇公司与香港合资的专业生产装载机桥的“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生产高技术水平桥、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生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中国青岛建立的独资企业“卡拉罗(青岛)传动有限公司”等,到目前包括以生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,基本上形成了我国传动元部件小行业。

    据不完全统计,这30来家组成的我国工程机械传动元部件小行业,以生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家占了全行业75%以上。陕西航天动力及山推传动分公司还生产部份变速箱;主要生产变速箱(变速器)的企业共9家,2007年共产销变速箱约18万台,主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;主要生产驱动桥的企业约10家,2007年共生产驱动桥约22万根,主要生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名生产企业分别为安庆车桥厂、生产叉车桥9.1万根以上,占第一位。美驰车桥公司主要生产装载机桥,还生产起重机、平地机、压路机、叉车及其它专用工程机械桥等,2007年共生产驱动桥约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,共生产桥约4万根。这3家2007年共生产驱动桥接近20万根,接近了总数的约90%,是最主要的驱动桥配套企业。

    目前从整个工程机械行业来看,每年给主机配套的变速箱约40万件,桥约100万根,但主机企业自己生产、自己配套约占60%以上,只有大约40%由专业厂生产配套。桥、箱用量最大的是装载机和叉车,装载机主机企业自己生产,自己配套的能力更强。2007年产销装载机16万余台,专业配套变速箱只有约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,专业配套只有约8万根,主机自己配套达24万根以上。因此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,少数为普通机械变速箱,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。主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.传动元部件技术发展情况

    在我国工程机械主要核心元部件中,唯有传动元部件国内配套体系最完善,市场满足率也最高,且也是最具自主知识产权的关键配套件。国产核心元部件之一的液压元件,从价值上讲,国产配套满足率只有30%,特别是价值很高的变量液压元件,几乎全依赖进口。而传动核心元部件的国产配套件的满足率在70%~75%以上,只有少数高档传动元部件及大规格传动元部件仍需进口。

    2.1国产传动元部件技术发展概况

    装载机、叉车、推土机的技术发展,推动了国产传动部件的发展。最量大面广的装载机传动元部件基本上起始于1970年柳工与天工所合作开发成功的ZL50(当时叫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单行星式动力换挡变速箱组成。这可以说是对我国工程机械行业,特别是对我国第一块最亮丽的民族品牌装载机事业的巨大贡献。它的巨大贡献在于:在七十年代就实现了变速的单杆操纵、动力换挡,且表面上人工操纵的只有两个前进挡,一个后退挡,实际上有4个前进挡,两个后退挡,是自动实现的,不需人工操纵的。因此驾驶员操作作业时只有一个挡,只需驾驶员操作前进,倒退外,不需换挡,因此操纵十分灵活、方便、省力,从而作业效率高。再加上变速箱为简单行星排,结构、油路都相对比较简单,也特别适合七、八十年代中国的制造水平。因此该双变的出现,在我国发展十分迅速,从出现到现在已经过去了三十多年了,该双变仍在唱主角。同时维修、服务、配件也相对容易,比较普遍,因此使该双变成了我国工程机械行业家喻户晓的产品,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,基本上有14万台左右用该双变。该双变目前的市场售价在2万元左右。世界上作双变的主要企业,看到中国的这种双变、这种价格,只能是望洋兴叹!他们不相信,也不理解,这就是七十年代中国自己开发,具有自主知识产权的中国特色的双变。可以说没有当时的中国特色的这种双变,很难想象会有中国装载机行业的今天。这种双变在中国工程机械行业中称霸了三十多年,目前仍在唱主角。传动技术发展到今天来看,这种双变也存在着效率低,不符合今天节能降耗的要求。同时结构上也存在引起可靠性差及寿命短的缺陷。因此,今天急需更新换代,急需高效节能、高可靠性、高技术水平的新型双变来取代。

    最量大面广的1.5~3t叉车变速箱也是七八十年代,在引进日本TCM叉车技术的基础上,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,有部分带普通三元件液力变矩器的液力机械变速箱,5t以上的基本上全是液力机械变速箱。目前一般水平的、最量大面广的国产叉车配套变速箱基本上也能满足需要。

   推土机变速箱是八十年代初引进日本小松D85、D65技术基础上,实现国产化研发成功的,目前也基本上能满足配套需求。压路机变速箱在九十年代以前,基本上都用的是普通机械变速箱,性能非常落后。到二十一世纪以来,逐步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术上了一个新台阶。到2002年以后,杭齿逐步把引进采埃孚双变技术用在压路机上,使压路机变速箱又进入了电控时期,技术又进了一大步。

 在驱动桥方面,普通型驱动桥,从六、七十年代开始,在吸收国外装载机、叉车技术的基础上,结合重型汽车桥的结构,自主开发成功了普通驱动桥。这种驱动桥一般都具有主传动及轮边减速两级减速,少数配小吨位主机的桥,只有主传动一级减速。桥壳基本上为整体铸造式。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。由于它的性能比蹄鼓式优越,很快发展到全行业。到目前除更先进的湿式桥外,整个中国工程机械驱动桥,绝大部份基本上都采用的是钳盘式制动器驱动桥

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