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發布時間:[ 2009-12-16 15:10:57 打印此頁】 【快速时时彩官网平台
 
 
我國工程機械傳動元部件的發展及展望
 
 
傳動元部件是中國工程機械最重要的核心元部件之一,被喻為工程機械的心臟,特別是對以牽引力作為動力的行走作業,工程機械更為重要。在價值方面,傳動元部件占的比重也相當大。以典型的5t型裝載機為例,采用雙渦輪液力變矩器及簡單行星式變速箱雙變,加上普通鉗盤式制動器驅動橋,目前采購成本大約4~6萬元之間,平均5萬元。而整機成本約20萬元左右,這樣傳動元部件大約占整機成本的約25%。如果采用高技術水平傳動件,這一比例還要高,大約要占30%以上。因此,傳動元部件在工程機械中占有舉足輕重的地位。

  1.傳動元部件概況

  我國工程機械傳動元部件配套企業起始于1960年在杭州成立的“杭州齒輪廠”,即目前我國最大的工程機械變速箱制造企業—杭州前進齒輪箱集團有限公司工程機械變速箱分公司(簡稱杭齒集團或杭齒工程機械變速箱分公司)。隨后由杭齒援建,在四川成都成立了我國另一家最大的工程機械變速箱制造企業之一的“四川齒輪廠”。從七十年代初開始到八十年代,特別是到九十年代以后,隨著我國工程機械行業的高速發展,傳動元部件也得到了快速發展。軍轉民企業,長沙航空工業中南傳動機械廠(簡稱“中南傳動”)、贛州五環齒輪箱廠、紹興前進齒輪箱有限公司等一批叉變速器企業相繼成立,使我國主要傳動元部件之一的變速器生產企業基本上形成了體系。在驅動橋方面,這期間先后成立了行業中有典型代表性的兩個專業驅動橋生產企業。一個是山東肥城橋廠,2001年2月改制成民營的肥城市云宇工程機械有限公司。另一個是江西分宜橋廠,后來也改制成了民營企業,這兩個企業以生產裝載機驅動橋為主。另外,安徽合力股份有限公司安慶車橋廠(簡稱“安慶車橋”),專業生產叉車橋,目前叉車橋年產銷量已達到約10萬根左右,是目前我國最大的叉車橋配套制造企業?;褂幸恍┢笠?,如徐州良羽傳動機械有限公司(簡稱“徐州良羽”)、楊州市邗江大衛工程機械有限公司(簡稱“楊州大衛”)等為橋、箱綜合生產企業。加上九十年代以后成立的合資、獨資傳動元部件制造企業,如肥城云宇公司與香港合資的專業生產裝載機橋的“肥城金城車橋有限公司”、柳工與德國采埃孚公司合資的專門生產高技術水平橋、箱的“柳州采埃孚機械有限公司”、徐工與美國美馳公司合資專業生產各類工程機械驅動橋的“徐州美馳車橋有限公司”,以及意大利卡拉羅在中國青島建立的獨資企業“卡拉羅(青島)傳動有限公司”等,到目前包括以生產液力變矩器為主的傳動元部件企業在內,共有約30家左右,2007年其銷售額已達到50億元左右,基本上形成了我國傳動元部件小行業。

  據不完全統計,這30來家組成的我國工程機械傳動元部件小行業,以生產液力變矩器為主的企業共6家,2007年共銷售液力變矩器約21~22萬臺。其中前3名分為“陜西航天動力高科技股份有限公司”(簡稱“陜西航天動力”)、“山推工程機械股份有限公司傳動分公司”(簡稱“山推傳動分公司”)及浙江臨?;黨?,2007年其年銷量分別為9.5萬臺、3.4萬臺、3.3萬臺,3家占了全行業75%以上。陜西航天動力及山推傳動分公司還生產部份變速箱;主要生產變速箱(變速器)的企業共9家,2007年共產銷變速箱約18萬臺,主要是裝載機和叉車變速箱。其中裝載機變速箱約5萬臺,叉車變速箱約11萬臺。前3名分別為杭齒工程機械變速箱分公司、贛州五環及中南傳動,分別達到6萬臺、3萬臺、3萬臺;主要生產驅動橋的企業約10家,2007年共生產驅動橋約22萬根,主要生產叉車和裝載機驅動橋。其中叉車橋約12萬根,裝載機橋約8萬根,其它橋約2萬根。驅動橋前3名生產企業分別為安慶車橋廠、生產叉車橋9.1萬根以上,占第一位。美馳車橋公司主要生產裝載機橋,還生產起重機、平地機、壓路機、叉車及其它專用工程機械橋等,2007年共生產驅動橋約6.5萬根,數量占第二位,但銷售額達12億元,占第一位。第三位是肥城云宇和肥城金城,共生產橋約4萬根。這3家2007年共生產驅動橋接近20萬根,接近了總數的約90%,是最主要的驅動橋配套企業。

  目前從整個工程機械行業來看,每年給主機配套的變速箱約40萬件,橋約100萬根,但主機企業自己生產、自己配套約占60%以上,只有大約40%由專業廠生產配套。橋、箱用量最大的是裝載機和叉車,裝載機主機企業自己生產,自己配套的能力更強。2007年產銷裝載機16萬余臺,專業配套變速箱只有約5萬臺,主機企業自己配套約10~11萬臺。配套裝載機驅動橋約32萬根,專業配套只有約8萬根,主機自己配套達24萬根以上。因此裝載機主機自己配套能力達70%以上。這5萬臺裝載機配套變速箱中,杭齒大約占了3萬臺,徐州良羽、柳州采埃孚,山推傳動分公司每家4000臺左右,廈門億統2000多臺。叉車11萬臺變速箱中,絕大多數為帶同步器的機械變速箱,少數為普通機械變速箱,有一部份液力機械變速箱。叉車傳動元部件主機企業自己配套很少,絕大部分為專業廠配套。主要為叉車配套變速箱的企業除贛州五環、中南傳動外,還有“紹齒”。

  2.傳動元部件技術發展情況

  在我國工程機械主要核心元部件中,唯有傳動元部件國內配套體系最完善,市場滿足率也最高,且也是最具自主知識產權的關鍵配套件。國產核心元部件之一的液壓元件,從價值上講,國產配套滿足率只有30%,特別是價值很高的變量液壓元件,幾乎全依賴進口。而傳動核心元部件的國產配套件的滿足率在70%~75%以上,只有少數高檔傳動元部件及大規格傳動元部件仍需進口。

  2.1國產傳動元部件技術發展概況

  裝載機、叉車、推土機的技術發展,推動了國產傳動部件的發展。最量大面廣的裝載機傳動元部件基本上起始于1970年柳工與天工所合作開發成功的ZL50(當時叫Z450)輪式裝載機傳動系統。其變速器由雙渦輪液力變矩器加簡單行星式動力換擋變速箱組成。這可以說是對我國工程機械行業,特別是對我國第一塊最亮麗的民族品牌裝載機事業的巨大貢獻。它的巨大貢獻在于:在七十年代就實現了變速的單桿操縱、動力換擋,且表面上人工操縱的只有兩個前進擋,一個后退擋,實際上有4個前進擋,兩個后退擋,是自動實現的,不需人工操縱的。因此駕駛員操作作業時只有一個擋,只需駕駛員操作前進,倒退外,不需換擋,因此操縱十分靈活、方便、省力,從而作業效率高。再加上變速箱為簡單行星排,結構、油路都相對比較簡單,也特別適合七、八十年代中國的制造水平。因此該雙變的出現,在我國發展十分迅速,從出現到現在已經過去了三十多年了,該雙變仍在唱主角。同時維修、服務、配件也相對容易,比較普遍,因此使該雙變成了我國工程機械行業家喻戶曉的產品,遍布全國每一個角落。2007年我國所產銷的16萬多臺裝載機中,基本上有14萬臺左右用該雙變。該雙變目前的市場售價在2萬元左右。世界上作雙變的主要企業,看到中國的這種雙變、這種價格,只能是望洋興嘆!他們不相信,也不理解,這就是七十年代中國自己開發,具有自主知識產權的中國特色的雙變??梢運得揮械筆鋇鬧泄厴惱庵炙?,很難想象會有中國裝載機行業的今天。這種雙變在中國工程機械行業中稱霸了三十多年,目前仍在唱主角。傳動技術發展到今天來看,這種雙變也存在著效率低,不符合今天節能降耗的要求。同時結構上也存在引起可靠性差及壽命短的缺陷。因此,今天急需更新換代,急需高效節能、高可靠性、高技術水平的新型雙變來取代。

  最量大面廣的1.5~3t叉車變速箱也是七八十年代,在引進日本TCM叉車技術的基礎上,開發成功的叉車變速箱,量最大的是帶同步器的機械變速箱,有部分帶普通三元件液力變矩器的液力機械變速箱,5t以上的基本上全是液力機械變速箱。目前一般水平的、最量大面廣的國產叉車配套變速箱基本上也能滿足需要。

  推土機變速箱是八十年代初引進日本小松D85、D65技術基礎上,實現國產化研發成功的,目前也基本上能滿足配套需求。壓路機變速箱在九十年代以前,基本上都用的是普通機械變速箱,性能非常落后。到二十一世紀以來,逐步將帶同步器的機械變速箱用在壓路機上,使壓路機傳動系統技術上了一個新臺階。到2002年以后,杭齒逐步把引進采埃孚雙變技術用在壓路機上,使壓路機變速箱又進入了電控時期,技術又進了一大步。

  在驅動橋方面,普通型驅動橋,從六、七十年代開始,在吸收國外裝載機、叉車技術的基礎上,結合重型汽車橋的結構,自主開發成功了普通驅動橋。這種驅動橋一般都具有主傳動及輪邊減速兩級減速,少數配小噸位主機的橋,只有主傳動一級減速。橋殼基本上為整體鑄造式。初期的橋為蹄鼓式行車制動器,1975年柳工在ZL90裝載機上,第一次自主開發成功了鉗盤式制動器,接著移植到主導產品ZL50上。由于它的性能比蹄鼓式優越,很快發展到全行業。到目前除更先進的濕式橋外,整個中國工程機械驅動橋,絕大部份基本上都采用的是鉗盤式制動器驅動橋。

  2.2國外傳動元部件技術進入中國情況

  中國工程機械發展到九十年代急需更新換代的高技術水平傳動系統來取代。在這種形勢下,國外先進傳動技術逐步進入了中國市場。1986年中國裝載機行業一條龍引進卡特技術時,四川齒輪廠與成工聯合引進了卡特966E雙變技術,由成工作變矩器,川齒作變速箱。由于種種原因,川齒作966E變速箱未形成批量,但學習了卡特的先進傳動技術,對中國工程機械傳動技術的發展起了很好的促進作用。1992年杭齒引進了世界上最先進的德國采埃孚一流水平的傳動技術,推出了代表世界最先進水平的采埃孚4WG180雙變。同時杭齒在此基礎上,又自行開發成功采埃孚4WG200雙變,還將這些技術移植到壓路機、平地機等產品上,為我國工程機械傳動系統升級換代作出了貢獻。同時,也使杭齒傳動分公司步入了高速發展時期。該傳動分公司2001年銷售收入只有1億元,而到6年后的2007年達到5.6億元以上,平均每年增幅達90%以上,比其它一般企業發展速度快得多。這完全是采用了新技術,順應形勢發展的結果。

  1995年,柳工與德國采埃孚公司共同出資在柳州成立了合資的“柳州采埃孚機械有限公司”,生產世界最先進的采埃孚4WG200雙變及AP409、AP411驅動橋,為柳工及行業的高技術水平裝載機、平地機等產品及出口產品配套。由于生產能力有限,目前產品供不應求。柳州采埃孚公司從2003年的銷售額約0.9億元,4年后的2007年發展到約3億元,4年中銷售額增加了2.3倍以上,平均每年增幅達到約60%。說明近些年來,中國工程機械市場對高技術水平傳動元部件的需求迅速升溫。

  在驅動橋方面,帶雙級減速、具有鉗盤式行車制動器的普通驅動橋,今天也已稱霸了中國工程機械行業三十多年,當技術發展到今天,帶防滑差速鎖、具有內藏濕式制動器的驅動橋已提到記事日程上來。八十年代徐工引進了法國索瑪橋制造技術,該橋殼為新技術鋼管沖壓焊接結構,該橋仍為普通型。隨后徐工又與美國美馳公司在徐州成立了“徐州美馳車橋有限公司”,主要生產裝載機驅動橋,還生產起重機、平地機、壓路機、叉車及特殊工程車輛驅動橋。既有普通橋、索瑪橋,也有高技術水平濕式橋等。已成為我國工程機械行業最大的驅動橋配套企業,2007年銷售額達12億元以上,是從2001年的1.8億元,6年后的2007年發展到12億元,6年中增加了5.7倍,平均每年增幅高達95%以上??杉昀?,中國工程機械行業高技術水平驅動橋迅速發展。

  1995年柳工與德國采埃孚公司在柳州建立的合資公司,除生產采埃孚高技術水平雙變外,還生產采埃孚高技術水平驅動橋,供中國高技術及出口裝載機、平地機等配套,為中國高技術水平驅動橋技術的發展起了促進作用。成工引進了卡特三節式濕式橋的樣機,開發成功了成工的三節式系列濕式橋,已批量推向了市場。進入二十一世紀后,世界著名的傳動元部件制造企業意大利的卡拉羅,在青島獨資成立了“卡拉羅(青島)傳動有限公司”,著重為中國特種工程機械提供高技術水平的三節式濕式橋。

  目前,濕式驅動橋已在行業中進入了穩步快速發展時期。

  2.3目前我國傳動元部件技術發展情況

  在變速箱方面,世界上一直是兩大流派,一種是像德國采埃孚和美國德納那樣的定軸式箱,另一種就像目前我國用得最多的及卡特、小松等所用的行星式變速箱。行星式變速箱中,像我國目前的只有兩個行星排,叫簡單行星式,制造、維護相對比較容易一些。另一種像卡特、小松等復雜行星式,制造工藝比較復雜。這兩種流派各有優劣,因此兩大流派一直在世界上并存。但對中國的實際情況,復雜行星式制造難度更大,川齒引進卡特技術,最終未形成產品就是一個例子。老的簡單行星式變速箱,雖然目前仍在最廣泛地使用,但由于某些缺陷已從根本上無法克服,技術也再無突破性發展。因此變速箱在整個行業的技術發展中,瞄準了世界一流水平的采埃孚箱。既有杭齒引進采埃孚技術基礎,又有柳工與采埃孚合資的技術基礎,同時又有廣泛地使用、維護及配件基礎。另外與其配套的沖壓焊接式變矩器已在陜西航天動力開發成功,并已大批量配套。因此中國目前新型雙變技術主流方向,已正在向采埃孚型方向發展。主要配套件企業杭齒所生產的高水平采埃孚雙變已批量推向了市場,并從裝載機變速箱經過變型設計已發展到壓路機、平地機等多種工程機械產品上。主機企業柳工、龍工、廈工、成工等,都已不同程度地研發出或正在研發該系列變速箱。并已從3t型、5t型到6t型,已逐步開始形成了中等型號系列新型雙變系統。該雙變的關鍵技術是微電腦控制的電液控制系統。其中最關鍵的核心部份是微處理器及電液控制閥。目前中國國內攻下這兩項關鍵核心技術已到了最后攻堅階段。一旦這些核心技術完全攻克,我國新一代換代雙變技術將會很快得到廣泛實現。

  在驅動橋方面,目前我國工程機械驅動橋新技術的發展,比新型雙變更成熟一些。目前我國工程機械驅動橋技術發展的大方向及主流是向帶差速鎖的濕式橋方向發展。濕式橋的基本結構也有兩種型式,一種是整體式橋殼,一種是三節式橋殼。整體式橋殼主傳動在中間,輪邊減速器及濕式制動器在兩邊。而三節式橋,橋殼分為三段,中間部份為一箱型結構,主傳動、濕式制動器、輪邊減速器全部集中在中間部份。兩種結構也沒有哪一種比另一種絕對的好,或絕對不好,也各有優劣。因此,這兩種結構也會同時并存,至于用哪一種結構好,要根據自己的實際情況來定。就目前情況來看,整體式更適合我國目前的具體情況及制造水平。目前專業橋廠之一的分宜驅動橋有限公司每月都有一定批量的濕式橋提供給市場。柳工的整體式濕式橋,成工的三節式濕式橋系列產品基本上已開始形成批量生產,并已開始隨主機出口。其它專業配套企業及主機企業都已不同程度地推出了濕式橋。

  3.傳動元部件發展當前要解決的主要問題

  我國工程機械發展到今天,解決有無的時代已經過去了,那種低水平、低可靠性、高消耗的解決有無的粗放型經營再也行不通了,必須向高技術、精細化方向發展。

  3.1老產品的精細化

  雙渦輪雙變及帶同步器的叉車變速箱,以及帶鉗盤式制動器的普通驅動橋,目前仍是市場的主導產品,仍是企業吃飯的老本錢。但以前基本上是粗放型經營,很少注重細節。其實很多可靠性問題,都是因為不注重細節而引起的。比如許多件從表面上一看就知哪個是中國的,哪個是國外的。再比如中國產品管線的布局與固定這些細節比國外差得多,引起的故障也就多。1997年我到德國采埃孚公司參觀,看他們的師傅用手工、用石油去一點一點地去一個重要零件毛刺,我們的人肯定會覺得他們是小題大作。但實際上是這些“小問題”,會造成損壞密封圈、造成不清潔等,導致可靠性出問題等等。加工中心、電腦控制的熱處理,三座標測量機等設備,我們與國外相比并不存在大的差距。目前,實際上是要作得精細,解決細節問題。應把解決細節問題提到議事日程上來,這些目前可能很多人還不認識。但我們需要精心設計、精心制造、注重細節。這樣把我們現有最量大面廣的產品的可靠性徹底解決,把所有的外觀、表面質量及所有的細節都提高到國外產品同等水平上。以擴大銷售額、擴大盈利水平,來支撐新技術的發展。

  3.2作前瞻性技術準備

  企業在維持現有生產、經營的同時,應研究與認清行業的發展方向,提前作前譫性技術準備。有許多企業只顧眼前的市場利益,不作前瞻性技術準備,沒有技術儲備,這樣的企業壽命基本上是短暫的,很難維持長期生存下去。浙江臨海海宏集團,由于至力于作前瞻性技術準備,企業從一個無名小卒很快發展成行業的知名企業。像杭齒、只所以能發展成全行業最大的工程機械雙變配套企業,且發展迅速,就是該企業發展的每一個階段,都注重前瞻性新技術研究及應用。當行業逐步顯露出來需要高技術水平傳動元部件時,杭齒即花大價錢購買了采埃孚4WG180雙變制造技術,在此基礎上繼續加大研發及制造技術方面的投入,使產品除為高檔裝載機配套外,還為平地機等其它多種工程機械產品配套,產品供不應求,與一般產品過剩、滯銷,形成鮮明對照。2002年在4WG180、4WG200基礎上,開發成功了壓路機電控箱,這種高技術產品首次在壓路機上使用,引領了壓路機傳動技術發展的潮流,產生了很好的社會效益。同時也為杭齒帶來了可觀的經濟效益。

  3.3需要解決好核心技術問題

  中國液壓件的核心技術完全掌握在外國人手里,因此以液壓件為核心技術的主機如挖掘機等長久由外國主宰市場。而我國老一代傳動部件,中國企業自主掌握了核心技術,使裝載機、叉車蓬蓬勃勃發展了起來,成為中國最亮麗的民族品牌。當傳動元部件發展到今天,需要進入更高技術水平的電控箱及濕式橋時期,又必須攻破及掌握新的核心技術,才能發展成新的具有中國特色的電控箱及濕式橋。

  目前,電控箱的核心技術是微電腦集成控制系統,里面包含了兩個最核心的技術。一個是微電腦集成控制器,也叫微處理器。這一核心技術一直掌握在外國人手里,最近幾年我國主要傳動部件企業及主要主機企業與相關的大專院校、科研院所及相關微電子元件企業共同研究,基本上獲得了成功。不久的將來,中國自己的微處理器將用于中國的高水平傳動系統上。另一個核心技術是該系統的電液控制閥,一個是閥的本身,另一個是該閥所用的高水平、高可靠性的電磁鐵,目前也已基本攻關成功,還有一些小問題,需要繼續攻關解決。

  濕式橋的核心技術是如何成功解決發熱問題。解決該問題的關鍵是在結構簡單,控制成本的情況下來解決該問題;第二個是密封的可靠性問題;第三個是濕式摩擦材料的性能、可靠性及壽命問題。關于摩擦材料,黃石賽福摩擦材料有限公司已基本研制成功,已于2007年9月份在黃石召開應用推薦會。

  目前國產濕式橋已經開始批量投放了市場。

  4.傳動元部件前景展望

  傳動元部件是工程機械最重要的核心元部件之一,在工程機械整機中的價值含量也非常高。在中國工程機械目前技術升級的情況下,傳動元部件極具發展前景。同時,目前中國主要工程機械,裝載機、叉車、推土機、平地機、壓路機等出口都在迅猛增長。裝載機、叉車等今年出口都很有可能超過3萬臺,超過二十一世紀以前全行業任何一年的總銷售量。為這些出口產品配套的國產高技術水平傳動元部件前景十分廣闊。在中國國內市場上,要求傳動元部件技術升級的呼聲已越來越高,特別是一些重點企業,對電液集成控制變速箱及濕式橋的產品特別青睞。目前杭齒及柳州采埃孚機械有限公司所生產的采埃孚箱都處于遠遠供不應求狀態,說明市場需求量已經比較大,濕式橋也在迅速發展。主機企業及專業配套企業的濕式橋產銷量都在迅速增長,因此國產高技術水平傳動原部件國內市場上發展前景也十分廣闊。

  在傳動原部件中,目前我國還存在著一個技術上的空白點,即大噸位傳動元部件還沒有。像6t以上裝載機及大噸位叉車等,國產橋、箱都處于空白。進口產品價位、時間都受制于人,因此長久制約了國產大噸位產品的發展。目前大噸位產品,特別是6t以上大噸位裝載機已進入了快速發展時期。近幾年我國港口、礦山、鋼鐵、水泥及大型企業等都急需大噸位裝載機產品。特別是6t型裝載機,將迎來一個大發展時期,除6t本身需求量大增外,使用5t裝載機的許多用戶,已逐步向6t升級。因此,我國傳動部件企業應抓住這一機遇,研發大型傳動元部件。特別是有實力的企業,當前發展高水平的大型元部件應是發展的當務之急!

  最大的市場造就了最大的制造企業。美國是世界上最大的工程機械市場,造就了世界上最大的卡特彼勒這個巨無霸。日本是世界上第二大工程機械市場,造就了世界第二大工程機械制造企業——小松。二十一世紀,中國將取代美國,成為世界最大的工程機械市場,也將孕育出中國最大的工程機械企業。因此,傳動元部件在中國的發展前景將十分廣闊,前途一片光明!

 
 
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