編者按: 在 2005變速傳動技術研討會上,來自南京高精齒輪股份有限公司(以下簡稱南高齒)的副總工程師李釗剛先生做了《我國工業齒輪技術的20年》的報告,引起了強烈的反響。他提出中國企業新的發展思路:“幾十年來國內企業努力追趕世界先進水平,而一直趕不上,原因就在“趕”字上,“趕”造成的結果是永遠跟在人家身后。要趕上,必須在某一方面先超過;谶@個理念,經過一定的技術沉積之后,必須邁出一大步超出,以超出保證達到世界同步水平。”下面,本刊記者將整理的報告內容介紹給讀者,希望能給您提供發展的思路。
一、 工業齒輪技術發展
20 世紀 70 年代以來,世界齒輪技術有了很大的發展,發展中最引人注目的是硬齒面技術、功率分支技術和模塊化設計技術。 80 年代末,國外硬齒面技術日趨成熟,采用優質合金鋼鍛件滲碳淬火磨齒的硬面齒輪為承載能力是中硬齒面調質齒輪的 4 倍,是軟齒面齒輪的 5 ~ 6 倍。一個中等規格的硬齒面減速機的重量僅為傳遞同樣功率的調質齒輪減速機的 1/3 左右。
中國工業齒輪技術的蓬勃發展也集中在 80 年代到現在這 20 多年間。 70 年代末,中國的改革開放政策使國內企業相繼引進了許多大型成套項目,使我國的齒輪界開始接觸國外先進的齒輪傳動裝置。如武鋼 1 700mm 軋機中的通用和軋鋼機減速機;英國 23 000kW 燃氣輪機發電機組負荷齒輪箱; 30 萬 t/a 合成氨中的高速齒輪裝置。進入 80 年代,中國從國外引進了多項齒輪技術,如由南高齒和鄭州機械研究所(以下簡稱鄭機所)等 4 單位聯合美國費城齒輪公司引進全套高速重載齒輪設計制造技術。此后,南高齒和鄭機所聯合對齒輪的彈性變形和熱變形修形等高速重載齒輪的共性技術開展了專題研究。通過這兩項工作,使中國的高速重載齒輪技術產生了質的飛躍,有了較完整的理論,有了設計制造規范,有了系列產品。 80 年代末,中國工業齒輪行業就真正跨入了能夠獨立設計、制造高速重載齒輪傳動設備的階段。
在中國齒輪工業發展的過程中,水泥磨的傳動設備是低速重載齒輪技術兩大難題之一。中心傳動水泥磨主減速機是典型的功率分支結構。 80 年代,中國水泥企業曾經采用丹麥史密斯的輸出大齒輪懸浮式和日本川崎彈性軸式兩種均載方式。經過齒輪傳動專家的探討、比較,最終采用了更簡單可靠的彈性軸式均載,最大功率已達 4 000kW 。目前,中國的大功率水泥磨減速機裝置基本實現了全部國產化。
除了水泥磨的傳動齒輪箱,軋鋼齒輪箱是低速重載齒輪技術的另外一個大難題。 90 年代后,中國以市場換技術的政策,提出“聯合設計,合作除了水泥磨的傳動齒輪箱,軋鋼齒輪箱是低速重載齒輪技術的另外一個大難題。 90 年代后,中國以市場換技術的政策,提出“聯合設計,合作制造”等方式同外方合作,在重大項目上更多采用德、日等國公司提供技術,國內廠家制造,外方監制。這樣促進了中國工業齒輪行業在技術、管理水平和質量控制方面大幅提高。
此外,當今工業齒輪技術發展日趨成熟,這還表現在:①理論研究(如強度計算、修形計算、優化設計等現代方法的應用、新結構的應用等)更完善、更接近實際。②普遍采用各種優質合金鍛件,提高材料和熱處理質量控制水平。③結構設計更合理。④加工精度普遍提高到 ISO 的 4 ~ 6 級。⑤提高軸承質量和壽命。⑥提高潤滑油質量。⑦提高加工裝備和監測手段。
二、 通用齒輪減速機市場
在各類減速機的市場競爭中,通用減速機的競爭無疑是最激烈的。競爭促進了技術的不斷發展和性價比的提高,使得當今的通用減速機已成為最能夠體現齒輪技術水平的一類產品。以承載能力為例,國際一流的硬齒面減速機的齒面載荷系數 K 值已經由 20 世紀 80 年代不到 6MPa 提高到現在的 16MPa ,此值遠高于大多專業減速機的載荷水平。
80 年代,僅有德國弗蘭德等少數國外公司進入了中國市場,雖然它們在技術上占有優勢,但對于迅猛發展起來的中國硬齒面減速機行業來說,尚構不成太大的威脅。 90 年代,隨著經濟全球化的到來,國外公司開始大舉搶占中國市場,僅天津就有德國 SEW 、德國弗蘭德、日本住友等多家國外公司獨資辦廠。這些公司不僅是全球經營,而且是全球制造。它們