我国重型机械用减速机的现状和存在的问题.pdf

收稿日期:2010-09-15;修订日期:2010-09-25作者简介:孟春(1978-),女,中国重型机械研究院有限公司工程师。我国重型机械用减速机的现状和存在的问题孟?春1,赵玉良1,尹文杰2(1.中国重型机械研究院有限公司,陕西?西安?710032;2.陕西汽车集团有限公司,陕西?西安?710200)摘?要:减速机行业是我国通用零部件行业的一个组成部分,其产品主要为主机配套,广泛应用在国民经济建设及国防工业各个领域。本文从近年来减速机行业现状、市场情况、行业热点及技术进步等方面论述了目前我国减速机行业的发展、特点及存在的问题。关键词:减速机;发展特点;技术进步中图分类号:TF30?文献标识码:A?文章编号:1001-196X(2010)S2-0014-04Current situation and existent problems of speed reducer used forheavymachinery in ChinaMENG Chun1,ZHAO Yu-lang1,YINW en-jie2(1.ChinaN ationalHeavyM achinery Research Institute Co.,Ltd.,X i?an 710032,China;2.ShaanxiAuto mobile Croup Co.,Ltd.,X i?an 710200,China)Abstract:The speed reducer industry is an integral part of generic parts industry in China.The products,mainly serving for themaster,arewidely used in the fields of national economy and defense industry.This pa-per introduced the development,characteristics and ex isting proble ms of the present speed reducer industryfro m the aspects of the industry status,market situation,industry hotspotand technology,etc in recent years.Key words:speed reducer;development characteristics;technicalprogress1?减速机行业概况减速机是一种动力传递机构,使用它的目的是降低转速,增加转矩。它的种类繁多,型号各异,不同种类有不同的用途。重型机械用减速器涉及的产品包括了各类齿轮减速器、行星齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器及摆线针轮减速器,也包括了各种专用传动装置,如增、减速装置、调速或变速装置、以及包括柔性传动装置在内的各类复合传动装置等。每一种类型的减速器依据其结构特征或加工工艺不同,又可分为许多类别,如齿轮减速器可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器及圆锥-圆柱齿轮减速器等。蜗轮蜗杆减速器主要依据蜗杆副的类别进行分类,目前我国主要生产锥面包络圆柱蜗杆减速器、圆弧圆柱蜗杆减速器及平面二次包络环面蜗杆减速器。行星齿轮减速器依其结构特征可分为 ZK-H 型行星齿轮减速器、混合少齿差行星齿轮减速器、一般少齿差行星齿轮减速器及封闭式差动行星齿轮减速器等。经过 40多年的发展,减速机行业已初步形成了科研、开发、设计、制造、服务等比较完整的制造业体系,在我国装备制造业中占有一定的地位和份额。自改革开放以来,通过引进先进的加工设备,新技术消化吸收,自主设计开发和技术攻关、技术改造等,使减速机行业得到飞速发展,从而使产品的技术水平、制造水平和生产能力得到极大的提高。为国家重点工程和国民经济?14?重 型 机 械?2010(S2)的发展做出了一定贡献,部分产品替代了进口,满足了市场的需要。并且在圆弧齿轮减速机、渐开线少齿差摆环减速机、星轮减速机等传动领域,产品开发、技术创新、制造水平和自主知识产权等方面我国处于国际领先地位,拥有一定的竞争优势。其产品广泛使用在冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、电力、工程机械及石化等各行业和领域。减速器行业的生产厂家也以多种形式并存,如外资企业、中外合资企业、国有企业、股份制企业和私营企业等,规模由大到小不等。具有良好生产条件、产品质量控制体系健全的企业有100余家。国内主要减速器生产企业如表 1示。表 1?减速器及国内主要生产企业产品名称主要生产企业圆柱齿轮减速器圆锥-圆柱齿轮减速器专用及非标减速器重庆齿轮箱有限责任公司南京高精齿轮集团有限公司杭州前进齿轮箱集团有限公司江苏泰隆机械集团公司中信重工机械股份有限公司北方重工集团有限公司江阴齿轮箱有限公司杰牌控股集团公司宁波东力传动设备有限公司江苏金象减速机有限公司江苏泰星减速机有限公司浙江通力减速机有限公司常州减速机总厂有限公司苏州冶金机械厂行星齿轮减速器专用及非标减速器中信重工机械股份有限公司太原重型机械集团公司内蒙古兴华机械制造厂第二重型机械集团公司大连重工起重集团有限公司荆州市巨鲸传动机械有限公司中国重型机械研究院有限公司重庆齿轮箱有限责任公司南京高精齿轮集团有限公司石家庄科一重工有限公司蜗轮蜗杆减速器江苏金象减速机有限公司恒星科技控股集团有限公司北京首钢机电有限公司机械厂杰牌控股集团公司江苏泰隆减速机(集团)公司天津万新减速机有限公司摆线针轮减速器天津减速机股份有限公司浙江三联集团有限公司江苏泰星减速机有限公司国茂国泰减速机公司?在各类减速器中,生产厂家最多、市场份额最大的当属各类圆柱齿轮减速器,年销售规模约占总市场份额的 50%,行星齿轮减速器次之,约占市场份额的 40%。蜗轮蜗杆减速器及摆线针轮减速器生产数量相对较少,且摆线针轮减速器近几年市场有逐渐萎缩之势。行星齿轮减速器年销售规模近几年增长较快,这主要是因为风电机组及工程机械行业的需求增多所致。2?减速机行业发展特点随着近几年国内经济的快速发展,作为一个重要的基础行业的减速器行业发展异常迅速,产销规模迅速扩大,呈现如下几个突出的特点。2?1?大型机械制造企业生产规模较大在过去的许多年里,一些大型机械制造企业在逐步弱化其齿轮产品的制造能力,有的一度还将过去存在的分厂撤销。但近些年来,随着各企业生产规模的迅速扩大和新产品的开发生产,许多机械制造企业又加大投资,扩大了各自齿轮箱的生产能力,这其中有因为生产风电齿轮箱而大规模介入的企业,如大连重工起重集团有限公司、太原重型机械集团公司、第二重型机械集团公司、秦川发展机械有限公司、内蒙古一机集团公司、三一重工集团有限公司等。此外北方重工集团公司、中钢西安重机公司、苏州冶金机械厂、北京轨道交通有限公司、重庆望江工业有限公司等也都加大了各自齿轮箱的生产能力,这其中大连重工起重集团公司尤为突出,数年时间,其齿轮箱的年投资已突破 30亿元,展示了极其强劲的发展势头和潜力。2?2?新近加入减速机行业者日渐增多近几年许多其它行业的厂家在寻求扩大生产规模和新的产业方向的同时,也把目光投向减速机行业,并迅速投资建厂。这其中有生产钢铁的建龙集团已在天津开始建厂、振华港口机械公司在江苏南通兴建的齿轮箱生产基地也已投入生产,此外许继集团、沈鼓集团、山东华成泵业集团、江苏上齿集团的齿轮箱分厂也都在建设之中。2?3?外资快速介入减速机行业除继续扩大规模的 SE W、Flender公司外,住友在唐山、H ansen与 W inergy在天津、GE 在?15?2010(S2)?重 型 机 械沈阳、邦飞利在徐州、布雷维尼在盐城、rexroth在北京等建立或扩建的齿轮箱生产基地也都先后投入生产及运营。2?4?民营资本投资减速机行业热情不减除已有规模的企业继续加大投资规模、扩大产能外,一批新兴的已具有一定规模及技术实力的企业也崭露头角,并在快速成长中,其中尤以江苏的南京、常州,浙江的杭州、宁波等地对该行业投资增长最快。除去上述几方面,传统的减速机专业制造企业在经过数年的技术改造和扩张后,产业规模也得到极大提升,行业技术水平也快速提高,截止2009年底,年销售额在 20亿元以上的企业有南京高精齿轮有限公司、大连重工集团有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司、杭州前进齿轮箱有限责任公司。年销售额在 5亿元以上的企业有宁波东力传动设备有限公司、第二重型机械集团公司、北方重工集团有限公司、江苏泰兴减速机股份有限公司、江苏泰隆机械集团公司、中信重工机械有限公司、太原重型机械集团公司等。销售额步入亿元以上的企业数目更是众多,行业企业规模出现了令人可喜的巨大跨越,行业企业数量出现较快增长,整体实力进一步壮大。3?减速机行业的市场及销售情况?十一五?的头两年,随着我国工业的迅猛发展,特别是钢铁、冶金、有色、电力、能源、风电设备等行业的高速发展而产生的强劲内需,减速机行业的需求也逐年扩大,固定资产投资及产销量均呈跳跃式增长。从 2008年下半年开始,我国钢铁、冶金、起重运输机械行业需求大幅回落,但风力发电行业由于其绿色能源的自然属性,加之国家近两年的大力扶持,因而高速发展的势头不减,由此带动风电增速箱及偏航、变桨行星齿轮箱的需求呈快速增长态势。2009年由于受到全球金融和经济危机的进一步影响,行业市场变化情况呈前紧后松的状况。上半年市场一度十分萧条,尤其是出口市场所受影响更大,各企业订单下滑幅度较大,进入后半年以后,随着国内各行业振兴规划的推出和实施,以及信贷投放力度的加大,市场情况迅速改观,这其中尤以煤炭、水泥、玻璃、起重运输、风电、核电、工程机械及矿山等行业表现尤为明显,其需求数量猛增,企业订单快速增加。相反冶金行业则表现一般。但综观全年,多数企业仍保持了 30%以上的增长速度,达到了各自发展史上的最好水平,行业整体销售额也超过了 600亿元。4?减速机行业热点及技术进步2009年行业上最为吸引眼球的仍属风电增速箱的开发生产及应用,承袭前几年的高速发展惯性,风电行业全年仍保持了快速发展态势,因此对风电增速箱的需求仍呈增长之势。在大批量生产1?5MW风电增速箱的同时,2 3MW的风电齿轮箱也开始生产,并装机应用。有关 5MW风电齿轮箱的开发设计工作也已启动,很快亦将投放市场。全年大连重工起重集团公司、南京高精齿轮集团有限公司生产风电齿轮箱台数已超过 2000台,此外重庆齿轮箱有限责任公司、第二重型机械集团公司也都具有了较大的生产规模和能力。在风电齿轮箱生产规模高速增长的同时,对产品的质量及运行可靠性的关注也在与日俱增。经过行业众多企业及相关人员的努力,有关风电齿轮箱的设计制造技术也取得积极的进展。我国已基本掌握了高端风电传动的设计、制造技术,具备了产品开发的能力。2009年由重庆齿轮箱有限责任公司开发的?2兆瓦风力发电增速齿轮箱关键技术研究及产业化?获得中国机械工业科技进步三等奖。国内相关机构还分别于2009年 10月在天津及 2009年 11月在包头举办了有关风电传动技术学术会议,进一步促进了行业间的技术交流和技术水平提升。此外,2009年全年在煤炭、水泥、新型墙材、核电等行业的传动齿轮箱也继续得以发展,各类新的产品均在不断得以开发和应用,如中国重型机械研究院有限公司开发的大型掘进设备配套齿轮箱,中信重工开发的双排行星立磨齿轮箱均成功得以应用。5?存在问题综观国内减速器行业的现状,为保持行业的健康可持续发展,在充分肯定行业不断发展、进步的同时,更应看到存在的问题,并积极研究对策,采取措施,力争在较短时间内能有所改善。?16?重 型 机 械?2010(S2)与先进工业国家相比,在多个方面国内传动基础件行业仍存在一定的差距。这些差距,不仅影响着产品的竞争力,而且也不利于行业持续稳定的发展。从行业发展战略的角度,必须对此有清醒的认识,并采取积极的应对措施,才不致于使我们错失调整发展的时机,并尽快走上健康的发展道路。概况起来,当前行业发展面临的比较突出的问题表现在下述几个方面:(1)企业生产规模偏小,开发能力薄弱。我国减速机行业的特点是中小企业多,生产规模总体偏小,年产值在 10亿元人民币以上的企业仍然偏少,而且还是近几年才出现。而国外同类企业中规模在百亿人民币以上的企业已经很多,营销网络遍及全球。与此对应的国外传动件巨头在研发上的投入也远非国内能比,这就使得其新产品开发及技术进步得很快,产品更新周期短。而国内多数企业技术开发能力尚十分薄弱。由于种种原因,因内近几年产品更新的速度也十分缓慢,尤其是通用减速器产品的更新太慢,已严重影响着产品的市场竞争力和企业进一步的发展。(2)产品制造质量参差不齐,整体可靠性有待提高。由于行业生产企业技术水平、设备条件及管理水平存在较大差异,导致行业产品制造质量参差不齐,产品可靠性总体也不能令人满意,导致许多用户对国内传动件产品质量的抱怨和不满,并因此失去了部分市场。(3)缺乏知品名牌,影响产品市场拓展。我国尚缺乏在国际上有影响力的传动基础件产品知名品牌,因此限制了产品在国内外市场上的拓展及推广。(4)企业管理方式粗放,管理水平亟待提升。企业管理水平的高低,综合反映在产品技术水平、产品质量、员工精神状态、企业经济效益乃至企业发展战略制定及执行等各个方面,企业规模的发展和水平的提升有赖于管理水平的提升和支撑。(5)基础技术研究不足,制约行业技术水平提升。国内传动基础件高端产品的系统性和应用性无法满足行业的需要,一些基础机理性研究如齿面微点蚀损伤研究,高端齿轮材料及热处理技术开发,传动系统动力学研究与应用等与国外差距较大等问题,一定程度上已影响了行业的正常健康发展。6?结束语我国有能力的减速机企业应有效整合国内相关科研资源,建立技术创新战略联盟,尽快开发我国的系统化的高水平传动产品设计分析技术和商业化软件,开展行业重大基础共性技术研究,为行业发展提供技术支撑,以满足诸如风电齿轮增速箱、大型舰船传动及航空传动等产品开发设计的需要。参考文献:1?成吉昌.我国减速机行业十年磨一剑 J.机电新产品导报,2002,(10).2?吴晓铃.齿轮传动的发展及市场前景 J.现代制造,2003,(20).3?王晶晶,吴晓铃.风电齿轮箱的发展及技术分析 J.机械传动,2008,(6).4?刘忠明,段守敏,王长路.风力发电齿轮箱设计制造技术 的发展与展望 J.机械 传动,2006,(6).5?张敏.大型行星齿轮减速器的开发 J.机电产品开发与创新,1998,(5).6?张展.齿轮减速器现状及发展趋势 J.水利电力机械,2001,(1).7?李钊刚.我国通用齿轮减速器的技术新突破 J.通用机械,2004,(3).8?刘洁.蜗轮蜗杆传动优化设计研究 J.机械传动,2008,(2).?17?2010(S2)?重 型 机 械