该项目根据《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。
该研究由江苏泰隆减速机股份有限公司领衔并联合北京起重运输机械设计研究院、重庆大学等共同完成。研究人员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。
经过三年多科技攻关,课题组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,形成了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;通过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,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,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。
根据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3分贝,材料节约10%左右,达到国内领先水平。采用该传动机械装备的桥式起重机整机重量可减轻15%~20%,能耗降低10%以上。
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、码头等场所。中国减变速机行业协会理事长殷根章表示,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。
殷根章表示,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的扩大,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。