“大功率工程机械自动变速器” 项目简介 杭州前进齿轮箱集团股份有限公司 2014年7月.

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1 “大功率工程机械自动变速器” 项目简介 杭州前进齿轮箱集团股份有限公司 2014年7月

2 目 录 公司简介 一、项目简介 二、对“强基工程”的几点认识 1.项目必要性 2.项目关键技术 3.项目保障能力 4.项目目标
目 录 公司简介 一、项目简介 1.项目必要性 2.项目关键技术 3.项目保障能力 4.项目目标 5.项目实施方案和计划 二、对“强基工程”的几点认识 1.“强基工程”的紧迫性和责任 国家层面的问题 2.项目共性技术应用 3.项目技术指标的确定 4.项目结果 ---- 商品化 5.项目商品化难题 ---- 产品状态一致性

3 杭州前进齿轮箱集团股份有限公司简介 上市公司：2010年上交所，股票代码 601717 年度中国齿轮10强、国家重点高新技术企业
风电、工业传动、农机齿轮箱 最近十年 年度中国齿轮10强、国家重点高新技术企业 工程机械齿轮箱、船用变速箱、风电增速器及粉末治金摩擦片 “国家和行业标准” 制定单位 汽车变速箱 九十年代 工程机械 变速箱 八十年代 船用齿轮箱 六十年代 注：此页简单阐述公司研发产品对应年代即可，表现公司产品研发创新能力。 3 3

4 一、项目简介 项目概述 项目名称：“大功率工程机械自动变速器” 项目内容：大功率工程机械变速器研发（以装载机为例，6吨----8吨）
工程机械变速器自动换档控制技术研发 项目目标：2015年末，完成5吨----8吨大功率工程机械自动变速器研发 形成年产一万台套的生产能力 项目进度：6吨变速器完成样机台架试验，8吨变速器巳进入工况试验阶段 自动控制系统的试验台位基本完成，将启动自动变速器台架试验

5 一、项目简介 1.项目必要性概述 1.1. 大吨位工程机械正在快速发展 大吨位工程机械具有高效和节能（单位工作量能耗）的优点
以装载机为例：6吨—8吨正进入小批量生产阶段，8吨以上正在启动。 自动变速技术适应大吨位工程机械操纵舒适性和整车可靠性的要求 自动换档变速器具有改善工作环境，减少能耗，延长整机寿命等优点，是大吨位工程机械技术进步的必经之路。 1.2.大功率工程机械传动装置是我国工程机械大型化的主要技术壁垒 传动装置是工程机械最重要的核心部件，涉及到电液控制、湿式离合器、变矩器 和高功率密度齿轮传动结构等一系列关键技术。 大功率工程机械传动装置主要被卡特彼勒、小松、沃尔沃和ZF等控制。

6 一、项目简介 1.3.具有自主知识产权的大功率工程机械自动变速器是国内空白
90年代初期自动变速技术开始应用于装载机，到90年代中期，美国70%以上的工程机械装备了自动变速器，日本达到了60%，欧洲发达国家也达到了30%。 但在国内，具有自主知识产权的工程机械自动变速器仍处在开发阶段。 1.4. 项目的通用性意义 “机械传动+液力传动+自动变速控制”的自动变速传动系统具有很强的通用性，其各类变形产品可广泛应用于： 各类复杂路况牵引车辆，如山地、矿山、沙漠等牵引车辆，尤其是军用车辆； 各类非道路作业机械，除工程机械外，还有如大型农业机械等。

7 一、项目简介 2. 项目涉及到的关键技术 1） 变矩器部件： 目前变矩器设计基于经验和大量实验，周期长、费用高、性能无法达优
1） 变矩器部件： 目前变矩器设计基于经验和大量实验，周期长、费用高、性能无法达优 新的设计基于三元流动理论，集成数值模拟、模具设计及样机制造 2） 电液自动控制系统 ： 主要为四个方面:基本自动换档功能、安全功能、诊断功能和辅助功能 涉及到电控单元TCU和ECU的研发，工况检测系统和换档决策系统的研发

8 一、项目简介 3） 高性能离合器部件 ： 离合器结构设计质量涉及接排平顺性、脱排空耗及换档可靠性等重要指标
3） 高性能离合器部件 ： 离合器结构设计质量涉及接排平顺性、脱排空耗及换档可靠性等重要指标 高性能摩擦片是离合器的核心零件，要求具有高热负荷特性和低磨损率 4） 齿轮箱轻量化和低噪音设计和制造技术 ： 高功率密度齿轮箱设计方法涉及到计算机分析模拟、检测和试验手段 高功率密度齿轮箱制造涉及到薄壁齿轮热处理工艺和箱体高精度加工工艺 低噪音控制涉及加工精度、齿轮修形和液压系统优化等技术

9 一、项目简介 3.项目保障能力 1） 公司是国内工程机械变速器的主流研发和生产企业
80年代自ZF引入WG180系统液力变速器，目前已自主开发出WG系列、YB系列、YD系列多款变速器，是国内工程机械液力变速器的主流机型。 WG180变速器 5吨装载机变速器 6吨装载机变速器 8吨装载机变速器

10 一、项目简介 2）离合器研发能力 公司是国内工程机械和船用传动装置的主流研发和生产企业，设计和批量生产多种形式的离合器

11 一、项目简介 3）粉冶摩擦片研制能力 纸基摩擦片 铜基摩擦片 铁基摩擦片 公司是国内最大的摩擦片生产企业；
主持制订了GB/T21955《农林拖拉机和机械纸基摩擦片 技术条件》、JB/T9713《工程机械湿式铜基摩擦片 技术条件》、JB/T3063《烧结金属摩擦材料 技术条件》等国家及行业标准。 纸基摩擦片 铜基摩擦片 铁基摩擦片

12 一、项目简介 4）液压和电控单元研制能力 变速器控制阀 档位选择器 操控电脑盒

13 一、项目简介 5）变矩器研制能力 几何模型 计算模型 网格模型 变矩器系列产品 导轮 泵轮 涡轮

14 一、项目简介 4. 项目目标 1）完成产品研发 研发出传递能力相当于6吨及以上的具有自主知识产权的大功率工程 机械自动换档变速器，产品性能接近国际先进水平，填补国内空白，具体 性能指标如下： 整机功率200KW以上； 具有自动换档基本功能、安全功能、诊断功能和辅助功能； 噪音：≤92db； 效率：≥77%； 轻量化：接近国外同类产品水平； 换挡性能：换挡冲击载荷系数≤2，（1600r/min）； 平均无故障工作时间：≥1000h； 平均使用寿命：≥10000h。

15 一、项目简介 2）形成商品化生产能力 建成示范基地：建立生产线、试验平台，实现批量生产模式，到2015年末形成1万台套/年的批量生产能力。
3）实现产品拓展 实现自动换档变速器技术的扩展，建立通用性应用技术平台，广泛推广应用于各类复杂路况牵引车辆、非道路工作机械和大型农业机械。

16 一、项目简介 标志产品的确定 AWG180：基于WG180，成熟产品 AYB210：基于YB210，完成结构样机
额定功率：310KW 最高输入转速：2500R/M 涡轮轴最大扭矩：2750NM 重量：1100KG 档位：6前3倒 噪音：≤92db 效率： ≥ 77% 平均无故障工作时间：1000h 平均使用寿命：≥10000h

17 一、项目简介 5. 项目实施方案和计划 杭齿集团 吉林大学 郑机所 整车厂
变速器总成设计 变速器总成制造 总成台架试验 变矩器研究 控制系统研发 齿轮降噪研究 结构轻量化研究 整车试验 变速器匹配研究 机械通用零部件行业协会：为总协调单位，建立项目实施联合体，组织协调用户验证和认可等过程，保障项目顺利实施。

18 一、项目简介 项目计划 年度 年度任务 年度考核指标 重要任务的时间节点 2013 离合器部件 变矩器部件 液压和电控系统 变速器总成
离合器：离合器摩擦材料研究报告 变矩器：变矩器泵轮、导轮、涡轮首轮样件 液压和电控：中期报告 总成设计：完成设计图样 至2013年末： 完成离合器摩擦材料研制 完成首轮变矩器试制 完成液压和电控系统初步设计，在 吉林大学试验台位上启动部份试验 4.完成总成结构设计，启动试制 2014 离合器：完成离合器部件研发 变矩器：完成变矩器部件研发 液压和电控：继续台位试验 变速器总成：完成变速器样机 至2014年末： 完成离合器设计和试制 完成变矩器试制和台架试验 完成液压和电控系统台架试验 完成变速器总成样机试制和机械部份台架试验 2015 总成台架试验 整车试验 1.液压和电控：完成变速器总成控制台架试验 2.变速器总成：实施变速器总成整车试制 至2015年末： 完成变速器总成台架试验。 实施变速器总成整车试验、改进和 优化，年末完成变速器总成鉴定报告 3.2015年末形成批量生产能力，同时针对市场应用研发变形产品

19 二、对“强基工程”的几点认识 1. “强基工程”的紧迫性和责任 从“传动装置”领域看中国装备制造业的不足： 船舶 大型船舶推进系统占比很低
产业门类 中国 发达国家 工程机械 （装载机） 5吨为主、电液手动换档液力机械变速器 大吨位、自动换档液力机械变速器、液压和电驱动变速器 汽车 （重型卡车） （小型乘用车） 重卡：同步器换档机械变速器 制动：制动片水冷 小型乘用车：机械变速器 重卡：自动液力机械变速器 制动：标配液力缓速器 乘用车：AT/AMT/CVT/DDCT 农机 （大型拖拉机） 非动力换档机械变速器 桥箱一体动力换档机械传动系统、液压驱动无级变速器 船舶 （大型、高速） 大型船舶推进系统占比很低 功率密度比国外低30%以上 国外订单的大型船舶推进系统基本上被国外巨头垄断 中国装备制造业大而不强，可见“强基”的紧迫性，装备制造业应有责任感

20 二、对“强基工程”的几点认识 2. 共性技术应用：可拓展 变矩器 液力变速器基本结构 电控系统 离合器 轴齿、箱体

21 二、对“强基工程”的几点认识 工程和农机的共性技术 农机动力换档变速器（DB180） 工程机械变速器（YB310）

22 二、对“强基工程”的几点认识 特种牵引车变速器 特种牵引车变速器（YK45） 特种牵引车变速器（YD45）

23 二、对“强基工程”的几点认识 大功率液力传动车用变速器 共性技术： 工程、农机、车用变速器共用一套液压控制单元

24 二、对“强基工程”的几点认识 3. 项目技术指标的确定：解决有无，满足国内需求，逐步提高 项目技术指标比对： 主要指标 项目指标
国外先进水准 传递能力 200KW到310KW三种机型 模块化设计，同一箱体和外形尺寸可配置几种功率段 自动换档功能 基本自动换档功能、安全功能、诊断功能和辅助功能 借用汽车AT变速器的成熟技术 总成噪音 ≤92db ≤90db 总成效率 ≥77% 综合效率可接近 80% 左右 轻量化 功率密度略低于国外 由于采用模块化设计，轻量化指标得看具体型号 平均使用寿命 ≥10000h 平均无故障工作时间 ≥1000h 高于国内

25 二、对“强基工程”的几点认识 4. “强基项目”的结果应商品化 强基项目的实施结果应商品化，而不是以“论文、专利和样机”结案
强基项目要商品化，则在设计阶段必须考虑到： 可靠性高 产品适用性或可匹配性好 经济性：设计成本低和工艺性好

26 二、对“强基工程”的几点认识 5. 产品状态一致性：“强基项目”商品化的前提 国内装备最大的问题不是先进性，而是“状态一致性”
少数几人即可能完成“强基项目”的研发，但“一致性”反映企业的整体水准 不能确保产品的一致性，则“项目”的结果不被市场接受，不能形成商品 产品“状态一致性”涉及到： 设计和制造全过程的质量策划和过程管控能力 供应商体系的水准和采购件的“状态一致性” 工艺装备的水准和资源保障能力 在做强基项目的同时，务必提升企业的整体管理素质，才能确保“一致性”

27 二、对“强基工程”的几点认识 6. “国家层面”的问题 1）国家创新体系建设 高等院校作基础性、学术性、前沿性理论研究
专业研究所作单元性、功能性、工艺性技术研究 企业作应用性、商品化研究 因为创新体系不完善，迫使企业展开不同层次的研究，导致： 低水平重复研究极为严重：如乘用车AMT自动变速器 传动部件故障诊断和远程监视系统 全社会科研资金效率很低、时间成本高 多头研究、不同技术路线研发造成将来难以标准化

28 二、对“强基工程”的几点认识 2）国家产品评价体系建设 目前：国家级试验室主要作符合性评价，依据“国家标准”
企业主要作二方认证，依据双方“技术协议”，也是符合性评价 许多企业（非特大型企业）急需“差异性评价”，与“标杆产品”的差异： 确定研究改进的方向 便于市场优胜劣汰 “差异性评价”成本昂贵，但重要意义： 建立产品“引导性”国家标准，明确国家标准间的差距，引导基础件发展 便于国家产业规划

29 谢谢大家