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高铁列车用高可靠齿轮传动系统
 
来源:彩票争霸Ⅱ    发布时间:2018-02-12 09:55
 
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  高铁列车是中国制造的一张“黄金名片”。然而中国高端装备崛起的背后,是核心关键部件落后的掣肘。齿轮传动系统是高铁列车动力传递的核心部件,其工作性能直接决定了高铁列车运行的可靠性和安全性。该项目面向我国高速铁路装备发展的重大需求,针对高铁齿轮传动系统长期被国外公司垄断的不利局面,通过自主化开发,创新机械结构,实现多学科综合优化,形成了集成设计方法,建立了高铁齿轮传动系统试验验证体系和智能制造生产平台,保证了产品高度可靠性和一致性。项目解决了束缚高铁发展的国际性难题,产品成功填补了国内空白,打破了长期依赖进口的局面,提升了高铁装备整体技术水平,促进了我国高端关键基础零部件进入国际先进行列,推动全行业的技术进步。

  主要取得以下创新成果:

  1.针对中国高铁跨越热带到寒温带巨大温差并且长大距离运行的条件,提出了基于记忆合金流量调节的温控等技术,解决了产品低温启动充分润滑和高速重载工况下温升控制相矛盾的难题,相比国外产品平均温升下降5-10℃。

  2.采用高精度齿轮拓扑修形技术,开发了高效齿轮配对技术,降低运行振动激励;整体优化了振动传递路径,降低振动响应;开发了适应高铁的铝合金箱体材料,较好地解决了轻量化与强度的平衡,并降低了轮轨接触产生的振动冲击。经运营实测,最大振动速度为12mm/s,低于进口产品的18mm/s,振动量级显著优化。

  3.提出了齿轮传动系统集成设计方法,实现了快速计算,解决了系统形变和轴承位移对载荷影响的评估难题,大幅提升了产品寿命估算和整机动力学设计精度,实现了齿轮传动系统的精确设计。

  4.围绕高铁运输安全要求,提出了基于应力、强度干涉理论的可靠性设计方法,研发了基于智能制造流水线的组装工艺,保证大批量产品参数的高度符合性和一致性,从而保证了产品可靠性。

  项目授权专利91件(发明专利52件),发表论文30篇、专著1篇,主持制定行业标准1项、企业标准6项,软件著作权2项。项目建成了国内唯一的列车用高可靠齿轮传动系统研发及产业化平台,产品已逐步代替进口产品,实现了国内高铁线路的全覆盖,在我国新造高铁列车中占比为70%,目前已超过2万套产品(1000列以上高速动车组)在中国铁路干线安全运行,产品失效概率显著低于国外同类产品。运营以来,实现销售收入23.7亿元。由我国轨道交通装备领域、机械传动领域学科带头人以及用户代表等专家组成的专家团队认为:该成果创新显著,达到国际先进水平,在轻量化、振动和温度控制技术方面处于国际领先水平,有重大的经济和社会效益,为高铁的快速发展发挥了巨大作用。

  该项目荣获2017年度国家科技进步二等奖,主要完成单位有中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司,大连理工大学,北京工业大学。主要完成人有王文虎,石照耀,阙红波,吴刚,靳国忠,李枫,吴成攀,王文涛,周斌,王奉涛,金思勤,林新海,叶小芬,刘升,杨牧原。