Технико-экономическое обоснование (ТЭО) проекта локализации «серий ключевых агрегатов» и «критически важных комплектующих» импортных тяжёлых карьерных самосвалов с электроколёсным приводом. 

【Аннотация】Тяжелые карьерные самосвалы на электротяге являются наиболее современным оборудованием для транспортировки руды в масштабной системе открытой добычи полезных ископаемых как в Китае, так и во всех странах мира. Стандартные модели, внедренные в горнодобывающей промышленности Китая, представлены различными сериями и моделями грузоподъемностью 100, 130, 154, 190 и 220 тонн.

Под «серией ключевых узлов» и «основными компонентами», которые необходимо срочно освоить, разработать и наладить производство в рамках проектов по локализации, подразумеваются: узел электроколеса, узел заднего моста, узел тормозной системы, узел силовой передачи, узел высокопрочного отбора мощности, узел колесного планетарного редуктора, узел главного редуктора, узел дифференциала, а также нестандартные планетарные шестерни и другие компоненты.

Ключевые слова:

Основные принципы внедрения результатов исследований в области ключевых технологий:

Рациональное внедрение стандартов проектирования;

Рациональный подбор металлических материалов;

Рациональная разработка стандартов механической обработки;

Рациональная разработка технологических процессов термообработки;

Рациональная разработка стандартов сварки.

1.Обзор проекта:

Тяжелые карьерные самосвалы на электротяге являются самой современной техникой для транспортировки руды в открытых карьерах как в Китае, так и во всем мире. Стандартные модели, используемые на крупнейших открытых карьерах Китая, включают серии грузоподъемностью 100 тонн (уже налажено местное производство), 130 тонн, 154 тонн, 190 тонн, 220 тонн и т. д.

Под «серией ключевых узлов» и «основными компонентами», которые необходимо срочно освоить, разработать и наладить производство в рамках проектов по локализации, подразумеваются: узел электроколеса, узел заднего моста, узел тормозной системы, узел силовой передачи, узел высокопрочного отбора мощности, узел колесного планетарного редуктора, узел главного редуктора, узел дифференциала, а также нестандартные планетарные шестерни и другие компоненты.

Тяжелые карьерные самосвалы с электроприводом колес представляют собой крупногабаритные транспортные средства, состоящие из множества узлов, в том числе узла электропривода колес. На них приходится значительная доля полной массы автомобиля. В условиях непрерывной эксплуатации под воздействием таких факторов, как высокие и низкие температуры, перепады климата, перегрузки и плохие дорожные условия, при переменных нагрузках, сопровождающихся скрытыми перегрузочными напряжениями, очень легко возникают локальные неисправности узлов, вплоть до выхода деталей из строя и их утилизации, что влияет на нормальную работу транспортного средства.

По результатам исследований и обследований в Северо-Восточном регионе пока нет предприятий, занимающихся локализацией, разработкой и производством данного проекта. Для обеспечения нормальной работы горно-транспортного оборудования в открытых карьерах Китая и своевременного предоставления серийных узлов и деталей, срочно необходимых для ремонта, наша компания реализует проект с общим объемом инвестиций 5 млн юаней, которые будут направлены на технические исследования, разработку и производство в рамках проекта локализации.

После реализации проекта годовой доход от продаж продукции может составить более 20 млн юаней, чистая прибыль — 4,5 млн юаней, а сумма уплаченных налогов — 2,6 млн юаней. Это будет способствовать реализации государственной стратегии в области научно-технических инноваций и качественного развития, открытию новых рынков и областей деятельности, а также созданию новых путей для инновационного развития предприятия и поиску новых коммерческих возможностей.

2.Краткое описание нестандартных планетарных редукторов серии:

Нестандартные планетарные шестерни являются ключевым элементом серийных редукторных узлов. Благодаря тому, что в планетарной передаче используется передача с фиксированной осью и распределение мощности, нагрузка распределяется между несколькими планетарными шестернями, а также благодаря рациональному применению внутреннего зацепления и использованию устройств равномерного распределения нагрузки, планетарная передача обладает многими существенными преимуществами: большим передаточным числом, высокой грузоподъемностью, расположением входного и выходного валов на одной линии и высоким КПД.

3.Инновации в области преобразования металлических материалов и технологий термической обработки:

С целью повышения нагрузочной способности, механических характеристик, твердости и износостойкости данной серии изделий, вместо среднечастотной закалки материала 35CrMo была внедрена цементационная закалка высококачественной цементационной стали 20Cr2Ni4A. Глубина закалки была увеличена с 1,2 мм до 2,2 мм, а показатель твердости по шкале HRC — с 52–55 до 58–62.

Конкретные инновационные моменты технологии заключаются в следующем:

После загрузки планетарной втулки и шестерни в шахтную печь для цементации, когда температура в печи достигает 935 °C, ее параметр составляет 0,635. Принимая время цементации равным 12 часам, основной расчет производится следующим образом:

Температура в печи для цементации 935 °C;

коэффициент теплопроводности 0,635;

время нахождения в печи 12 часов;

глубина цементационного слоя 2,2 мм.

То есть: 0,635√12 = 0,635 × 3,4641 = 2,1997.

Для предотвращения деформации кольца при закалке используется позиционирующая форма: температура закалки установлена на 860 °C, температура отпуски — 180 °C.

По результатам испытаний глубина цементационного слоя составила 2,2–2,4 мм, а твердость по шкале HRC — 62–64, что в целом соответствует проектным стандартам трансмиссии.

(Все вышеуказанные материалы подготовлены основателем нашей компании и ведущим экспертом в области горнодобывающей техники национального уровня г-ном Лю Чэнчжуном. Его работы неоднократно публиковались в печати, удостоены множества наград и отражают путь постепенного совершенствования уровня локализации производства комплектующих для горных самосвалов нашей компании, а также нашу решимость продолжать неустанные усилия. Приглашаем к прочтению, разрешается перепечатка!)