安徽省科学技术奖提名项目公示

安徽省科学技术奖提名项目公示

（2019年度科技进步奖）

一、项目名称

重大装备用重载高速联轴器试验测试平台开发与应用

二、提名者及提名意见

马鞍山市科技局同意提名

三、项目简介

泰尔重工是一家集联轴器研发、设计、制造及售后服务为一体的公司，在国内联轴器细分领域市场占有率第一。同时，在国际市场如俄罗斯、印度、伊朗等国进行了布局。近年来，公司在技术创新方面不断投入，逐步完善产品在研发过程中的检验、验证等措施。

随着重大装备技术水平的不断提升，对联轴器承载能力、寿命等要求也不断提高，如轨道交通、矫直机用联轴器转速高；风电、船舶用联轴器载荷大；冷轧机组用联轴器载荷大转速高等。目前此类联轴器主要进口自德国、日本等国。而国内联轴器行业仍以模仿国外同行产品（如：VOITH、弗兰德、中村自工等）及经验来生产产品，技术水平低。

本项目针对联轴器行业的创新能力不足，尤其是基础技术研究缺少试验数据支撑的现状。同时，联轴器是装备传动系统中的核心基础件之一，其性能直接关系到所在系统的性能指标。因此，通过本项目的实施，为联轴器相关产品的开

发研究提供试验手段、为社会或企业培养复合型人才、为客户提供更为先进的高性能联轴器产品、为联轴器行业提供试验数据支撑、为省内企业的联轴器产品及其应用装备创新发展提供支持。

本项目由泰尔重工与重庆大学、安徽工业大学以产学研形式联合开发，总投资1500万元，试验室整体占地约1000平方米。针对联轴器产品技术特点及相关参数要求、试验系统及其功能实现等方面进行了攻关，主要关键技术内容如下：

1、基于试验台的功率流封闭原理，对机械功率封闭式试验台的功率流封闭原理进行理论分析，建立了2级减速、3种布置的功率流封闭式数学模型，并制定了运转试验台的整体结构方案。采用转矩传感器与扭矩加载系统的闭环控制技术实现加载的持续、稳定；基于板式油、水冷热交换及喷油润滑技术，设计了齿轮箱降温及润滑的一体化油温控制系统，实现齿轮喷油润滑同时油、水的冷热交换，保证润滑、散热充分；最终形成实现大功率（3500kW）、高扭矩（400kN·m）、大倾角（15°）、高转速的（2000r/min）的试验台整体技术方案。同时，相比于同等条件下的电封闭式试验台其建设成本降低50%，试验成本降低46%～68%（以耗电量衡量）。

2、基于齿轮的啮合理论并对三种试验工况（最高转速79rad/min、最大扭矩400kN·m；最高转速2000rad/min、最大扭矩17.5kN·m；最高转速79rad/min、最大扭矩400kN·m）

进行解耦，采用一体化组合式封闭齿轮箱技术方案。同时，利用齿轮设计软件对齿部参数、齿轮轴等进行了设计、分析。满足试验台针对重载、高速、常规的三种试验工况要求。

3、基于杠杆原理，对静载试验台的大扭矩加载、测试件附加弯矩影响、测试件安装、支承机构等问题进行了分析研究，建立了液压加载驱动及其控制、内力封闭机构、花键副移动机构、无保持架滚子轴承支撑机构等技术方案，实现了12000kN·m的大扭矩静载要求。

4、基于液压理论，对液压系统功能、加载能力、回路结构等技术进行了分析、研究，制定并设计了1套采用多回路控制、过载与缓冲保护的液压系统。液压缸驱动采用速度调节回路，每个液压缸驱动力臂可单独调节；调整花键副构件的双作用液压缸驱动采用开式循环回路，可手动快速调节伸缩。同时，通过在液压系统回路中设计过载安全阀、蓄能器，在测试件断裂时的起到保护作用或缓冲回路中的液压冲击。

5、基于试验测试平台，在不同扭矩、转速、倾角工况下，对轨道交通联轴器、联轴器遥测系统、冷轧轧机主传动高性能十字万向联轴器、液压安全联轴器等联轴器产品进行了模拟试验研究，验证了产品的传动数学模型、结构与工艺参数的影响等，为新产品的创新提供了试验数据支撑。

所在试验室与全国冶金设备标准化委员会成立“全国冶金标准化委员会传动基础件试验检测中心”，试验测试平台是该中心核心装备。同时，该试验测试平台中的静载试验台

（装置入网编号：020*********）和运转特性试验台（装置入网编号： 020*********）在安徽省大型科学仪器设备共享服务平台备案。

项目培养了一名博士后、二名工程硕士等，获得八项发明专利，五项实用新型专利，论文一篇，九项标准，其中五项国家标准。

四、客观评价

1、完成了试验测试平台的建设，2014年4月24日，省科技厅委托马鞍山市科技局组织召开了专题论证会，一致认为该项目的技术水平达到国内领先水平。

2、安徽省科学技术情报研宄所出具的查新报告显示：国内外已见大转矩弹性联轴器的静扭转试验、动态特性测试系统的报道，但在一定倾角下的重载联轴器试验则在相关报道中未见述及；国内外已见可用于轴类零件试验的机械功率封闭型试验台的报道，已见对大功率十字万向联轴器的分析与扭矩测试的报道，但未见针对联轴器运转特性的机械功率封闭试验台可对大倾角类联轴器进行试验的报道；国内外已见针对不同类型联轴器的动态特性试验台的报道，但未见联轴器试验台将高速低速和低速重载封闭齿轮箱整合为一个整体部件的报道。

五、应用情况

本试验测试平台主要应用于冷轧轧机、风电、船舶、矫直机等传动用联轴器产品的开发验证试验，所形成的标准产品受到用户的认可，此类联轴器的主要客户有首钢、本钢、梅

钢等。同时，也对外进行开放，与冶金传动标准化委员会、太重风电项目用联轴器、中船重工船舶项目动力系统用联轴器等有合作。

通过科学的验证手段提升了联轴器产品的性能，是的客户装备水平及稳定性都得到了提升，也实现了更多高性能的联轴器国产化替代进程，实现公司与客户的双赢。

六、主要知识产权和标准规范等目录

七、主要完成人情况

项目主持人：夏清华，本项目排名第一，泰尔重工股份有限公司副总经理，正高级工程师。工作单位：泰尔重工股份有限公司。

主持项目总体技术方案设计指导，对项目创新点1、创新点2、创新点3、创新点4、创新点5、创新点6做出重要贡献。完成试验测试平台项目组织及总体方案的设计工作，负责项目管理及技术方案设计审批；完成新型联轴器产品的验证试验，负责试验指导及试验报告审批，提出运转试验台采用1个台架3种布置的方案及静载试验台的液压加载方案等；制定了联轴器产品试验相关的试验标准；指导新型联轴器产品（轨道交通联轴器、风电联轴器等）的验证试验及报