学科专业评审组:机械组
项目名称:高可靠高承载起重机车桥关键技术研发及产业化
提名单位: 陕西省工业和信息化厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 轮式起重机是重大工程建设、风电吊装、抢险救援等领域的核心装备,车桥作为整机关键承载驱动部件,其承载、制动、集成度与可靠性直接决定整机吊装极限与作业安全,突破超大吨位起重机车桥关键技术对我国高端工程机械产业自主可控具有重大意义。 该项目针对超大吨位起重机用多轴转向驱动车桥的承载及驱动能力不足、制动安全冗余低、承载‑驱动‑制动集成度低、交变重载工况下疲劳寿命低等行业痛点,围绕大吨位、高机动性起重机车桥开展系统性技术攻关。基于多轴高集成底盘转向、传动、制动系统、热管理与力学性能的多维度解耦难题,在“底盘限制上装”矛盾理论、双行星排轮边减速、同轴式行星换挡、轴间差速器滚针结构、热管理仿真、全载荷谱模块化设计等方面实现核心技术突破,有效破解底盘空间受限、散热不良、承载低等技术瓶颈,显著提升整机吊装极限与可靠性。研究成果取得一批自主知识产权,研发形成12吨‑30吨平台全系列轮式起重机车桥,配套应用于全地面、越野、汽车及新能源起重机等型号产品,广泛用于建筑施工、设备安装、风电吊装、物流运输、高空作业及抢险救援等场景,促进高端起重机大规模国产化,取得良好经济效益。 项目研究成果有助于推动我国高端大吨位起重机向大承载、重吊装、强越野、长寿命方向跨越,引领国内起重机车桥技术进步与产业升级。该项目符合陕西省科学技术进步奖二等奖提名条件。
项目简介:
客观评价:

应用情况和效益:
主要知识产权和标准规范等目录:
主要完成人:
  1. 姓名:郭克刚
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西汉德车桥有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新1,2,3做出实质性贡献。负责项目总体方案、技术路线的制定,以及起重机车桥系列产品开发及产业化应用的总体实施方案制定;参与制定具体的实施计划,协调各参加单位的研究内容、进度,汇总研究成果,项目技术把关和项目推广应用。负责高性能摩擦材料研究、负责桥箱一体技术研究、三联驱动桥技术研究、承载能力技术研究。是第1,5,8项代表成果的完成人。
    曾获国家科技奖励情况:2014年度,《汉德牌13吨级重型矿用前轴、25吨级双联驱动后桥》,陕西省科学进步奖二等奖,排名:9,14-2-42-R9; 2018年度,《80吨级重型矿山车辆用轮边减速器双联驱动桥及转向前桥开发》,陕西省科学进步奖二等奖,排名:4,2018-3-041-R4。
  2. 姓名:张磊磊
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西北工业大学
    对本项目技术创造性贡献:1. 发明热固性树脂-橡胶-无机陶瓷三基体协同增强技术,350℃下体积磨损率降低71%~93%,动摩擦系数稳定在0.40~0.65。 2. 对项目创新点3做出实质性贡献。参与项目整体方案的制定与规划,负责起重机车桥摩擦材料的理论研究。是第3项代表成果的完成人。
    曾获国家科技奖励情况:2022年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖一等奖。
  3. 姓名:张龙
    排名:3
    行政职务:副所长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西汉德车桥有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对项目创新点1,2做出实质性贡献。负责起重机车桥方案的确认,项目研究和开发资源协调推荐,起重机车桥开发与验证管理,应用载荷谱、多物理场虚拟分析技术,设计开发了集传动、换挡控制和制动器等多功能模块的产品,解决了高温、异响和开裂等可靠性难题,形成了基于起重机路谱的车桥设计分析方法和标准。是第2,5项代表成果的完成人。
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:赵建国
    排名:4
    行政职务:所长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:徐州重型机械有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1、3有实质性贡献,深入研究起重机底盘的布置优化,提出差异化制动热功率平衡方案,主导应用匹配了高可靠,高承载车桥的整机方案,组织动力学校核和整机路试验证,批产上市。
    曾获国家科技奖励情况:2023年,江苏机械工业科技进步奖二等奖,项目《基于物联网大数据精准产品研发技术研究及其产业化》,2023190573-062-R2; 2022年,江苏机械工业科技进步奖二等奖,项目《高性能、高承载百吨级液压单发轮式起重机关键技术研究与产品开发》,2022191570-065-R2; 2018年,徐州市科技进步奖一等奖,项目《G一代汽车起重机主力换代产品研发及产业化》,2017-1-1-R8.
  5. 姓名:宋宇
    排名:5
    行政职务:研究院副院长
    技术职称:工程师
    工作单位:三一汽车起重机械有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点2、3有实质性贡献,对起重机底盘优化布置,定义高承载匹配边界,参与多路线共同制动耦合的方案,优化匹配适应细分市场工况的承载需求,并主导应用匹配了高可靠,高承载车桥的整机方案,组织整机路试验证。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:王宇鹏
    排名:6
    行政职务:高级业务副经理
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西汉德车桥有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对项目创新点2做出实质性贡献。负责起重机车桥方案设计,车桥试验验证,以及从试制、量产到售后服务的全生命周期技术支持。负责桥箱一体行星排同轴换挡和动力断开技术研究及方案设计、负责双行星排轮边减速技术研究、密封系统化技术研究。是第4,8项代表成果的完成人。
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:赵丹
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西汉德车桥有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1有实质贡献,负责起重机系列车桥道路谱采集和相关数据库完善,起重机全系列桥壳、悬架附件、转向梯形设计,仿真分析,台架和路试验证工作,参与建立了起重机车桥以载荷谱为基础的设计计算、系统仿真分析与开发验证跟踪的精准正向设计开发体系。
    曾获国家科技奖励情况:无
  8. 姓名:杜毅斐
    排名:8
    行政职务:高级业务经理
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西汉德车桥有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1做出实质性贡献。基于起重机细分市场载荷谱数据,打通载荷处理‑多物理场仿真‑可靠性评估‑设计迭代完整仿真技术链路,提出了起重机车桥承载、传动及制动系统可靠性及减速器热管理及润滑仿真方法。实现数据驱动的数字化设计,摆脱传统经验设计模式,在产品设计阶段预判可靠性缺陷,减少样机迭代次数,缩短研发周期,降低试验成本,在保障可靠性基础上实现减重降本,延长整桥服役寿命,为起重机车桥数字化研发提供可落地的技术方案。是第4项代表成果的完成人。
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:杜杰
    排名:9
    行政职务:董事长兼总经理
    技术职称:无
    工作单位:烟台润蚨祥油封有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点2做出实质性贡献,深入系统地研究了车桥油封在动态工况下的摩擦磨损机理及密封界面适配性,发明了针对主减油封、贯通轴油封及轮毂盒式油封的低阻高效优化设计与制造技术,有效降低了油封的摩擦扭矩,显著提升了传动效率,且保持了优异的密封性能与卓越的防尘防泥水效果。基于以上创新,产品市场竞争力显著提升,市场表现非常好。是第3,7项代表成果的完成人。
    曾获国家科技奖励情况:荣获2011年度山东省科学技术进步三等奖,项目名称“EESS系列发动机节能油封的研制与推广”,排名第一,证书编号:JB2010-3-51-2。
  10. 姓名:王刚
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:武汉元丰汽车零部件有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点3做出实质性贡献。研究了起重机车桥盘式制动器在高负载、颠簸等复杂工况下的过载损坏、振动抱死、结构冗余及扭簧早期失效等关键技术难题,发明了带打滑保护功能的制动机构、齿盘式防振动抱死制动启动机构、非对称轻量化制动器支架以及基于单向轴承的转轴组件。系统解决了制动器在极端工况下的安全性与可靠性瓶颈,形成了“过载保护→振动抑制→轻量化→长寿命”的四维技术创新链。是第9,10项代表成果的完成人。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:陕西汉德车桥有限公司
    单位贡献:陕西汉德车桥有限公司是集研发、制造、销售、服务于一体的大型高新技术企业,在宝鸡、西安、株洲、铜川布局四大生产基地,具备年产各类桥总成150万根的生产能力,具有通过CNAS认证的国家级试验室,产品主要涵盖全系列卡车桥、客车桥、非公路车桥、电驱桥四大系列。对本项目的主要贡献包括: (1)负责项目总体方案和技术路线的制定,协调各合作单位的研究内容、进度,对项目研究的全过程进行管理,汇总并集成研究成果; (2)负责起重机车桥系列产品的开发及产业化应用的总体实施方案制定; (3)负责构建了载荷谱、开发验证的正向开发体系,并完成基于道路交变载荷谱的超大吨位起重机车桥设计,完成4大品类26款起重机车桥产品开发与验证; (4)负责项目中起重机车桥产品进行大规范应用推广,建成完备的生产工艺、产线工装及全流程测试检测体系,实现了产品的规划化生产; (5)获得发明专利11项,实用新型专利25项,发表论文19篇,参与制定行业或团体标准5项,企业标准30项。

  2. 单位名称:西北工业大学
    单位贡献:西北工业大学是一所以航空、航天、航海等领域人才培养和科学研究为特色的国家“双一流”建设高校,隶属于工业和信息化部。1960年被中共中央确定为全国重点大学,“七五”“八五”均被国务院列为国家重点建设高校之一,1995年首批进入“211工程”,2001年进入“985工程”,2017年进入“一流大学”建设高校(A类)行列,是“卓越大学联盟”成员高校,是“一带一路”航天创新联盟发起高校。学校为武器装备研制、国防领域关键核心技术自主安全可控和国民经济建设提供了有力支撑,是连续两次被中共中央、国务院、中央军委联合授予“重大贡献奖”的唯一高校。学校先后获得“全国文明单位”“全国文明校园”“全国毕业生就业典型经验高校”“全国民族团结进步模范集体”“全国创先争优先进基层党组织”“全国党建工作示范高校”等荣誉称号和表彰奖励。对本项目的主要贡献包括: 研制的摩擦材料具有高温摩擦系数高而稳定、抗压缩性能好、高温磨损率低等优点,满足起重机高承载、温度交变长寿命苛刻服役需求,并开展了新型摩擦材料在起重机车桥上的推广应用工作,解决技术难题,推动车桥行业摩擦材料技术进步,经济效益和社会效益显著。获得发明专利2项,发表论文3篇。

  3. 单位名称:徐州重型机械有限公司
    单位贡献:徐州重型机械有限公司是中国移动式起重机行业的开创者,是“国家级制造业单项冠军”,“国家一级企业”,业务覆盖全球全系列产品,对本项目的主要贡献: (1)深入系统的研究起重机底盘的布置优化,匹配应用了系列化汉德高承载,高可靠产品,协助拓展了产品品系,并组织验证车桥可靠性表现; (2)针对不同细分市场工况,提出差异化热管理方案,从车桥制动器,整车缓速器,发动机缸内排气等多维度、系统性解决了细分市场整车散热功率不足的问题; (3)全球首次提出并应用了转向驱动集成电驱桥,大幅度简化整机底盘布置的同时,提升整机机动性能。

  4. 单位名称:三一汽车起重机械有限公司
    单位贡献:三一汽车起重机械有限公司,是三一集团核心事业部,产品荣获国家级“制造业单项冠军产品”,具备8至4000t的全系列轮式起重机的研发,制造能力,产销规模稳居全球前列,对本项目的主要贡献: (1)组织立项并顺利上市全球首款9轴4000t产品,匹配应用了系列化汉德高承载,高可靠产品,协助拓展了车桥产品品系,并组织验证车桥可靠性表现; (2)针对不同细分市场工况,提出差异化热管理方案,从车桥制动器,整车缓速器,发动机缸内排气等多维度、系统性解决了细分市场整车散热功率不足的问题; (3)在50t起重机上,率先应用了汉德驱动集成电驱桥,大幅度简化整机底盘布置的同时,大幅降低整机重量。

  5. 单位名称:烟台润蚨祥油封有限公司
    单位贡献:烟台润蚨祥油封有限公司重点研发制造减振器油封,发动机油封,变速箱油封,车桥油封,电驱动高速油封,液压缸油封,液压马达、泵、阀油封,浮动油封以及浮动油封专用O型圈等九个系列产品,现有4000多种规格。公司立足国内高端需求市场,服务全球汽车、工程机械、矿山机械及农业机械产业链,已与国内外百余家知名专业制造商建立了良好的合作关系,产品远销美国、巴西、阿根廷、德国、比利时、波兰、西班牙、捷克、匈牙利、南非、摩洛哥、印度、韩国、日本等国家。 针对车桥油封组织了车桥油封低阻高效技术研究等相关科研项目的开题、日常科研管理及项目评审。项目组针对电驱桥高速油封、车桥主减、贯通轴及轮毂等关键部位复杂多变、苛刻的润滑工况,深入系统地研究了油封唇口摩擦磨损机理及密封界面适配性,发明了高速油封、主减油封、贯通轴油封及轮毂盒式油封的低阻高效优化设计与制造技术,有效降低了油封的摩擦扭矩,显著提升了传动效率,且保持了优异的密封性能与卓越的防尘防泥水效果。基于以上创新,目前低阻高效的油封产品已经适配多个桥型,可以应对大部分复杂路况,市场表现非常好。获发明专利8项。

  6. 单位名称:武汉元丰汽车零部件有限公司
    单位贡献:本单位作为项目核心完成单位,全面组织了起重机车桥盘式制动器高性能长寿命关键技术的研发攻关、试验验证及产业化推广工作。项目组针对制动器过载损坏、振动抱死起火、结构重量冗余及扭簧早期失效等行业共性难题,从结构设计、材料替代及系统集成等多维度开展攻关,成功发明了带打滑保护功能的制动机构、齿盘式防振动抱死制动启动机构、非对称轻量化制动器支架及基于单向轴承的转轴组件等四项核心技术,形成了“过载保护→振动抑制→轻量化→长寿命”的四维技术体系。 在应用推广方面,本单位积极推动成果转化,将上述专利技术应用于起重机车桥系列盘式制动器产品,经台架耐久验证和实车道路测试,支架整体减重约15%,彻底消除了制动抱死引发的轮胎高温起火风险,转轴组件寿命较原结构提升3倍以上,制动性能更加稳定可靠,已为多家主流商用车企业提供配套服务。 本单位依托完善的试验检测平台和产业化制造能力,确保了批量生产工艺的稳定性和产品质量一致性,有效降低了制动系统故障率,提升了整车安全性和经济性,取得了显著的经济效益和社会效益。本项目相关成果已获授权发明专利10项。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处