土方机械高端耐磨件关键技术及应用
2026年06月12日13:24
土方机械作为国家重大工程建设的“开路先锋”,其关键耐磨件的寿命与可靠性直接决定了整机的作业效率和施工成本。长期以来,我国高端土方机械(如大马力推土机、大吨位挖掘机)的核心耐磨件存在耐磨性差、寿命短、与主机匹配度低等“卡脖子”问题,高端市场长期被卡特彼勒、小松等国外品牌垄断。为了解决核心耐磨件的卡脖子问题,实现国产化替代,由山推工程机械股份有限公司牵头,联合齐鲁工业大学、山东太阳耐磨件有限公司、山东省机械设计研究院等单位,历时十年产学研攻关,成功突破了高端耐磨件的基础材料设计、先进制造工艺及主机智能匹配等关键技术瓶颈,实现了进口替代。
该项目主要创新点如下:
1.研制了高淬透性基础耐磨材料,解决了材料性能不稳定的难题。通过优化Cr、Al、Cu等合金元素配比,阐明了多组元协同作用机制,提高了淬透性,在保证高硬度的同时,大幅提升了组织均匀性,为高端耐磨件制造奠定了坚实的基础。
2.针对大型耐磨件热处理过程中温度控制难、变形大的问题,项目研发了动态温控分区递进加热系统与基于轮廓自适应的感应扫描淬火冷却技术,提高了控温精度;研发了十字压床变形控制技术,通过纵横双向约束,使大型铲刃板的平面度和直线度控制在≤1.5mm/m。
3.研发了热冲压腔内保压淬火技术,在多物理场耦合作用下实现了形变控制,使弧形耐磨件的回弹尺寸控制在1.5%以内,断裂率低于4%,解决了弧形件回弹与加工精度难题。
4.构建了耐磨件与主机匹配优化设计系统,研发了多模式耐磨部件—多工况工作匹配技术、“铲土-运土-卸土”三阶段自动控制模式,实现了工况自适应智能控制,降低了磨损,进一步提高了耐磨件的使用寿命,同时,提高了作业效率。

完成单位:山推工程机械股份有限公司、齐鲁工业大学、山东太阳耐磨件有限公司、山东省机械设计研究院、山东省共同体工程机械有限公司
获奖等级:二等奖
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