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機械行業:國家專利十年躺抽屜 裝載機企業寧愿比拼維修
離合器是裝載機中一個極重要的零部件。但多年來,由于天生的設計缺陷,其使用壽命并不長,給用戶造成了很大困擾。對此,一名技術員研制出了改進方案,能大大延長離合器使用壽命。該方案獲得了國家專利,但其推廣之路卻出人意料地一波三折。

    十年了,一切似乎又回到了最初原點。技術推廣無果,唯一改變的是孟慶偉已不再是那個年屆四零,一腔熱血、意氣風發的中年人,他自己形容是個“塵滿面,鬢如霜”的老漢。

    他并不是個善于言辭的人,或許是因為早些年也曾溝通過,又或許實在需要找個人傾訴,即便記者并非圈內人士,孟慶偉還是把他十年技術轉讓無果的歷程以及感悟和盤托出。

    起因

    這個讓他付出十年,既愛又恨的技術專業名稱為超越離合器技術。

    超越離合器是裝載機行星式變速箱中極重要的一個部件,它能使裝載機在重載和輕載兩種工況間自動轉換,使功率區間達到雙高效區,并且變速操作方便、省力。

    但 就是這么關鍵的部件,由于天生的設計缺陷,其使用壽命并不長。重負荷高強度下,常常不到一年就要更換。故障現象普遍表現為:超越離合器滾柱被擠壞;內環凸 輪平面損壞;頂銷孔被損壞。通過專業計算發現,離合器工作時,滾柱與內環凸輪平面之間的接觸應力遠超過許用值,從而失效和損壞。裝載機會出現工作無力,油 溫增高,車速驟減,或者突發異響。而更換的費用也并不便宜,據悉每次不少于2500元。

    孟 慶偉告訴記者,行星式變速箱引入國內生產已近半個世紀了,困擾行業的這一瓶頸問題始終沒有得到徹底解決。多少年來,只是不斷地改進,沒有實質性的飛躍。而 國外裝載機同行過去也生產過行星式變速箱,也存在著同樣的技術瓶頸。目前,在國外,行星式變速箱僅僅作為技術蓄備存在,廠家把主要研究精力和生產方向放在 了定軸式變速箱上。

    實 際上,多年來,國內眾多企業、院校、維修單位都曾為了改進行星式變速箱而研制過各式各樣的超越離合器,有契塊式、大滾珠式、棘輪式、齒輪式、聯軸器式、液 壓式、軸承式的,都曾試驗或在市場上推廣了一陣子。但據孟慶偉觀察,實際效果還是不能令人滿意,問題也沒能實質性地解決。

    他告訴記者,第一次比較大的改進是從原先的二十個滾珠,加到二十四個滾珠,壽命略有提高。最成功的一次改進,則是杭齒采用了二十個加大滾珠,輔以彈簧和小套筒作支撐,這樣不僅接觸面有所提高,更重要的是各個滾珠受力均勻了,壽命有了明顯的提高。

    “現在,大多數的廠家在采用這種結構,但這種結構仍不是最理想的。”孟慶偉說,因為它的可靠性仍不能滿足市場的需要,特別是潤滑油清潔度較差的時候,故障更明顯。

    或許技術人員都有這樣的一種精神,通過爬最高的山峰來體現自身的價值。而孟慶偉發現了這一行業普遍現狀后,也是一頭栽了進去。

    希翼

    通過調研,孟慶偉發現超越離合器原來本身就是靠擠壓楔緊原理工作的,其原設計并不是一個很完善的方案。但限于行星式變速箱的總體原理,不可能完全推翻現有結構。那么解決路徑只剩下改進,使其使用壽命大幅提高,并且易于生產。

    憑 著對技術研究的執著與熱愛以及無數次反復驗算、試驗,孟慶偉似乎發現了曙光。“改進方案說來并不復雜,只是把原結構略微進行了改進,在小而有限的空間里, 巧妙地增加了二十余個形狀特別的過渡墊塊。從而達到了增加受力面積,減少應力,提高可靠性的目的。”這一認知成果以及由此形成的文獻得到了國家專利局的肯 定,獲得了國家專利。前路,似乎一片光明。

    在 獲得國家專利后,孟慶偉開始躊躇滿志地對這一技術進行了推廣,他粗略地算,按照每年裝載機的新銷量不少于10萬臺來算,近十年已銷售的裝配行星式變速箱的 裝載機總量估計應在100萬臺左右。按平均3000小時的超越離合器壽命算,市場需要的此種配件年產值將超過億元。

    此 外,雖然多年來國外同行一直在推廣定軸式變速箱,國內同行也在不斷模仿,但由于成本高,加工難度大,最終都沒有成功。而老式行星式變速箱系統相對簡單、操 縱容易,便于生產、適用性強、成本較低廉,深受用戶歡迎。美中不足的就是其中的超越離合器可靠性較差。所以,就算定軸式變速箱開發成功,行星式變速箱也不 會因此而退出市場,并還將會在較長時間內繼續擔當主要角色。

    

    十年兩茫茫

    當時的孟慶偉為自己發現的龐大市場而激動不已,并沒有意識到該征途的坎坷。但現實卻是,盡管有了好的創意,但要轉化成生產力卻難之又難。

    獲得認同是第一道難關。行業內普遍認為老式行星式變速箱生產了四十年,應屬于淘汰產品。很多廠家都想開發國外定軸式變速箱,所以主機廠大多都對行星式變速箱的改進并不熱心。

    即使是孟慶偉服務了十幾年的裝載機企業,對這項技術也沒有表露出太大的興趣。據悉他曾向自己所在公司進行匯報,當時正值該公司著手開發定軸式變速箱的初期,公司并無興趣再對老式變速箱進行改造,而且有的技術人員甚至給出“過五年老箱就淘汰了”的結論。

    當然也并不是所有的企業都不想嘗試。有的企業也很希望有所作為。孟慶偉說,在他之前,也曾有企業試圖將超越離合器改進產品投放到了市場,但由于急功近利,最后只能以失敗告終。

    或許受此影響,之后很多企業不再敢去啃這塊硬骨頭了。這些年來,行業內也習慣把這個部件當成易損件來對待,主機廠相互之間比誰的三包故障率,只要不比別人落后很多,就滿足了。大家忙于跑馬圈地,以大為強,著力于產品的外觀造型和外部結構的變化。

    對于自己的專利,他也曾與多個專業廠家談過,存在各式各樣的想法,有的不想冒險,有的不相信他能破解行業難題。但總的說來,多數廠家的疑慮在于一旦自己費了很大的力氣進行推廣研發,到頭來成果卻可能很快就被別人抄襲了,誰也不想當第一個吃螃蟹的人。

    這 是一個令人尷尬的局面。雖然行業專家已經對他提出的結構進行了評審,一致認為他的這一發現,突破了行業多年來解決不了的難題,如果得到推廣,將是對裝載機 行業的重大貢獻。然而現實卻是,這項花費了孟慶偉十年精力,并獲得了國家專利的技術文獻現在還躺在抽屜里睡大覺。

    有人說,孟慶偉是手捧寶珠無人識;也有人說,他是敝帚自珍。

    記者問:“十年了,你覺得是哪些因素造成了而今的局面呢?”

    對這一問題,他一時沒有答復,并說會好好思量然后郵件回復。

    過了幾日,孟慶偉回復了稿件,針對記者問題,他的回答如下:

    也許,是我那來自偏僻農村的特有性格,認死理、不服輸,不善言辭,個性倔強,埋葬了這項技術的生命?

    也許,是接觸的公司并不認為老實憨厚的我能解決幾代人都沒解決的難題?

    或許,是業內對于知識產權的保護缺乏信心,不肯把投資打水漂?

    在記者看來,個中原因,大概都有吧。但記者采寫此文的目的,不僅是為了幫助孟慶偉找到原因所在,更是希望通過他的個案記錄,來向外界展示,在中國工程機械行業發展歷程中,存在的機械行業技術人員這一群體,正如何為了實現自身價值而努力奮斗著。

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