“我们要把两个复杂的行星齿轮减速器,塞进直径不到一米的驱动轮里,还要保证它能驱动一百二十吨的大家伙。
齿轮的材料,加工精度,润滑和密封……
任何一个环节出问题,这台机器都会原地瘫痪。”
马耀明说完,坐了下去。
他比任何人都清楚,这个难题有多可怕。
自紧式密封圈,解决了静止的液压管路问题。
可是在旋转的,充满泥浆的驱动轮里,怎么做动密封?
怎么保证里面的润滑油几千个小时不被污染?
这是比高压接头,难上十倍的挑战!
会议室里,气氛再次凝重。
如果说第一个截割头的问题,还只是让大家觉得困难。
那这第二个行走系统的问题,已经让很多人感到了绝望。
那不是一个零件,那是包含了几百个精密零件,涉及了传动、材料、密封、润滑等多个领域的复杂系统工程。
会议室里,刚刚还因为两块七毛八的接头而沸腾。
此刻,来自阳州和滨江工业领域的各厂长和总工又犯起了难。
一百二十吨的自重。
直径不到一米的驱动轮。
充满积水和煤泥的巷道。
坡度超过十五度。
每一条都是极为苛刻的条件。
刚才的狂喜和自豪,迅速褪去,取而代之的是更加深沉的凝重。
在众人眼中,高压接头是一座陡峭的山峰,他们跟着韩栋,靠着自紧式密封这根登山绳,硬是爬了上去。
但行走系统,就是一片根本望不到边的,由无数座山峰组成的连绵山脉。
“动密封的问题,比静密封难了不止一个数量级。”
阳州机械厂的总工赵明华,声音干涩地开口。
“驱动轮是浸在泥水里的,煤矸石、岩石碎屑,那些东西比砂纸还厉害。
什么样的密封圈,能在那种环境里保证上百上千个小时不漏油?”
“不光是密封。”
一机厂的张鲁生也接过了话头。
“行星齿轮减速器,最怕的就是冲击载荷。
掘进机在巷道里转向、爬坡,驱动轮受力极不均匀,齿轮之间瞬间的冲击力,可能会超过正常载荷的十几倍。
我们现有的齿轮钢,就算是最好的,在这种工况下,寿命也很难保证。”
“还有润滑!那么小的空间,塞进去那么多齿轮,散热怎么办?
润滑油的油膜一旦在高温高压下破裂,几十个精密齿轮,几分钟之内就能烧结!”
一个又一个的问题被抛了出来。
每一个问题,都是一道无解的难题。
会议室里,接二连三的点起了香烟,烟雾越来越浓。
刚刚还因为创造了标准而热血沸腾的众人,此刻又一次感受到了那种熟悉的无力感。
他们发现,自己绕来绕去,最终还是回到了原点。
回到了那个他们最不擅长,也最薄弱的环节,精密机械加工和特种材料。
德国人为什么能做出来?
因为他们有能加工出微米级精度齿轮的机床,有能承受变态冲击载荷的合金钢,有能在泥水里泡上万小时的特种密封件。
他们没有。
这些,才是他们和世界顶尖水平之间,那道真正的鸿沟。
周兴国的心沉了下去。
他看着坐在主位上的韩栋,心里七上八下。
这一次,韩顾问还能有办法吗?
这已经不是一个奇思妙想就能解决的问题了。
所有人的讨论声渐渐平息,所有人的视线,也都下意识地,再一次投向了那个年轻人。
韩栋已经是他们唯一的希望。
就在这时,韩栋开口了。
“马厂长,你刚才说要把两个复杂的行星齿轮减速器,塞进直径不到一米的驱动轮里。”
马耀明点了点头:
“是,这是目前主流的设计方案。”
“那我们为什么要用减速器?”韩栋问。
会议室里,所有人都愣住了。
这个问题,问得就像人为什么要吃饭一样,听起来有些荒谬。
马耀明也怔了一下,下意识地回答:
“因为发动机的转速太高,扭矩太小。
我们需要通过减速器,降低转速,增大扭矩,这样才能驱动掘进机沉重的履带。”
这个回答,是写在所有机械设计教科书前几章的,最基础的常识。
“那如果我们有一种动力源,它本身转速就很低,扭矩又非常大呢?”韩栋又问。
“低转速,大扭矩?”
马耀明皱着眉,在脑海里飞快地搜索着所有他知道的动力形式。
蒸汽机?太笨重。
电动机?普通的交流电机,需要减速箱。
直流电机,扭矩特性好,但用在矿井里,电刷的火花问题是致命的。
“韩顾问,您是说……液压马达?”
油老虎老刘,那个搞了一辈子液压的老师傅,突然眼睛一亮,试探着问了一句。
韩栋抬起头,看了他一眼,点了点头。
“对,就是液压马达。
准确地说,是低速大扭矩液压马达。”
韩栋手里的铅笔在纸上飞快地移动着。
一个由多个活塞和曲轴组成的,结构奇异的简易结构图,几分钟之内就呈现在了众人面前。
“径向柱塞式液压马达。
高压油进入,直接推动活塞,带动曲轴旋转。
它的结构,决定了它天生就是干重活的。
输出转速可以低到每分钟几转,甚至零点几转,但扭矩,大到可以轻松驱动一艘船。
我们不需要任何齿轮,不需要减速箱。
直接把这个马达,装进驱动轮里,高压油管接进去,驱动轮就能自己转起来。”
韩栋的话,再一次刷新众人的工业三观。
所有人的脑子,彻底乱了。
不要减速器?
用一个液压马达,直接驱动?
这个想法,太疯狂了!
太颠覆了!
他们所有人的思路,都在围绕着怎么造一个更好的齿轮减速器打转。
而韩栋,根本就没打算在齿轮这条路上跟德国人硬碰硬。
他换了一条赛道!
一条他们想都没想到过,但仔细一想,却又无比光明的赛道!
马耀明嘴唇哆嗦着,整个人像是被抽走了魂。
“没有齿轮,没有了复杂的传动机构……
那磨损、冲击、润滑、散热这些问题,不就全都不存在了?”
“是啊!”
老刘猛地一拍大腿,激动得脸都涨红了。
“一个马达,几根油管!结构简单到不能再简单!
密封也好做!
整个马达泡在润滑油里,只要保证外面的泥水不进去就行!
这比密封一根高速旋转的传动轴,容易一百倍!”
“扭矩,它的扭矩足够吗?”
张鲁生还在做最后的挣扎,他觉得这个方案美好得有些不真实。
“我们掘进机的液压泵站,最高压力可以到30兆帕。”
韩栋平静地回答。
“用这么大的压力,去推一个排量两升的径向柱塞马达,理论上,它的输出扭矩可以超过八万牛米。”