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低噪声耐高温高压齿轮油泵的

2017-10-18 30页 doc 124KB 43阅读

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低噪声耐高温高压齿轮油泵的低噪声耐高温高压齿轮油泵的 关键技术开发与产业化 项目可行性报告 2010年11月 一、立项的背景和意义 (一)背景 1、发展前景广阔~市场需求量大。齿轮油泵是液压系统中的重要组成元件,依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的一种回转泵。由于它具有工作可靠,制造方便,自吸性能好和抗污染能力强等特点,而被广泛应用于机械、国防、能源、冶金、交通、石化、轻工、食品等领域。专家预计今后3~5年中,世界齿轮油泵业将会以每年5.5%左右的增长率发展,2009年1月至8月我国齿轮油泵的产量达260多万...
低噪声耐高温高压齿轮油泵的
低噪声耐高温高压齿轮油泵的 关键技术开发与产业化 项目可行性 2010年11月 一、立项的背景和意义 (一)背景 1、发展前景广阔~市场需求量大。齿轮油泵是液压系统中的重要组成元件,依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的一种回转泵。由于它具有工作可靠,制造方便,自吸性能好和抗污染能力强等特点,而被广泛应用于机械、国防、能源、冶金、交通、石化、轻工、食品等领域。专家预计今后3~5年中,世界齿轮油泵业将会以每年5.5%左右的增长率发展,2009年1月至8月我国齿轮油泵的产量达260多万件。 2、现有技术水平低~依赖进口保质量。由于我国较晚认识到齿轮油泵在机械工业中的重要地位,长期缺乏投入,致使整个行业基础差、底子薄、实力弱。国产齿轮油泵普遍存在工作压力低,高温高压下容积效率低,结构复杂维修成本高,噪声大等缺点。随着我国机械工业水平的逐步提高,齿轮油泵生产技术落后的瓶颈现象日益显现。下面选择工程机械和石油化工设备两个领域为例进行说明。 在工程机械领域:随着我国对物流业的逐步重视,我国叉车的年增长速度高达26%,截止到2008年年底,国内叉车的保有量约为80万台。齿轮油泵是叉车等工程机械产品的重要配套件,利用液压原理使齿轮油泵作为液压油输出供给多路换向阀,操纵液压油缸使叉车完成举升和下降动作。齿轮油泵性能的优劣直接关系到叉车的整机质量。目前,国产齿轮油泵的额定工作压力只有16 MPa,使用寿命仅有1~5年,同时满载下噪声高于80 dB,已不能满足工程机械行业向高压、高可靠性和环保低噪音方向发展的要求。国内叉车生产企业为了确保整机的质量,不得已提出“全球采购,中国除外”的措施,致使民族企业痛失大量的商机和市场。 在石油化工设备领域:随着国民经济的快速发展,我国对石油和石化产品的需求日益增加,石化工业的规模将进一步扩大。预计到2020年,我国需新增千万吨级炼油及配套装置约25套,新增80万~100万吨级乙烯装置约9套,其中浙江镇海2000万t/a炼油改造和100万t/a乙烯工程已投资233亿元人民币。齿轮油泵是石油化工生产设备中用量较多的元件之一,主要用于输送原油、成品油 和化工原料等。据统计,一个大型乙烯厂共需各种液压泵2000多台套,其中齿轮油泵就占23%。大型石化项目的改造与扩建给齿轮油泵的应用带来广阔的应用前景。然而,与国外先进技术相比,国产齿轮油泵制造技术还停留在简单的模仿阶段,缺乏理论根据和实验研究数据,同时由于加工精度低,测试手段不完善等原因,最终导致国产齿轮油泵在效率、可靠性与操纵寿命等方面与国外产品存在较大差距。因此,我国石油和化工等行业所使用的齿轮油泵多数仍依赖进口。 (二)意义 1、有利于弥补国内技术空白~替代进口产品。项目承担单位是一家专业生产各类液压元件的实力型企业,创建以来引进日本、德国先进技术,主要生产的产品有:油缸、油泵、转角缸、气缸、镀铬活塞杆、油缸缸筒、气压设备、油压设备,涉及6大系列产品,70多个规格型号。产品广泛用于电子,五金,机械起重、运输、玻璃、塑料的生产及设备制造行业。其中,KCP4系列高压齿轮油泵填补了国内“耐高温、高压、低噪声齿轮油泵”的产品空白,是国内第一家研发该产品并投入生产的企业,已申报了国家发明专利。该系列产品在多家企业试用后,供不应求。本公司在已有研究成果的基础上,引进消化并吸收国外先进技术,拟自主研发新型的高温高压高性能齿轮油泵。通过双压力角的非对称渐开线齿形修正,减小流量脉动系数,降低噪声;通过轴向间隙浮动补偿、径向采用扫镗工艺和DU自润滑轴承技术,提高油泵的容积效率,增强抗震性,延长使用寿命;设计耐高温材质的异型密封圈,并通过隔热材料(四氟乙烯隔圈)的加入,避免后泵盖与异型密封圈的直接接触以提高油泵的耐高温性能。研究齿轮油泵先进的设计理论与设计方法,开发出低噪音、高容积、耐高压、耐高温、结构小巧、寿命长的新型齿轮油泵来替代国外进口产品,具有十分重要的意义和广阔的应用前景。 2、有利于提高整体竞争力~推动行业发展。面对国产基础件生产水平滞后于机械工业发展的现状,我国政府在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中已明确将基础件和通用部件的设计、制造和批量生产的关键技术作为制造业发展的优先主题。制造业作为浙江工业的主体,是推动浙江国民经济增长的主要动力。自2004年6月全省工业大会后,省委、省政府相继出台了《浙江先进制造业基地建设规划纲要》和《关于推进先进制造业基地建设的若干意 见》,对走新型工业化道路、加快先进制造业基地建设做出了战略部署。浙江要形成国内领先、具有较强国际竞争力的先进制造业基地,成为我国走新型工业化道路的先行地区,并在若干行业和区域形成一批产业规模、创新能力、出口规模居全国前列的全国性制造中心和国内重要的产业基地。液压传动系统因其运动平稳,控制简单,调速范围大,功率质量比大等优点,而被广泛应用于各类机械装备。齿轮油泵作为液压传动系统中不可或缺的重要组成基础件,直接影响到整机的性能和身价。项目申请单位相信通过本项目地顺利实施必将大幅提高齿轮油泵的使用性能,从而提升机械产品的整体性能,并最终惠及整个大机械工业。 、有利于台州市油泵产业集群的转型升级。20世纪90年代前,机械液压是3 台州市的基础产业,台州的机械液压件在全国享有很高的知名度,如仙居县的液压件产品,质量和技术均处于国内领先水平,仙居液压在高峰时曾占全国同类产品份额的40%,是机械工业部全国液压件生产的定点企业,为国内各大型企业提供配套。然而,改革开放后,国营企业纷纷转制,民营企业在科技创新、人才引进、设备更新等方面投入不足,造成台州液压产业整体水平下降,大部分液压企业处于低、小、散阶段。目前,仙居县从事机械液压行业的企业有60多家,而总产值仅有3亿多元,液压泵产业急需提升档次,做大做强,转型升级。 本项目通过低噪声耐高温高压齿轮油泵的关键技术研发与攻关,攻克产业化技术难题,带动台州市液压泵行业向高端方向发展,从而实现以点带面,提升台州液压件产业集群产品的质量和档次,全面推进装备更新、产品换代、专利应用、品牌创建、标准升级,全方位、多途径地提高台州液压件产业集群产品的质量和档次,实现产业集群的转型升级。 二、国内外研究现状与发展趋势 目前,液压传动系统正向着快响应、小体积、低噪声的方向发展,作为液压系统的重要元件齿轮油泵为了适应这些要求,表现出了高压化、低流量脉动、低噪音和大排量的发展趋势。国内外学者针对齿轮油泵开展了大量的研究工作,主要包括以下几个方面: 1)齿轮参数及泵体结构的优化设计。褚克勤等分析了CBN-G3系列高压( 齿轮油泵,对泵体的材料和结构作了改进,提高了泵体的抗疲劳能力。殷金祥、 李志华通过分析齿轮油泵的性能指标,建立了齿轮油泵齿轮参数优化的数学模型,用优化方法寻得使齿轮油泵的性能趋于最佳的齿轮参数。方光义等对斜齿齿轮油泵的设计计算方法进行了探讨。日本 Shimazu Seisakusho 公司为了使泵的吸油腔与压油腔有可靠的密封,在端盖内开设特形槽,并嵌入弹性密封条,以提高容积效率。 (2)困油冲击及卸荷措施研究。齿轮油泵的困油现象对齿轮油泵乃至整个液压系统都会产生很大的危害,必须采取措施加以解决。Zhao et al.分析了齿侧间隙很小时直齿齿轮油泵和斜齿齿轮油泵困油容积的变化规律,并设计了消除齿轮油泵困油的导压槽。甘学辉等对外啮合斜齿齿轮油泵的困油特性进行了较详细的研究,推导出了无侧隙斜齿齿轮油泵消除困油时的临界螺旋角表达式。 (3)齿轮油泵流量脉动控制方法。由于齿轮油泵输送液体是靠齿轮转动时啮合点形成的吸、压液腔的体积变化来实现的,其流量是不均匀的,从而产生了流量脉动。流量脉动会引起压力脉动,进而使系统管道及阀产生振动和噪声,因此必须采取措施加以解决。Hou et al.等分析了复合式外啮合齿轮油泵的流量脉动,导出了流量脉动的计算公式,并给出了流量脉动率很小的中心轮齿数。赵亮、周骥平对斜齿齿轮油泵的流量脉动特性进行了分析。日本 Saitama KiKi 公司通过减少困油容积变化的波动,以减小压力脉动,来提高泵工作稳定性。 (4)齿轮油泵的噪声控制技术。国外早就有“安静”的液压泵之说。随着人们环保意识的增强,对齿轮油泵的噪声要求也越来越严格。齿轮油泵的噪声主要由两部分组成,一部分是齿轮啮合过程中所产生的机械噪声,另一部分是困油冲击所产生的液压噪声。Czech研制的齿轮油泵通过将从动齿轮安装在滚珠支撑上,保证了主动轮的自定心,最终实现降低噪声的效果。曲秀全等人提出了一种通过增加齿轮油泵工作齿轮的重合度,以及在轴端增加了一对过渡齿轮两种方法来保证齿轮传动的连续性和稳定性,从而消除由于冲击产生的噪声,并取得了较好的效果。 (5)高参数齿轮油泵的研究。在石化工业中,齿轮油泵往往要输送高温高粘度液体,高粘度液体在常温下通常呈固态,在保温状态时才为液体。齿轮油泵输送高温高粘度液体时,会产生许多与常规齿轮油泵不同的问题,为解决这些问题,祝海林等分析了高粘度齿轮油泵的结构和性能特点,指出了高粘度齿轮油泵 的发展方向,给研究开发适合我国石化生产条件的高粘度齿轮油泵,提高现有高粘度齿轮油泵的性能提供了参考。孟继安等在性能试验的基础上,建立了计算高粘度齿轮油泵的极限转速、功率、效率等的经验公式,为此类泵的研制和应用提供了依据。Ma et al.从聚合物熔体高温、高粘度的特点出发,对高粘度外啮合齿轮油泵的结构及特性进行了具体分析,找出了一种有效的性能分析理论,为研究、设计、制造聚合物高粘度齿轮油泵提供了理论参考。 除了以上五个方面以外,另外还有轮齿表面涂覆技术、齿轮油泵寿命及影响因素、轮齿弯曲应力与接触疲劳强度计算以及齿轮油泵高压化途径等方面的研究。在多元科技高速发展的时代,齿轮油泵已算不上是高科技产品,但齿轮油泵在国民经济发展中却一直发挥着十分重要的作用,仅在关系到国家经济和国防安全的能源、石化、航空、航天、钢铁和军工等重要领域就有着大量的应用。作为一个制造业大国,一个齿轮油泵市场大国,我国齿轮油泵行业与世界同行先进水平仍存在较大差距。 在上世纪五、六十年代,我国各油泵生产企业都相继建立了自己的研究所、情报、标准化中心,产品主要以自我开发为主,并有组织、有、有步骤地调动全行业的力量成系列地开发新产品,淘汰老产品,形成了齿轮油泵行业较完整的技术体系。然而,改革开放后,许多国外技术被引进到国内,许多企业逐渐走上了以转化国外技术为主的技术发展道路,国家虽提出了引进、消化、吸收、创新的发展方针,但在实际执行过程中却是引进的多,真正消化吸收的少,进而放弃了自我创新,陷入了“引进—转化—再引进”的发展怪圈之中,导致中国齿轮油泵企业拥有自主知识产权的技术越来越少。例如,叉车行业中广泛使用的齿轮油泵是阜新液压件厂于八十年代引进国外齿轮油泵结构而生产的CBF-E系列齿轮油泵,目前存在结构老化、噪声大和工作压力低等问题。与此同时,国有大中型泵制造企业人才、技术大量流失,几十年积累起来的厂房设备大量闲置,在市场经济环境中,在外资企业和民营企业的夹击下,许多国有骨干企业逐步丧失了竞争能力,大多被兼并、被合资或破产。目前世界上的前十位泵制造企业,都有近百年的历史,虽历经变革,但其品牌却不断发展壮大,而我国过去的齿轮油泵行业五大骨干企业已所剩无几。此外,国内外学者所开展的大量研究工作,对齿轮油泵的设计与开发起到了较好的指导作用,可惜由于“产、学、研”的脱节,企业 没有很好地利用游离于企业之外的大量高校科技资源,鲜有先进、新颖的油泵设计理念与方法应用于国产齿轮油泵,从而导致我国齿轮油泵只能在低端产品上徘徊,齿轮油泵行业呈现“大而不强”的局面。 三、项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点 3.1 主要研究内容 根据市场发展的变化,针对不同产品的需求,本项目设计研发了KCP4,SGP2A,SGP2B,DSG05C,KC101和KC102六大系列液压齿轮油泵(以下简称齿轮油泵),以满足起重搬运机械、筑路机械、环保机械、轻工机械、自卸车等不同行业领域的应用。 项目主要研究内容包括基于CFD技术的齿轮油泵三维流场模拟技术开发、齿轮油泵的优化设计技术开发、齿轮油泵的快速设计及性能评价技术和齿轮油泵的高可靠性保障技术。在减小流量脉动系数,降低噪声、提高油泵的容积效率,增强抗震性和提高油泵耐高温性等方面均取得新的技术突破。 通过项目的研究实施,可达到在提高液压齿轮油泵泵送量的前提下,减小齿轮油泵工作过程中的流量脉动、降低工作噪声,并提高其工作压力与工作温度的目的,最终实现低噪音耐高温高压新型齿轮油泵的系列化与产业化,填补国内多项技术空白。 (1)基于CFD技术的齿轮油泵三维流场模拟技术开发 目前齿轮油泵的研究设计仍然多依赖于经验公式,对各种工况及各种泵送参数下对齿轮油泵的困油、流量脉动、泵体的容积效率变化等还缺乏系统深入的研究。考虑到齿轮油泵内流场的复杂性,直接进行理论研究的难度很大,本项目拟借助于CFD技术对齿轮油泵中的液压油进行三维流动分析,积累数据从而为降低齿轮油泵的困油现象、减小流量脉动、改进齿轮油泵的间隙和泄漏、减小工作噪音、提高泵送量等齿轮油泵的工程应用提供理论指导。 (2)齿轮油泵结构及关键零部件的优化设计技术 针对齿轮油泵工作压力低,噪音大和工作温度低等缺点,对齿轮油泵的结构 和关键零部件进行优化设计。本项目将借助于数值软件,迭代优化双压力角非对称渐开线齿形齿轮的参数(工作面压力角和非工作面压力角等),通过浮动轴套实现轴向间隙的自动补偿,通过径向扫镗工艺减少径向泄流量,另外通过改变DU轴承的结构以提高齿轮油泵的抗压能力。 (3)齿轮油泵的快速设计及性能评价技术 齿轮油泵作为一款广泛应用的液压部件,其型号、品种繁多。如何能够根据客户及市场的需要快速设计出符合要求的齿轮油泵也是一个非常重要的问题。考虑到齿轮油泵的参数对泵性能影响的耦合性,采用纯理论分析不太现实。为实现齿轮油泵的快速设计,本项目拟引入虚拟样机技术,构建基于参数化设计的齿轮油泵虚拟样机。研究重点侧重于齿轮油泵的基于参数化设计的快速建模技术、齿轮间的啮合应力分析以及齿轮油泵流量脉动噪声分析等内容,以便根据不同应用领域的特殊要求,实现低噪音耐高温高压齿轮油泵的系列化。 (4)齿轮油泵的高可靠性保障技术 齿轮油泵在工程应用中有两大问题直接影响到齿轮油泵的可靠性,一个是齿轮油泵的泄漏,另一个是齿轮油泵的噪音控制及流量脉动。为解决齿轮油泵使用中的可靠性问题,本项目将针对各系列齿轮油泵的需求,构建综合试验测试平台,通过数据采集技术将齿轮油泵的各项性能指标准确形象地反应在计算机上,并通过智能评价技术实现产品质量的自动评价,以提高齿轮油泵产品质量的可靠性。 3.2技术关键 (1)基于CFD的齿轮油泵工作压力角优化技术,有效提高齿轮油泵泵送量。传统齿轮油泵的齿形相同,即齿轮油泵两侧齿面的压力角相同,存在单次泵送量小的问题。本项目将采用双压力角非对称渐开线设计技术,开发双压力角齿轮,工作面承受载荷选用大压力角,非工作面不承受载荷,选用小压力角。通过该优化设计,将提高齿轮油泵的单次泵送量,在同等排量下,该齿轮油泵与传统齿轮油泵相比,结构更为小巧。 (2)低脉动错齿技术,有效降低工作噪声。近年来,工业机械装备的噪声已成为工业公害而引起了人们注意。低噪音是评价油泵质量好坏的重要指标。一般而言,齿轮油泵的噪声主要是由流量脉动和啮合冲击引起的。本项目将从两个方面 入手来降低齿轮油泵的噪声。首先,以最小的齿轮油泵流量脉动系数为优化目标,采用数值仿真软件迭代优化双压力角的齿轮参数,包括错齿方法和工作面、非工作面压力角参数优化。此外,研究开发专用加工刀具,并合理安排齿轮油泵关键部件的加工工艺,以提高关键部件的加工精度,减少因为齿轮的误差(齿形和齿距)和光洁度不高以及轴承不平行所造成的运转时啮合接触不良,最终达到减少因啮合冲击所带来噪音的目的。 (3)轴向间隙浮动补偿技术,有效提高泵的工作压力。传统齿轮油泵的主要缺点是,在高工作压力下油液泄漏量增加,容积效率降低,因此,传统齿轮油泵的工作压力只有16MPa左右。如果齿轮油泵能在保持加工方便,成本低等优势的基础上,将其工作压力提高到20MPa以上,那么将进一步扩大使用范围,替代部分制造较难的泵(如柱塞泵),这显然会带来较大的技术价值和社会经济效益。本项目采用轴向间隙浮动补偿技术减少齿轮端面的泄流量,同时,采用径向扫镗技术减少齿轮的径向泄流量,从而全面提高其容积效率和工作压力。 (4)密封新材料新结构的开发,提高泵的工作温度。橡胶密封件一直是齿轮油泵提高性能(特别是压力)和可靠性的主要障碍,也是我国齿轮油泵行业的薄弱环节。当齿轮油泵长时间高强度工作时,油液温度会随着油泵的工作而逐渐升高,当达到一定的温度时,密封材料会因高温而老化变形,破坏其密封性能而使油泵产生故障。为提高油泵的耐高温性能,本项目选用耐高温的氟橡胶材质来做异型密封圈,并在泵盖与异型密封圈之间加上四氟乙烯隔圈,以避免泵盖与异型密封圈的直接接触,来增强油泵的耐高温性能,使油泵能适应高强度、长时间的恶劣工况。 3.3 主要创新点 本项目申请是在对近年来齿轮油泵行业的发展进展及相关专利与研究文献进行充分调研,并对申请单位最近的研究成果进行认真总结的基础上提出的,具有以下三个主要创新点。 (1)自主研发双压力角的非对称渐开线齿形修正技术,降低了噪声,增加了单泵的携油量。本项目采用双压力角非对称渐开线齿形修正技术,通过数值模拟软件迭代优化齿轮参数,最终确定油泵齿轮的最优压力角。 (2)轴向间隙浮动补偿结构、径向扫镗工艺及DU轴承自润滑技术。本项目采用轴向间隙浮动补偿、径向扫镗工艺与DU自润滑技术,减少了油泵齿轮端面和径向的泄流量,从而确保在高压条件下,提高齿轮油泵的容积效率。 (3)异型密封圈及聚四氟乙烯隔圈的新结构。为提高油泵的耐高温性能,选择氟橡胶作为异型密封圈的材料,并通过改进氟橡胶的制作工艺,增加这种材料的韧性。同时,在异型密封圈与侧板之间,加上隔热材料(聚苯乙烯隔圈),减少了侧板与异型密封圈之间的热传递。 四、项目预期目标(主要技术经济指标、社会效益、技术应用和产业化前景以及获取自主知识产权的情况) (1)预计产品性能指标 1、KCP4系列齿轮油泵的技术指标: ?额定压力20 Mpa; ?最高压力25 Mpa; ?额定压力下,容积效率 ? 94%; ?噪音 ? 73dB; ?耐高温达到110?。 2、SGP2A系列齿轮油泵的技术指标: ?额定压力20 Mpa; ?最高压力25 Mpa; ?额定压力下,容积效率 ? 92%; 3、SGP2B系列齿轮油泵的技术指标: ?额定压力20 Mpa; ?最高压力25 Mpa; ?额定压力下,容积效率 ? 92%; 4、DSG05C系列齿轮油泵的技术指标: ?额定压力20 Mpa; ?最高压力25 Mpa; ?额定压力下,容积效率 ? 90%; 5、KC101系列齿轮油泵的技术指标: ?额定压力20 Mpa; ?最高压力25 Mpa; ?额定压力下,容积效率 ? 90%; 6、KC102系列齿轮油泵的技术指标: ?额定压力20 Mpa; ?最高压力25 Mpa; ?额定压力下,容积效率 ? 90%; (2)预计经济效益与社会效益 本项目研发的低噪声耐高温高压齿轮油泵首先应用于国内外通用的内燃机叉车,作为叉车举升机构的液压动力源,其产业前景巨大。根据中国工程机械网的数据,截止到2008年年底,国内叉车的保有量就有80万台,而且每年的增长速度高达26%。在实现叉车规模配套后,再利用原有销售渠道,积极开拓新的齿轮油泵应用市场。预计本项目完成后,企业的年增产值5000万元,年增利润600万元,年增税金400万元,年创汇300万美元。 在创造显著经济效益的同时,本项目的社会效益也十分明显,具体表现在如下几个方面: ? 低噪声耐高压耐高温齿轮油泵项目投产后,能大幅提高机械装备(如,叉车 等)的整体性能,提升我国装备制造业的技术水平,提高国产机械装备在国 际上的竞争力; ? 通过本项目的实施,企业与高等院校形成长期紧密型的产学研合作模式。依 托合作单位的教学科研优势,能为企业培养出一批高素质的齿轮油泵研发人 才,从而推动中国油泵行业的持续发展; ? 项目投产后,能提供50~60个工作岗位,为当地政府创收,同时该项目低污 染高产出,节省了环境污染的治理费用,减轻地方政府的财政压力; ? 该项目的投产能增强仙居液压油泵行业在国内市场的竞争力,提升仙居机械 精加工水平,促进仙居现代化液压行业的发展。 五、项目实施、技术路线、组织方式与课题分解 5.1 技术路线 本项目的研究技术路线如图1所示。 齿轮和泵体的双压力角非对优化设计技术称渐开线齿轮优化设计系统低噪音耐高温轴向间隙浮动液压传动系统高压齿轮泵齿轮泵的间隙补偿、径向扫正向着快响控制与补偿技镗工艺与DU自应、小体积、术润滑工艺低噪声的方向发展,作为液双压力角齿轮压系统的重要高质量精密加齿轮泵的可靠齿轮泵的3D流元件齿轮泵为工工艺性保障技术场仿真、模块了适应这些要化设计、性能齿轮泵性能参求,表现出了评价研发平数全自动智能高压化、低流台;齿轮泵轮齿轮泵性能的化试验与评价量脉动、低噪齿疲劳强度实快速评价技术系统音和大排量的验、齿轮泵泄发展趋势齿轮泵的虚拟漏等可靠性测样机设计技试试验平台齿轮泵的多品术、基于CFD种,批量化设的齿轮泵三维计技术流场分析 图1 技术路线图 5.2 实施方案 (1)齿轮油泵三维流场模拟与虚拟样机技术实现 首先采用CFD技术对齿轮油泵体内的流场分布进行系统分析,模拟仿真齿轮油泵的齿轮齿数、齿宽、模数、齿顶高系数、变位系数、压力角、卸荷槽分布、工作压力、齿形设计和泵腔结构等对最终齿轮油泵内流场的影响。然后,在齿轮油泵流场分析的基础上,通过开发与成熟有限元软件的接口,使齿轮油泵的关键性能指标可以得到快速的分析,以直观的图,表等形式显示出来,并提供部件关键尺寸与设计目标之间的敏感度分析,以动态的或直观的方法使设计人员了解齿轮油泵的特性,实现输入齿轮油泵的主要结构设计参数,就可仿真获取齿轮油泵各项性能的功能。 (2)双压力角齿轮参数的设计 在引进并消化吸收国外先进技术的基础上,自主研发了双压力角齿轮(工作面承受载荷,选用大压力角;非工作面不承受载荷,选用小压力角)。通过理论计算与计算机数据模拟分析,确定压力角的范围,然后结合油泵齿轮的设计经验,优选出不同压力角的组合,接着根据不同的齿轮参数,设计制作了齿轮样品,通过试验,最终确定最优的压力角与齿轮参数。计算机辅助修正双压力角齿形示意 图如图2所示。 图2 计算机辅助修正双压力角齿形示意图 (3)轴向间隙浮动补偿、径向扫镗工艺与DU自润滑技术的解决 油泵的实际流量与理论流量之比,称为容积效率。要提高容积效率,只能降低容积损失。容积损失包括齿轮端面间隙的泄露、径向间隙的泄露、齿轮接触处的泄露以及液体压缩时的弹性损失。由于端面间隙泄露的途径多,其泄露量约占总泄露的75% ~80%,所以减少端面间隙的泄露,对提高容积效率起着决定性作用。 为减少端面泄露,我们采用轴向间隙浮动补偿技术,在齿轮两端面与泵体之间设浮动轴套,将排出压力引至轴套外侧,其液压力使轴套贴靠齿轮端面,自动补偿齿轮端面磨损而增加的间隙,减少了油泵端面的泄漏量。 为减少径向泄流量,我们通过计算和迭代试验,确定齿轮与泵腔的配合间隙,使得泵腔产生轻微扫镗,增加高压时的径向密封,减少径向泄流,达到提高容积效率目的。 齿轮油泵工作时,DU轴承上承受径向液压力的作用。由于泵的右侧为吸油 腔,左侧为压油腔。在压油腔内有液压力作用于齿轮轴上,同时沿着齿顶的压力油也作用在齿轮轴上,大小随着压力的增大而增大,齿轮轴的力最终作用在DU轴承上,所以DU轴承受到来自不同方向径向不平衡力的作用。液压力越高,这个不平衡力就越大,其结果加速了轴承的磨损,减少了轴承使用的寿命,因此,本项目将通过改变DU轴承的结构,以提高其在高温高压下的使用寿命。 (4)耐高温结构的设计 橡胶密封件一直是齿轮油泵提高性能(特别是压力)和可靠性的主要障碍,也是我国齿轮油泵行业的薄弱环节。当齿轮油泵长时间高强度工作时,油液温度会随着油泵的工作而逐渐升高,当达到一定的温度时,密封材料会因高温而老化变形,破坏其密封性能而使油泵产生故障。为提高油泵的耐高温性能,本项目将对异型密封圈的材质进行设计,通过试验与筛选,最终确定选择氟橡胶作为异型密封圈的材料,同时通过改进氟橡胶的制作工艺,以增加其韧性。此外,在异型密封圈与侧板之间增加隔热材料(聚苯乙烯隔圈),以减少侧板与异型密封圈之间的热传递,增强项目产品的耐高温性能。 (5)关键部件的加工工艺流程 齿轮滚刀及剃齿刀,齿轮、泵体、轴套和DU轴承的加工流程分别如图3—7所示。 图3 齿轮滚刀及剃齿刀的加工工艺流程 图4 齿轮的加工工艺流程 图5 泵体的加工工艺流程 图6 轴套的加工工艺流程 图7 DU轴承的加工工艺流程 (6)全自动智能化试验台的开发 利用数据采集卡,将流量计、压力表、温度仪、噪声仪等仪器上的数据转换成模拟电信号,接着通过数据采集卡将其采集并显示在计算机上,然后根据齿轮油泵的各项性能指标,结合齿轮油泵三维流场模拟技术、齿轮油泵的优化设 计技术、齿轮油泵的快速设计及性能评价技术,自动生成试验报告评价被测油泵的性能与可靠性。 5.3 组织方式与课题分解 本项目由项目承担单位和合作单位联合用户进行产、学、研、用合作攻关。 集中合作单位(项目合作方机械工程系内含流体传动及控制国家重点实验室、浙江省先进制造技术重点研究实验室)的研究群体进行技术开发,主要研究人员进行了明确的分工,在发挥各自专长的同时将定期组织技术攻关讨论,避免分散、孤立的研究;将与国际同行加强交流、保持密切的学术联系,保证研究工作的前沿性。合作单位重点获取项目开发的原创性成果和关键技术的研发,主要包括基于CFD技术的齿轮油泵三维流场模拟技术开发;齿轮油泵的优化设计技术开发;齿轮油泵的快速设计及性能评价技术开发;齿轮油泵的高可靠性保障技术开发。研制齿轮油泵三维流场模拟与虚拟样机及智能化齿轮油泵检测试验台。 集中项目承担单位科技研发人员进行高性能齿轮油泵的工程化研究,重点解决齿轮油泵在设计、加工和生产过程中的实际问题,并对其进行稳定性和可靠性考核。最终负责完成高性能齿轮油泵的开发,形成批量生产的能力。 通过本项目的实施,企业与高等院校将形成长期紧密型的产学研合作模式,依托省内重点高校的教学科研优势,能为企业培养出一批高素质的齿轮油泵研发人才,从而推动中国油泵行业的持续发展。 六、计划进度安排 2009年6月至2009年12月完成项目调研,研究内容包括: , 深入各齿轮油泵用户企业,调研目前齿轮油泵普遍存在的问题; , 在充分的调研基础上,提出新型齿轮油泵的设计需求。 2010年1月至2010年6月完成新型齿轮油泵的小试生产,研究内容包括: , 基于CFD技术模拟齿轮油泵中的三维流场,并开发出齿轮油泵的虚拟样 机; , 开发专用的齿轮油泵自动化检测设备。 , 试设计齿轮油泵的结构以及关键零部件参数。 2010年7月至2010年12月完成新型齿轮油泵的理论分析与优化设计,研究内容包括: , 采用计算机模拟技术,优化设计双压力角非对称齿轮参数; , 优化设计油泵的结构以及齿轮的外径与泵腔尺寸; , 优化设计异型密封圈与四氟乙烯隔圈的性能。 2011年1月至2011年6月完成新型齿轮油泵的中试生产,研究内容包括: , 完成各加工刀具的设计与制作; , 选择关键零部件的材质,并合理安排其加工工艺流程; , 根据应用领域的不同,研究开发KCP4,SGP2A,SGP2B,DSG05C, KC101和KC102系列齿轮油泵。 2011年7月至2011年12月实现新型齿轮油泵的产业化,研究内容包括: , 通过用户的反馈意见,找出项目产品的问题与不足,提高其的性能,以 满足规定的要求; , 对工装夹具进行优化设计与完善,提高了产品的加工精度与生产率,保 证项目产品的质量稳定性与互换性。 七、现有工作基础和条件 7.1 工作基础 (1)项目承担单位是一家专业生产各类液压元件的实力型企业,公司占地面积2万平方米,建筑面积1.5万平方米,注册资金1000万元,固定资产3000多万元,公司产品门类齐全,质量可靠,常年生产并出口液压元件以及相关产品的零配件,公司设备精良,检测手段完善,管理科学高效,获得由DAS认证机构认证的ISO9001: 2008质量管理体系认证,并已成为国家液压机械协会会员、浙江省机械进出口公司出口生产基地、合作单位科技研发试验基地、台州市优秀企业和仙居县重点骨干企业。 公司现有产品两大类70多个规格型号,主要产品为PV2R系列高性能低噪声叶片泵、SGP2A系列高压齿轮油泵、KCP4系列高压齿轮油泵和C101/102系列自卸车液压泵。其中,KCP4系列高压齿轮油泵填补了国内“耐高温、高压、低噪声齿轮油泵”的产品空白,是国内第一家研发该产品并投入生产的企业,已申报国家发明专利;SGP2A系列获得了浙江省新产品奖,其中KCP系列齿轮油泵产品经三一重工等大型企业试用后,反映良好。 (2)项目合作方是教育部直属的重点大学,参加本项目的研究团队是重大机电装备及基础部件数字化设计制造技术团队。合作单位在该领域,建有机械工程一级学科国家重点学科、流体传动及控制国家重点实验室、电液控制国家工程技术研究中心、浙江省先进制造技术重点研究实验室,拥有一流的实验平台和一批先进的大型仪器设备,为本项目的顺利实施提供了良好的工作基础。 7.2 工作条件 项目承担单位拥有一支国内一流的油泵研发队伍,长期致力于油泵的自主创新开发中高端齿轮油泵,以满足装备制造业发展的需求。设计队伍知识组成结构全面,并拥有良好的设计和工程经验。项目合作单位项目合作方是教育部直属的重点大学,参加本项目的研究团队具有多学科交叉的人才背景。此外,项目合作方的图书馆具有丰富的图书资源、齐全的中外文科技期刊以及电子书刊与网络资源,可以及时、便捷、全面地查阅到最新的国内外相关研究动态。 本项目中齿轮油泵样泵的加工、检测设备已基本具备,同时,项目中理论研究、数值模拟等所需的商用数值分析软件均已配备。现有的工作条件如下: VC1055立式加工中心 2台 LT-520数控车床 3台 高精数控平面磨床 2台 高速高精铣床 1台 PUMA200MA车削加工中心 1台 Schenck H10BK刀具动平衡仪 1台 TMA1刀具预调测量仪 1台 Kistler车、铣测力仪 各1套 Brown Sharp三坐标测量仪 1台 大型通用CAD/CAM/CAE软件UG II 5套 CFD软件 1套 ANSYS软件 2套 ADAMS软件 1套 附表: 省级科技计划项目经费概算表 项目名称:低噪声耐高温高压齿轮油泵的关键技术开发与产业化 金额单位: 万元 省财政拨款 地方部门配概算科目名称 合计 自筹经费 经费 套经费 序号 (5) (1) (2) (3) (4) 一、经费支出(合计) 1 2810 300 150 2360 2 1、设备费 1500 60 1440 3 (1)购置设备费 1100 1100 4 (2)试制设备费 400 60 340 5 (3)设备租赁费 0 6 2、材料费 430 120 310 7 3、测试化验加工费 50 50 8 4、燃料动力费 80 20 60 9 5、差旅费 90 20 70 10 6、会议费 30 10 20 11 7、合作、协作研究与交流费 130 100 30 12 8、出版/文献/信息传播/知识产权事务费 20 10 10 13 9、人员劳务费 180 10 20 150 14 10、专家咨询费 20 10 10 15 11、管理费 80 10 70 16 12、其他开支 200 200 2810 300 150 2360 二、经费来源(合计) 1 2 1、申请省财政经费 300 300 3 2、地方、部门配套拨款 150 150 4 3、自筹经费 2360 2360 5 (1)单位自有货币资金 2000 2000 6 (2)其他资金 360 360 省财政科技经费拨付进度申请 第1年 第2年 第3年 金 额 比例(,) 注:支出概算按照经费开支范围确定的支出科目和不同经费来源编列,同一支出科目一般不同时在财政拨款经费和自筹经费中概算。 项目经费概况 本项目总投资2810万元,其中省财政拨款经费300万元,地方部门配套经费150万元,自筹经费2360万元。 1、设备费 设备费 1500.0万元,其中试制设备费400.0万元,省财政投入60.0万元,企业自筹经费340.0万元;设备购置费1100.0万元,全部由企业自筹。 本项目将设计制造KCP4,SGP2A,SGP2B,DSG05C,KC101和KC102六种系列齿轮油泵,以满足起重搬运机械、简路机械、环保机械、轻工机械、自卸车等不同行业领域的应用。试制设备费将用于试制样泵测试台,样泵装配线和铸件磷化试验线等,其具体明细如下表所示。 名称 单位 单价 数量 总价 (万(万元) 元) KCP4系列样泵用 台 40 1 40 SGP2A系列样泵用 台 40 1 40 样泵测试平DSG05C系列样泵用 台 50 1 50 台 SGP2B系列样泵用 台 40 1 40 KC101系列样泵用 台 30 1 30 KC102系列样泵用 台 40 1 40 铸件磷化试验线 条 50 1 50 齿轮油泵自动装配线 条 60 1 60 热处理辅助设备 套 50 1 50 合计 400 设备购置费将用于增购上述多系列样泵的加工设备与检测设备,设备明细如下表所示。 名称 数量 单价 总价 用途说明 (万元) (万元) 齿轮及轴类真空淬火炉 1 135 135 淬火 零件表面处离子氮化炉 1 115 115 理 YS3140CNC数控高速齿轮加工,滚 1 90 90 滚齿机 齿用 QCK040转子磨 磨转子槽用 1 120 120 QCK005B定子磨 磨定子曲线1 90 90 用 1500x2000三座标测测量定位销 量仪 孔及泵孔中1 100 100 心距,定子曲 线精度 Talysurf PGI1220粗齿轮及定子 糙度轮廓仪 1 110 110 表面的粗糙 度 QLC001齿轮测量中测量齿轮齿 心 1 130 130 形,压力角, 齿轮精度等 晶相分析仪 热处理后材 1 60 60 料晶相,渗碳 层深度等 KQS型电液伺服液压做材料抗拉 万能试验机 1 70 70 及抗压强度 等试验。 HBE-3000D自动控制测量材料表 显微硬度计 面硬度,洛1 80 80 氏,布氏,维 氏等。 合计 1100.0 2、材料费 材料费430.0万元,省财政投入120.0万元,企业自筹310.0万元。材料费包括试制样泵材料费,模具材料费,工装夹具材料费和刀具材料费。 KCP4系列齿轮油泵(KCP4-17,KCP4-19,KCP4-23,KCP4-27和KCP4-31.5),SGP2A系列齿轮油泵(SGP2A-F23,SGP2A-F25,SGP2A-F28.5,SGP2A-F30,SGP2A-F32,SGP2A-F36,SGP2A-F40),SGP2B系列齿轮油泵(SGP2B-F23,SGP2B-F25,SGP2B-F28.5,SGP2B-F30,SGP2B-F32,SGP2B-F36和SGP2B-F40),DSG05C系列齿轮油泵(DSG05C-F11,DSG05C-F12,DSG05C-F14.5,DSG05C-F16,DSG05C-F18, DSG05C-F20),KC101系列齿轮油泵(KC101-F40,KC101-F50,KC101-F63,KC101-F80,KC101-F90,KC101-F100,KC101-F112)和KC102系列齿轮油泵(KC102-F40,KC102-F50,KC102-F63,KC102-F80,KC102-F90,KC102-F100,KC102-F112)每种牌号齿轮油泵试制10台左右的样泵。KCP4系列样泵材料费1800元/台,共试制60台,需1800×60=10.8万元;SGP2A系列样泵材料费1200元/台,工试制60台,需1200×60=7.2万元;SGP2B系列样泵材料费1200元/台,共试制60台,需1200×60=7.2万元;DSG05C系列样泵材料费1600元/台,共试制60台,需1600×60=9.6万元;KC101系列样泵材料费1300元/台,共试制60台,需1300×60=7.8万元;KC102系列样泵材料费1300元/台,共试制60台,需1300×60=7.8万元。小计50.4万元。 样泵铸件采用复膜砂造型,KCP4系列泵模具材料费为20万元;SGP2A系列泵模具材料费为25万元;SGP2B系列泵模具材料费为25万元;DSG05C系列泵模具材料费为30万元;KC101系列泵模具材料费为35万元;KC102系列泵模具材料费为35万元。小计170.0万元。 加工中心用各类刀具材料费30万元;定子磨上用专用刀具材料费15万元;转子磨上用专用刀具材料费22万元;砂轮蜗杆磨齿机上用专用刀具材料费20万元;滚齿机上用专用刀具材料费15万元;剃齿机上用专用刀具材料费10万元。小计112.0万元。 加工中心机床工装夹具材料费25万元;定子磨上用工装夹具材料费15万元;转子磨用工装夹具材料费10万元;砂轮蜗杆磨齿机用工装夹具材料费8万元;滚齿机上用工装夹具材料费20万元;剃齿机上工装夹具材料费20万元。小计98.0万。 3、测试化验加工费 测试化验加工费50.0万,全部由省财政投入50.0万元。主要用于样泵以及关键部件的测试,其费用明细如下表所示: 单价 总价 名称 单位 数量 (万元) (万元) 样泵运行噪音测试 次 0.3 20 6.0 样泵工作压力测试 次 0.15 20 3.0 样泵工作温度测试 次 0.15 20 3.0 样泵实际工作性能测试 次 0.8 10 8.0 齿轮齿形精度检验 个 0.3 10 3.0 齿轮滚刀与剃尺刀加工精个 0.3 10 3.0 度检验 泵体尺寸精度检验 个 0.2 10 2.0 轴套技工精度检验 个 0.1 10 1.0 DU轴承加工精度检验 个 0.3 10 3.0 橡胶抗老化检测 个 0.3 20 6.0 金属热处理后晶相检测 个 0.6 10 6.0 智能试验台工作性能测试 次 1.2 5 6.0 合计 50.0 4、燃料动力费 燃料动力费80.0万元,省财政投入20.0万元,企业自筹60.0万元。该部分费用包括样泵制作燃料动力费,样泵及关键部件检测燃料动力费以及日常科研的燃料动力费。 样泵的加工设备包括立式加工中心,双端面磨床,高精度外圆磨床,高速滚齿机,剃齿机,数控车床和高速数控铣床等,以这些加工设备平均每天工作10小时,每小时耗电80度,耗水20方,耗油8升,工作400天计算,预计耗电10小时/天×80度/小时×400天,32.0万度,单价以0.8元/度计,产生的电费小计32.0万度×0.8元/度,25.6万元;预计耗水10小时/天×20方/小时×400天,8.0万方,单价以2元/方计,产生的电费小计8.0万方×2.0元/方,16.0万元;预计耗油10小时/天×8升/小时×400天,3.2万升,单价以5元/升计,产生的油费小 升×5.0元/升,16.0万元。小计57.6万元。 计3.2万 样泵的测试设备包括KCP4系列、SGP2A系列、DSG05C系列、SGP2B系列、KC101系列和KC102系列泵测试台,三座标测量仪,万能齿轮测量仪和晶相分析仪等。样泵测试试验台以平均每天工作8小时,每小时耗电50度,工作300天计算,预计耗电8小时/天×50度/小时×300天,12.0万度,单价以0.8元/度计,产生的电费小计12.0万度×0.8元/度,9.6万元;三座标测量仪需要常规耗电,以每台每天工作5个小时,每小时耗电5度,工作300天计,预计耗电5小时/ 天×5度/小时×300天,0.75万度,单价以0.8元/度计,产生的电费小计0.75万度×0.8元/度,0.6万元。万能齿轮测量仪需要常规耗电,以每台每天工作8个小时,每小时耗电5度,工作500天计,预计耗电8小时/天×5度/小时×500天,2.0万度,单价以0.8元/度计,产生的电费小计2.0万度×0.8元/度,1.6万元。晶相分析仪需要常规耗电,以每台每天工作5个小时,每小时耗电5度,工作200天计,预计耗电5小时/天×5度/小时×200天,0.5万度,单价以0.8元/度计,产生的电费小计0.5万度×0.8元/度,0.4万元。万能试验拉伸机需要常规耗电,以每台每天工作5个小时,每小时耗电8度,工作300天计,预计耗电5小时/天×8度/小时×300天,1.2万度,单价以0.8元/度计,产生的电费小计1.2万度×0.8元/度,0.96万元。小计13.16万元。 日常科研耗电每天150度,500天,以0.8元/度计,产生的电费小计150度/天×500天×0.8元/度,6.0万元。日常科研耗水每天15方,500天,以2元/方计,产生的水费小计15方/天×500天×2元/方,1.5万元。项目相关的材料运输,日常科研耗油每天10升,500天,以5元/升计,产生的油费小计10升/天×500天×5元/升,2.5万元。小计10.0万元。 5、差旅费 差旅费90.0万,省财政投入20.0万元,企业自筹70.0万元。差旅费用于本项目研究开发过程中开展实验(试验)、业务调研、学术交流等所发生的外埠差旅费、省内交通费用等。根据《中央国家机关和事业单位差旅费管理办法》的规定,预算具体如下: ?国内省际出差:本项目涉及与各用户单位(分布于广东省和湖南省等地)的合作交流。主要为杭,粤,杭,湘等地往返。 预计出差人员(人200(80人次飞机,预计出差地点: 国内省际 次): 120人次火车) 预计出差日期: 3天/人次 预计主要交通工具 火车/飞机 出差事由 科学实验(试验)、业务调研、学术交流 预计开支明细表(每人次) 交通费 住宿费 伙食补公杂费补助 小计 助 飞机 火车 汽车 轮船 600 300×2 100×3 50×3 1650 3000 300×2 100×3 50×3 4050 合计 1650×120+4050×80= 52.2万元 ? 省内出差:研究人员往返成员单位所在的杭州、仙居等地 浙江省内 预计出差人员(人预计出差地点: 150 次): (杭州、仙居) 预计出差日期: 4天/人次 预计主要交通工具 汽车 出差事由 科学实验(试验)、业务调研、学术交流 预计开支明细表(每人次) 交通费 伙食补公杂费补住宿费 小计 助 助 飞机 火车 汽车 轮船 190 200×3 100×4 50×4 1390.0 合计 1390×150 = 20.85万元 ? 省际出差:课题组人员参加国内学术会议,计60人次 预计出差人员(人75(25人次飞机,50预计出差地点: 国内省际 次): 人次火车) 预计出差日期: 3天/人次 预计主要交通工具 火车/飞机 出差事由 学术会议 预计开支明细表(每人次) 交通费 伙食补住宿费 公杂费补助 小计 助 飞机 火车 汽车 轮船 600 300×2 100×3 50×3 1650 3000 300×2 100×3 50×3 4050 合计 1650×50+4050×25 = 18.375万元 6、会议费 会议费30万,省财政投入10.0万元,企业自筹20.0万元。主要用于课题执行过程因组织召开课题内部交流与协调会议、专家咨询会、课题总结会等活动而发生的费用支出。具体预算说明如下: 本课题实施过程拟每年召开年度工作会议和年终总结会各1次,每次会议会期为1天。每次会议要求课题全体研究人员参加,其中骨干研究人员汇报课题研究成果,与会人员为30人,每次会议论文集资料费、材料复印费、会场费等会务费按300元/人次,伙食补助按100元/人•天。课题年度会议费用为30×(300+100)×6=7.2万元。 课题实施过程预计召开技术讨论会4次,每次会议会期为2天。每次会议与会人员为35人,其中特邀专家5人。会场租费用1000元/天,伙食补助100元/人?天;特邀专家住宿标准按300元/人?天,特邀专家旅费按1500元/人次计算。课题技术讨论会费用为1000×2×4 + 30×100×2×4 + 5×[(100+300)×2+1500]×4=7.8万元。 课题组人员人均每年参加国内学术会议1次,计30人次,按会议注册费(不含差旅费)每次2000元/人次计,共需会议注册费费用30×2000×2.5=15.0万元。 7、合作、协作、研究与交流费 本项目拟于省内重点高校合作,合作研究开发费为130.0万元,地方财政配套投入100.0万元,企业自筹30.0万元。(技术合作书见附录) 8、出版/文献/信息传播/知识产权事务费 出版/文献/信息传播/知识产权事务费20.0万,省财政投入10.0万元,地方财政配套投入10.0万元。本部分费用主要包括:文献检索及相关资料购买费,研究报告印刷、论文版面费,专利与软件著作权申请费和专用通信费。 文献检索及相关资料购买费:国内外相关图书资料购买费用计5.0万元;文献馆际互借费用计1.2万元;科技查新及文献检索费用2.0万元。小计8.2元。 研究报告印刷、论文版面费:课题预计发表论文3篇,论文版面费按平均每篇2000元计算,论文版面费=3×2000=0.6万元;课题年度研究报告:30本×50元/本×3年=0.45万元,以及其他资料复印和装订费计3.2万元。小计4.25万元。 专利与软件著作权申请费:课题拟申请专利3项,则专利费=专利代理费×项数+专利维持费×项数×年数=4000元/项×3项,400元/项×3项×2.5年=1.5万元;课题拟申请软件著作权4项,则软件著作权申请费=4000元/项×4=1.6万元。小计3.1万元。 专用通信费:购买10个电信4M宽带网络账号,每账号每月费用为150元,共需费用:10×150×12×2.5=4.5万元。 9、人员劳务费 人员劳务费180.0万,省财政投入10.0万元,地方财政配套投入20.0万元,企业自筹150.0万元。本部分费用用于支付特聘专家,核心技术团队,普通员工和项目组临时聘用人员的工资。 特聘专家2人,平均每月5000元/人,共需要:2×5000×12×2.5=30.0万; 核心技术团队8人,平均每月3500元/人,共需要:3500×12×2.5×8=84.0万; 普通员工12人,平均每月1500元/人,共需要:1500×12×2.5×12=54.0万; 临时聘用工作人员,每年需6人,平均临时用工补助1200元/人/月,每年工作7个月,共需要:6×1200×7×2.5=12.6万元; 10、专家咨询费 专家咨询费20.0万,地方财政配套投入10.0万元,企业自筹10.0万元。本部分费用用于支付给临时聘请的咨询专家的费用。 组织20人的企业技术人员进行需求讨论会议3次,按照500元/人天计,会议期2天,约需要:20×3×500×2=6.0万元; 召开方案评审3次,邀请相关专家23人,按照专家咨询费800元/人天计,会议期2天,约需要:3×23×800×2=11.04万元; 每半年邀请国内专家学术报告会1次,每次3人,共计15人次,国内专家 2000元/人次,共计15×2000=3.0万元 11、管理费 课题管理费80.0万元,地方财政配套投入10.0万元,企业自筹70.0万元。用于项目申请单位为组织和支持项目研究而支出的费用,包括项目执行中公用仪器设备,合作单位间的协调及项目进度的监督等。 12、其他开支 其他开支200.0万元,全部为企业自筹200.0万元。包括,生产车间改造费,生产设备维护费以及产业化推广费。 生产车间改造费110.0万元,用于规划布局生产车间,以合理布置项目组已有及新购置的加工设备与检测仪器;新建1000多平方米的热处理车间。此外,在试验车间增加隔音装置,消除外来的杂音;地增加漏油结构,防止机油污染工作场地;在装配车间加装防尘装置,以提高泵的清洁度。生产设备维护费40.0万元,主要用于维护齿轮油泵研究与生产用各类机床、动力设备和专用设备。建立系列油泵的物流系统50.0万元。合计200.0万元。
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