第3章 我国链传动产业与世界先进工业国家链传动产业综合比较

3.1 主要先进工业国家在高端链传动领域的发展历程和发展概况

3.1.1 国外链传动发展历程和概况

我国链传动产业的发展情况在前面第2章中已作详细介绍，本章就不再重复叙述，本节主要介绍国外（主要发达国家）链传动产业发展历程和高端链传动发展情况。

欧洲文艺复兴时期天才的科学家、发明家、画家意大利人达·芬奇发明了链传动，这是根据达·芬奇遗留下来的6000页珍贵手稿中有链传动结构设计草图所得出的结论。日本株式会社椿本链条总部的展示厅中用小型链板拼装成达·芬奇的头形，尽管日本株式会社椿本链条链传动综合实力现居世界第一，但是其依然认为世界链传动的发明人是意大利人。真正工业意义上的链传动发明者是欧洲第一次工业革命时期的汉斯·瑞诺德（Hans Renold），1879年，他在英国曼彻斯特购买了一家纺织机小厂，1880年他发明了套筒滚子链专利，从此，大规模生产链传动产品的产业诞生了。第一次工业革命强力推动了链传动行业的发展，使链传动产品不仅仅应用于自行车等轻工业产品，而且在国民经济许多领域都得到广泛使用，如发电、石油化工、矿山冶金、公共事业、造纸、包装、印刷、食品饮料、造船航海、港口装卸、烟草、建材、建筑、水利、电子、五金家电和纺织等行业。美国、日本等世界先进工业强国相继建厂，制造链传动产品。美国航空史上莱特兄弟发明的第一架飞机就应用了美国钻石牌滚子链。英国的瑞诺德公司，美国的莱克斯诺工业集团（Rexnord），美国岱盟德公司、博格华纳公司，德国的沃尔夫公司、伊维氏公司、舍弗勒集团，法国塞迪斯集团（Sedis），日本的日本株式会社椿本链条、大同工业株式会社、日立金属株式会社等世界著名的链传动企业至今大多已有100多年历史了。

3.1.2 主要先进工业国家在高端链传动领域的历程和概况

1.先进工业国家已建成了完整的链传动产业体系

自欧洲第一次工业革命后，美国、日本等世界先进工业国建立起完整的链传动产业体系，知名企业主要由以下几大部分组成（以日本株式会社椿本链条为例）：

（1）链条事业部

链条事业部研制、生产的产品主要有：①传动链条，包括套筒链条、A、B系列标准滚子链，可使用在无油润滑工况条件的免润滑链条（或称自润滑链条），强力传动链条（高强度链条），耐复杂环境链条，低噪声链条，大型船舶发动机用滚子链；②输送链条，包括输送链（可分为小型输送链条、大型输送链条以及配带附件输送链条），间隙搬运链条，自由流动链条，顶板输送链条，工程塑料链条，输送带顶板链条，垃圾处理用输送链，轴承滚子输送链，水处理装置用链，机床用ACT链条（自动调换刀具），自动扶梯和自动人行道链条，立体停车装备用输送链；③电缆软管支承导向装置，包括工程塑料拖链，钢制拖链，电缆夹头，长跨距导轨，支承滚子及轮胎防滑链条；④相关装备和工具，包括链条截断工具，链条连接工具，输送机部件，附带配件轴承滚子，链条张紧器，链条供油装置，链条用特种油脂。

（2）汽车零部件事业部

汽车零部件事业部研制、生产的产品主要是：①汽车零部件产品，包括正时链条（滚子链、套筒链、齿形链等），链轮，链条张紧器，链臂，导向装置，动力传动链条，滑轮，齿轮箱Hy-Vo齿形链，CVT无级变速链；②同步带与滑轮产品，包括同步传动输送带，PX输送带与滑轮，锥齿输送带与滑轮，聚氨酯输送带，HC规格超级PX输送带，耐水规格PX输送带，多功能同步带，止动滑轮，输送带张紧测试器。

（3）物料搬运事业部

物料搬运事业部研制、生产的产品主要有：①分类系统，包括直线分类机，V形直线分类机，导向分类机，时尚物品分类机，邮件分类机，多功能分类机，快速分类机；②搬运系统，包括自动运转机，自动运转机保护装置，供纸物料输送机，无人拐弯输送机，摩擦搬运机，混合式移车台系统；③保管、分拣系统，包括多功能保管架，立体自动仓库，化合物仓库保管系统，实验室堆料机；④其他系统，包括粉粒体搬运系统，金属屑搬运系统，冷却介质处理装置，设备监视系统。

（4）精机事业部

在精机事业方面，提供减速器、直线作动机等与运动及控制有关的机械零部件，并凭借复合技术提供最佳的动力传动装置。

2.高端链传动主要企业与产品

高端链传动领域主要由美国、德国、日本、英国等国家垄断，这些国家本身就是工业强国，能为高端链传动的发展提供基础理论、基础数据、基础材料、工艺装备以及广阔的高端链传动应用需求。高端链传动在汽车行业应用最为成熟的企业主要以美国的博格华纳公司、德国的伊维氏公司、日本株式会社椿本链条为主。

美国博格华纳公司链传动业务是以摩尔斯链条为前身的，创立于1880年，1906年开始生产汽车链条，特别是最早改进并推广了齿形链。该公司于1965年实现了Hy-Vo齿形链的批量生产，应用于四驱车的分动器中。2005年，该公司在上海设立办公室，并在我国宁波建立正时链系统生产厂。作为国外第一家在我国进行高端汽车链系统生产制造的企业，博格华纳公司迅速占领了市场先机，并极大抑制了国内企业在该领域的发展，迄今为止，该公司已占据国内汽车发动机链条市场50%的份额，分动器链系统市场份额的90%。

日本株式会社椿本链条成立于1917年，成立初期仅生产自行车链条，后来在1928年停止生产自行车链条，向摩托车及汽车链传动方向转型，并成功于1958年开始批量生产汽车用正时链条。1965年，与博格华纳公司设立合资公司。1998年，开始生产汽车发动机用正时无声链。2001年，与德国伊维氏公司签订协作合同，开始在欧洲生产正时链传动系统。2004年，在我国设立汽车零部件生产和销售公司“椿本汽车发动机有限公司”，现在已经占据我国汽车发动机链条约15%的市场份额。

德国伊维氏公司成立于1916年，1937年开始生产正时链，1990年开始生产整套正时链传动系统，2009年开始在我国建厂生产汽车发动机正时链传动系统，由于进入我国的时间较短，现在约占我国汽车发动机链条市场份额的10%。

这些先进工业国在汽车用高端链传动领域的发展，都离不开本国高度完善的工业体系以及汽车工业的高度发展。完善的工业体系为高端链传动的发展奠定了技术基础，汽车工业的高度发展为高端链传动提供了广阔的市场，这两种因素的长期结合最终使这几个先进工业国在高端汽车链传动领域领先全球。

在自动扶梯（链条）方面，OTIS（奥的斯）公司于1899年在纽约州制造出第一条有水平梯级、活动扶手和梳齿板的自动扶梯，并在1900年举行的巴黎博览会上获得一项头奖，OTIS在1910年和1911年收购思伯格的专利和雷诺的公司后，进一步完善了自动扶梯的设计。

在自动扶梯发展历程中，一直离不开的三大技术问题之一是驱动方式。自动扶梯的输送功能是通过牵引链条技术去驱动载人的梯级来实现的，而组成这个移动梯级系统的基本结构的主流设计一百多年来都是梯级链条驱动。扶梯链传动机构作为自动扶梯的重要零部件随着自动扶梯装备的发展而不断得到发展和提升。扶梯链与自动扶梯相辅相成，互相促进提高。扶梯链产品最早由OTIS等专业自动扶梯主机厂家自行制造，而后逐步发展为由链传动产品专业厂家生产并全方位配套给主机企业。

3.1.3 先进工业国家名优链条产品的技术优势依然领先于世界

1.超高的抗拉强度和许用载荷及高抗冲击性能

通过选用最优良钢材和热处理工艺，有效提高链条的抗拉强度、弹性伸长以及塑性吸收机能。同时大幅提升同类链条的许用载荷、疲劳强度和抗冲击能力。

2.链条磨损寿命显著提高

优化套筒内壁预润滑处理，在特殊需求的情况下，在套筒内壁增加润滑油槽，并添加链条特种润滑脂，使链条寿命明显提高。

3.链条疲劳寿命提高30%

对于节距50.8mm以上大规格滚子链，通过优选优质钢材和特殊热处理工艺，有效提高链条抗拉强度，通过提高链条抗冲击吸收机能，使链条抗冲击性能提高约10%。

3.1.4 先进工业国家名优链传动企业依然占据世界重要市场地位

目前，世界上许多工业领域的主要市场，诸如钢铁、冶金、矿山、港机、汽车、重载工程机械、建材水泥、轻工造纸、环保垃圾处理以及再生能源、污水处理、海洋与舰船、航空与航天等重大装备市场，依然由欧洲、美国、日本的名优链传动企业占领，这些国际知名企业也纷纷在我国投资建厂。例如，世界链传动行业综合实力第一的日本株式会社椿本链条，其在日本国内外有30个生产基地，以及23个海外子公司，实行全球化网络管理，积极推进与海外企业协作，推广全球化市场营销，快速实现商品化。美国的莱克斯诺工业集团（Rexnord）组成全球营销团队，实现全球采购和销售。美国岱盟德公司在我国山东省建厂，其产品除在我国销售外，还返销海外客户。英国的瑞诺德公司，德国的沃尔夫公司、伊维氏公司分别在我国浙江、江苏建厂，日本株式会社椿本链条在我国天津建有水泥链厂、在上海建有汽车链独资企业，美国博格华纳公司的摩尔斯汽车链中国生产基地在浙江省宁波鄞州工业园内。

在链传动的各应用领域都有国际知名链传动企业的身影，下面分别加以介绍。

1.钢铁行业

在钢铁行业如物料输送、炼铁、炼钢、热轧、冷轧、钢材成品加工等环节都要用到高端链传动产品，诸如连续铸造过程中使用的引锭链，要对链板和链条附件上与引锭杆啮合的部位进行硬化处理，以提升强度。在运送厚板钢坯或钢坯等半成品输送设备中所用链条，需系统考虑输送物形状、温度、输送环境各种因素。在卷板输送链中，链条的滚子与套筒间装有滚动轴承，大大减少移动阻力。日本株式会社椿本链条、大同工业株式会社、日立金属株式会社等公司在钢铁链传动领域具有很强的优势。

2.汽车行业

高端链传动在汽车行业应用最为成熟的企业主要以美国的博格华纳公司、德国的伊维氏公司、日本的株式会社椿本链条为主。国外名优的汽车用正时链、齿轮箱Hy-Vo齿形链目前还垄断着国际著名品牌汽车的配套，美国的博格华纳公司的摩尔斯汽车链誉满全球，服务全世界汽车制造业；德国伊维氏公司的汽车链为德国奔驰、大众、宝马公司配套；日本株式会社椿本链条的汽车正时链为日本丰田、本田等汽车制造商配套。日本株式会社椿本链条的汽车链在日本国内市场占有率为75%。这些公司作为发动机正时传动系统供应商，在张紧器、导向装置、链臂、链轮等集成产品系统开发中，通过日本、美国、德国、泰国、中国等生产基地精益生产，迅速满足全球汽车发动机要求，并为混合动力提供解决方案，积极投入汽车新型传动技术、控制技术研发之中。无论是德国伊维氏公司、日本株式会社椿本链条，还是美国的博格华纳公司，其汽车链的自动化生产与无损检测已从原材料输入直到成品输出，生产效率大大优于我国的同类汽车链。

随着汽车工业飞速发展，汽车新技术不断使用，汽车传动系统CTV新技术正在得到关注和推广。德国的舍弗勒集团是该项技术的领跑者，该项新技术于1975年实现装车使用，1990年以后推广到日本的日产公司、三菱公司和美国的福特公司。1992年德国舍弗勒集团以ZF和LUK品牌开发摆销链式无级变速器。1994摆销链式无级变速器在奥迪A4、A6轿车搭载成功，开始批量生产。2006年CVT装配汽车总量已达到250万辆，且还在继续发展。目前该CVT的使用寿命已达到30万km。我国开发出的CVT无级变速链离这一目标还存在较大差距。针对汽车生产行业的生产线，其使用工况条件严酷，期望链条免加油、长寿命的要求，即使设计上采用设置密封圈、润滑油嘴内置润滑脂等各种办法，但还是不能满足所期待的免维保和链条长寿命要求。国外名优链传动企业采用了免加油防水系列链条，在套筒与滚子之间加入具有自润机能的特殊滚珠，滚子即使在无油状态下也能正常使用。日本株式会社椿本链条和德国的舍弗勒集团的汽车生产线链条为世界客户提出了多种卓越的解决方案。

3.水泥行业

建材行业中应用的水泥链在高温差、高粉尘的工况条件下工作，有高耐磨性和长寿命的要求，这种苛刻的要求越来越被广泛重视，日本株式会社椿本链条、德国沃尔夫以及蒂勒（Thiele）等公司在这方面有很大优势。国外先进的链传动企业开发出高品质的水泥链，斗式提升机用输送链在-15～200℃使用条件下，在销轴两端增置了O形密封圈，销与套筒之间注入特种固定润滑剂，链条与链轮磨损寿命均可达到传统型的两倍，噪声级别也降低2dB。为了延长输送粉煤类物料链条的寿命，对原有耐磨损系列链条进行了更加深入的研发，对套筒与滚子进行特殊硬化处理，从而延长链条寿命到3倍。德国蒂勒公司水泥链在强度上采用有限元优化设计，根据原材晶向结构锻造，保证最佳力学性能，优选抗磨原材料，特种热处理工艺，以及特殊的密封结构，大大提高链条的使用寿命。

4.港口集散

国际先进的链传动企业如日本株式会社椿本链条开发的港口散装矿石、砂物料的卸船机链传动机构，具有优异的耐久性，可根据输送物料选择不同规格，不同特性的产品。同时针对不同链条类型提供各种卸船机用链轮，齿面经过特殊硬化处理，使整个链传动完美契合，具有极高耐磨长寿命性能。

5.自动扶梯

奥的斯、迅达等世界著名电梯公司，它们生产的自动扶梯使用的高端梯级链均为世界名优链条，如德国沃尔夫公司、英国瑞诺德公司、日本株式会社椿本链条等公司生产的梯级链。随着我国国内市场需求扩大，这些企业纷纷在我国建厂，同时出于规模效益的考虑，将驱动链条和梯级链条外包给我国内地的供应商进行生产配套。由于原材料、技术水平和制造工艺等差距，日本和美国生产的高强度和高疲劳强度驱动链条占有高端市场主导权。日本株式会社椿本链条生产的免维护驱动链拥有较高的强度和疲劳性能。

6.造纸行业和生物发电

造纸行业主要用到以下两种链条：①输送部分包括纸圈输送、卷纸器和木屑搬运采用轴承滚子输送链，滚子内部置入圆柱体滚柱，具有耐粉尘、耐水、免加油等各种规格；②蒸煮时使用的专用链条，化学磨木桨或半化学磨木桨蒸煮时所用链，优选最佳材质和特种热处理，达到长寿命使用效果。在这个应用领域德国沃尔夫公司具有一定优势。

生物发电行业中的环保系统——垃圾焚烧生物能源发电设备系统中大量应用输送机。对于木质燃料输送机、碎屑投料搬运机以及轨道切割进料器，采用的链条往往具有以下特性：①链条销轴-套筒之间附固体润滑剂，链节与链节之间安置O形密封圈，其特点是固体润滑剂可抑制链条伸长，O形圈防止异物进入销套间和防止固体润滑剂流出，链条使用寿命比原来提升1倍；②仅对链轮齿部进行局部更换，并在齿底部份进行特殊热喷涂处理，使链轮使用寿命提高1倍。在这个领域日本株式会社椿本链条具有优势。

7.水处理

水处理链条应具有良好的抗磨损性和耐蚀性，使用寿命长，安全可靠性高。日本日立机材公司（现森科嘉公司）经过多年的研究，在水处理链方面取得较大的进展。为了满足世界各地用户需求，日立机材公司在世界各地建水处理厂。这些工厂的设备持续运行在各种严酷工况条件下，既有腐蚀性环境，例如污水、工业废水等，也有磨损性环境，例如沙砾、淤泥等，要求水处理设备使用链条具备高强度、高耐磨、高耐腐蚀等性能。

目前我国水处理链的开发工作也在快速进展，但发展历史较短，比起日本、德国、美国、英国、法国等世界先进工业国，在系统性、综合技术性能上还存在差距，需要不断深入研究，缩短技术差距。从我国“绿水青山就是金山银山”的环保国策来看，发展水处理链有着广阔的市场前景。