四、發(fā)展方向 高速精密軸承技術(shù)是當(dāng)今世界軸承技術(shù)發(fā)展的方向,隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展,軸承已經(jīng)不是傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型的低值易耗品,而是集新型材料、精密加工、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、軸承制造、自動(dòng)檢測與監(jiān)控、潤滑、密封等技術(shù)于一體的技術(shù)密集型產(chǎn)品,涉及材料、力學(xué)、摩擦、機(jī)械、計(jì)算機(jī)及熱處理等多種學(xué)科。軸承已突破傳統(tǒng)的“四大件”形式,正向輕量化、單元化、集成化和智能化的方向發(fā)展。
( `2 a) Z( s. h, a1 t
我國軸承工業(yè)經(jīng)過近年來的發(fā)展,具備了相當(dāng)?shù)囊?guī)模和實(shí)力,2008年軸承銷售額世界排名第3,但我國軸承產(chǎn)品結(jié)構(gòu)嚴(yán)重不合理,檔次低的通用軸承占相當(dāng)高的比例,而如高速精密機(jī)床軸承等高技術(shù)含量和高附加值的軸承則相對(duì)比例極低,很大一部分尚不能生產(chǎn),必須以高昂的價(jià)格從國外進(jìn)口,在一定程度上嚴(yán)重制約了我國工業(yè)的發(fā)展。
- K2 t. b! s' O
----數(shù)控機(jī)床精密軸承競爭力有待提高 隨著現(xiàn)代機(jī)床向數(shù)控機(jī)床、加工中心方向發(fā)展,數(shù)控機(jī)床配套用高速精密機(jī)床軸承的需求量越來越大,數(shù)控機(jī)床精密軸承主要包括滾珠絲杠軸承、機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)軸承和機(jī)床主軸軸承等關(guān)鍵軸承。根據(jù)《軸承》雜志、中國軸承信息網(wǎng)預(yù)測:P4 及以上級(jí)精密機(jī)床軸承在2010年需求量將達(dá)150萬套;P5 級(jí)機(jī)床軸承則在2010年將達(dá)500萬套。萬能組配軸承、薄壁系列軸承、陶瓷球軸承已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床配套用主導(dǎo)產(chǎn)品。但在我國,目前仍以傳統(tǒng)性機(jī)床軸承為主,具有高附加值的高速精密機(jī)床軸承幾乎全部依賴進(jìn)口,尤其是中大型精密軸承,國外軸承價(jià)格昂貴、交貨周期長等因素嚴(yán)重影響我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展。因此,只有加快高速精密機(jī)床軸承的研究與開發(fā),才能盡快扭轉(zhuǎn)落后局面,促進(jìn)機(jī)床行業(yè)的振興與發(fā)展。 - N* ]* z0 B# ]8 j5 T
& D2 t: A- ^4 F) P+ r, _ 數(shù)控機(jī)床精密軸承工程化技術(shù)研究在如NSK、NTN、瑞典SKF和法國SNFA等世界著名軸承公司中,已經(jīng)成熟并形成規(guī);,而我國還沒有數(shù)控機(jī)床精密軸承的系統(tǒng)化研究,只有洛陽軸研科技股份有限公司、哈軸等少數(shù)企業(yè)能提供此類軸承,其余主要依靠進(jìn)口,因此精密機(jī)床配套軸承的國產(chǎn)化已迫在眉睫。 我國數(shù)控機(jī)床精密軸承總體水平與國外先進(jìn)水平比較見表2。 表2: S& }! Z; _: |* h- T1 ^
我國數(shù)控機(jī)床精密軸承總體水平與國外先進(jìn)水平比較 項(xiàng)目 | 我國技術(shù)水平 | 國外先進(jìn)水平 | 備注 | 尺寸系列 | 19、(1)0、(0)2 | 18、19、(1)0、(0)2 | | 振動(dòng)性能(dB) | 30~60 | 25~50 | | 壽命可靠性(%) | 80%~90% | 90%~98% | | 高速性能dmn(mm.r/min) | 最高2.5×106 | 最高3.5×106 | | 精度等級(jí) | P4、小批量P2 | P4、P2 | | 壽命(小時(shí)) | 1800 | 3000 | 電主軸軸承 |
----破解高速鐵路客車軸承完全依靠進(jìn)口難題 目前我國的動(dòng)車組客車和高速鐵路客車配套軸承全部依賴進(jìn)口,嚴(yán)重制約了國內(nèi)高速鐵路客車產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展。為適應(yīng)鐵路客車大面積提速的需要,對(duì)時(shí)速250千米/時(shí)~350千米/時(shí)的高速鐵路客車軸承開展專項(xiàng)研究以替代進(jìn)口已成為當(dāng)務(wù)之急。 國內(nèi),洛陽軸承研究所與洛軸合作,成功開發(fā)了160千米/時(shí)的鐵路客車軸承,為鐵路運(yùn)輸發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。目前,200千米/時(shí)的高速鐵路客車軸承全部進(jìn)口。為此,有必要對(duì)高速鐵路客車軸承從設(shè)計(jì)分析、加工制造、檢測試驗(yàn)等方面開展專題研究和開發(fā),以提高國產(chǎn)鐵路客車軸承的自主開發(fā)能力,掌握此類軸承在開發(fā)研制及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)高速鐵路客車軸承的國產(chǎn)化配套。 $ {9 ]. u1 Z6 E6 p
----盾構(gòu)機(jī)主軸承有待突破 盾構(gòu)機(jī)是一種集機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體的隧道施工成套設(shè)備。目前,我國使用的盾構(gòu)機(jī)幾乎依賴進(jìn)口。 盾構(gòu)主軸承是盾構(gòu)機(jī)的關(guān)鍵部件,使用在盾構(gòu)刀盤系統(tǒng)上。由于盾構(gòu)機(jī)在既定施工段不允許失效,盾構(gòu)主軸承的壽命和可靠性直接影響盾構(gòu)機(jī)械的施工安全,幾乎等同于盾構(gòu)機(jī)的壽命。
: p2 K6 B1 H% {+ Z3 `
國內(nèi)對(duì)盾構(gòu)主軸承研制起步較晚,無論從設(shè)計(jì)理論還是制造工藝上都不曾系統(tǒng)地研究過,缺乏相應(yīng)的試驗(yàn)手段和相關(guān)的基礎(chǔ)資料,其承載能力、壽命和可靠性、一致性與國外同期同類產(chǎn)品相比,存在很大的差距,并且由于主軸承的高可靠性要求,導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)國內(nèi)用戶不愿采用國內(nèi)軸承。今天,我國已成為盾構(gòu)技術(shù)應(yīng)用最多的國家,面臨著空前的發(fā)展空間,盾構(gòu)技術(shù)必須盡快實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。 ! q! B4 u) o1 u6 D6 J1 S
盾構(gòu)技術(shù)的國產(chǎn)化離不開其關(guān)鍵部件——主軸承的國產(chǎn)化,盾構(gòu)主軸承的自主研發(fā)制造能否跟得上,將成為促進(jìn)或制約我國盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
E1 T0 a# C( `
目前,洛軸所、河科大正在聯(lián)合研制土壓平衡盾構(gòu)主軸承,力求實(shí)現(xiàn)突破。 ) g p, k) ]) i, F/ B( E" ]
----風(fēng)電軸承需實(shí)現(xiàn)階段性突破 我國風(fēng)能資源豐富,可開發(fā)量為10億千瓦。預(yù)計(jì)到2020年,中國風(fēng)電裝機(jī)容量將超過1億千瓦,風(fēng)電設(shè)備市場規(guī)模高達(dá)2100億元。年均增長約1000萬千瓦,折合2.0兆瓦風(fēng)電機(jī)組可達(dá)5000臺(tái)。 由于風(fēng)機(jī)使用工況的惡劣性、常年連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求,以及長期野外作業(yè)高額的維修成本,這就對(duì)軸承的密封性能、可靠性能、使用壽命提出了更高的要求。 目前,大量的風(fēng)電軸承技術(shù)和市場都為國外企業(yè)所主導(dǎo)。但是,隨著中國風(fēng)電市場的超常發(fā)展,風(fēng)電軸承作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件長期依靠進(jìn)口顯然是十分被動(dòng)的。所以,風(fēng)電軸承的國產(chǎn)化是中國風(fēng)電事業(yè)發(fā)展中必經(jīng)的一道門檻! ) d0 c/ y5 N2 G/ c" H" A' m+ L
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套軸承是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的關(guān)鍵基礎(chǔ)件,是一種高技術(shù)含量、高附加值的專用軸承產(chǎn)品。通常,一臺(tái)風(fēng)機(jī)中配套使用的各種類型主要軸承有20多套。
# ]: i" b6 m! @/ y3 Q0 w- i7 }
我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵軸承的研制開發(fā)始于20世紀(jì)90年代初,洛陽軸承研究所、洛陽LYC軸承有限公司、瓦房店軸承有限責(zé)任公司、天馬軸承股份有限公司等軸承科研和生產(chǎn)企業(yè)先后對(duì)大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵軸承開展了前期的研究和開發(fā)工作,在偏航軸承和變槳軸承、主軸軸承、增速器軸承的研制和開發(fā)工作中取得了階段性技術(shù)成果,但與國外先進(jìn)水平相比,在一些關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程上還有較大的差距。 6 U) P$ D s# t4 r1 x9 o% D
近年來,國家和企業(yè)高度關(guān)注風(fēng)電軸承的國產(chǎn)化攻關(guān),軸承行業(yè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套軸承的設(shè)計(jì)、關(guān)鍵加工工藝及檢測和試驗(yàn)技術(shù)上,尤其是產(chǎn)業(yè)化方面做了積極的工作。目前,國內(nèi)已基本掌握了1.5兆瓦機(jī)組風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套偏航軸承和變槳軸承的設(shè)計(jì)制造技術(shù)并實(shí)現(xiàn)了大批量生產(chǎn),已制訂了風(fēng)電軸承標(biāo)準(zhǔn)。 0 _8 V8 |4 E" g
國內(nèi)通過開展兆瓦級(jí)以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵軸承的研制,解決關(guān)鍵配套軸承的密封結(jié)構(gòu)和潤滑脂、特殊的滾道加工方法和熱處理技術(shù)、特殊保持架設(shè)計(jì)和加工制造方法等關(guān)鍵技術(shù),掌握兆瓦級(jí)以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵配套軸承的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工技術(shù),形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品,可形成批量化生產(chǎn),替代進(jìn)口產(chǎn)品,將帶動(dòng)我國風(fēng)電軸承設(shè)計(jì)、制造技術(shù)及相關(guān)理論研究的同步發(fā)展,能夠進(jìn)一步提高國內(nèi)軸承行業(yè)的設(shè)計(jì)制造水平,縮小與國外先進(jìn)水平之間的差距,促進(jìn)我國軸承工業(yè)的快速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。 五、對(duì)策 (一)措施意見 1.提高行業(yè)生產(chǎn)集中度 通過公平競爭,做大做強(qiáng)一批,淘汰退出一批,大幅提高行業(yè)生產(chǎn)集中度。目前,世界八大軸承公司占據(jù)世界軸承市場份額達(dá)80%左右,日本前5家軸承公司占本國總量近90%,而我國前10家軸承企業(yè)占全國總量33.5%,前30家也僅占44.8%。
( e/ {7 z4 f" p: K( i
(1)做強(qiáng)做大一批。實(shí)施大集團(tuán)發(fā)展戰(zhàn)略。推動(dòng)大企業(yè)深化改革、促進(jìn)其由競爭走向競合,形成戰(zhàn)略聯(lián)盟,打造軸承行業(yè)“航空母艦”;推動(dòng)成長性好的民營企業(yè)參與國有企業(yè)的改制和資產(chǎn)重組,盤活存量資產(chǎn)并做大做強(qiáng);推動(dòng)國內(nèi)企業(yè)選擇能真誠合作、達(dá)到雙贏的合作對(duì)象,進(jìn)入國外大軸承公司的全球采購體系。 " } L5 j+ Q: ]
(2)淘汰退出一批。行業(yè)協(xié)會(huì)和各級(jí)工商管理部門、技術(shù)監(jiān)督部門聯(lián)手,組織企業(yè)開展打假維權(quán)活動(dòng);取得技術(shù)監(jiān)督部門的支持,充分發(fā)揮國家軸承質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的作用,加大軸承質(zhì)量國家監(jiān)督抽查和行業(yè)督促檢查的力度,定期發(fā)布軸承質(zhì)量信息,引導(dǎo)市場,促使一批產(chǎn)品質(zhì)量低劣的企業(yè)被市場淘汰出局。 ; \& V- r m0 a
2.提高研發(fā)和創(chuàng)新能力 (1)加強(qiáng)行業(yè)的研發(fā)和創(chuàng)新體系和能力建設(shè) 推動(dòng)大型企業(yè)加強(qiáng)以技術(shù)中心為核心的技術(shù)創(chuàng)新體系的建設(shè),力爭“十一五”期間國家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心由現(xiàn)在5家增加到8家,創(chuàng)建省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心20~30家。 制訂和發(fā)布軸承企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力指標(biāo)體系,開展評(píng)價(jià)活動(dòng),引導(dǎo)廣大軸承企業(yè)根據(jù)自身的能力和需求,從組織體系、資金投入、人才開發(fā)等方面加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新能力建設(shè)。 鼓勵(lì)和推動(dòng)企業(yè)與科研院所、高等院校實(shí)行“產(chǎn)、學(xué)、研、用”聯(lián)合,合理配置資源,有效整合優(yōu)勢,增強(qiáng)研發(fā)和創(chuàng)新能力。 發(fā)揮一所、一院、一校的行業(yè)技術(shù)依托作用。通過政策扶持,強(qiáng)化洛陽軸承研究所、中機(jī)十院、河南科技大學(xué)在研發(fā)和創(chuàng)新上為行業(yè)提供咨詢服務(wù)的功能。
L5 x- t" S( H2 X9 h
(2)組織行業(yè)共性、關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā) 由洛陽軸承研究所、中機(jī)十院、河南科技大學(xué)牽頭,吸收有研發(fā)能力的大型企業(yè)參加,進(jìn)行行業(yè)共性、關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)。如,新一代CAD、CAPP技術(shù);軸承仿真試驗(yàn)技術(shù);提高鐵路和軋機(jī)軸承壽命和可靠性技術(shù);第三代轎車軸承設(shè)計(jì)制造與試驗(yàn)技術(shù)等。 3.提高制造技術(shù)水平 (1)組織行業(yè)共性技術(shù)質(zhì)量攻關(guān) 已取得階段性成果的微小型深溝球軸承減振降噪攻關(guān)繼續(xù)向廣度和深度推進(jìn)。要打好滾子軸承減振降噪和提高軸承壽命與可靠性的攻堅(jiān)戰(zhàn),達(dá)到預(yù)期攻關(guān)目標(biāo)。開展提高滾針軸承精度、性能、壽命和可靠性攻關(guān)。 (2)開發(fā)并推廣應(yīng)用先進(jìn)工藝及裝備。 4.提高信息化水平 引導(dǎo)企業(yè)按“效益驅(qū)動(dòng)、總體設(shè)計(jì)、分步實(shí)施、重點(diǎn)突破”的原則,積極推進(jìn)企業(yè)信息化建設(shè)。 : P# m/ w$ \# E3 h, g$ V
(二)政策建議 1.建議國家有關(guān)部委在對(duì)具體企業(yè)、產(chǎn)品、技術(shù)項(xiàng)目的資金支持同時(shí),加大對(duì)行業(yè)共性技術(shù)研究開發(fā)的支持,設(shè)立軸承行業(yè)共性技術(shù)研發(fā)基金。 2.加大對(duì)面向行業(yè)服務(wù)的科研設(shè)計(jì)院所、高等院校、國家級(jí)及省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、工程研究中心、工程實(shí)驗(yàn)室、博士后科研工作站的研發(fā)項(xiàng)目尤其是前瞻性基礎(chǔ)性研發(fā)項(xiàng)目的政策支持力度。 3.建議成立“國家軸承技術(shù)研究中心” 。通過該中心,可以提升整個(gè)軸承行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新水平,并強(qiáng)化軸承行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力,打破國外對(duì)我們的技術(shù)封鎖和市場壟斷。 / x3 j2 B7 q; j0 f
從全國看,軸承企業(yè)2千多家,各自為戰(zhàn),多數(shù)企業(yè)建設(shè)大型研究、試驗(yàn)條件不現(xiàn)實(shí),如,風(fēng)電軸承試驗(yàn)條件。如果整合我國軸承行業(yè)的力量,成立“國家軸承技術(shù)研究中心”,就可進(jìn)一步匯聚各方優(yōu)勢,開展軸承共性技術(shù)研究,加大軸承科技成果工程化和轉(zhuǎn)化力度,將軸承技術(shù)研究中心辦成軸承行業(yè)研發(fā)中心;軸承行業(yè)科技成果的中試基地;提高現(xiàn)有科技成果的成熟性、配套性和工程化水平,對(duì)軸承行業(yè)發(fā)揮巨大的輻射和帶動(dòng)作用。 |