軸承如何發(fā)展
軸承如何發(fā)展
- 2021/2/25 8:45:25
軸承就像芯片一樣，存在于我們生活和工作的每一個角落其實，這個行業(yè)與中國工業(yè)的很多領(lǐng)域一樣，高端軸承一直都是外國品牌壟斷，雖然我們多年來已經(jīng)攻克了低端和中端的軸承制造，正在向高端邁進(jìn)（并且這個差距正在縮短），但是在高端科技應(yīng)用領(lǐng)域仍然不敢做實驗的小白鼠，主要型號一直為國外品牌主導(dǎo)。
那到底是什么原因?qū)е履壳暗母叨艘蕾囘M(jìn)口局面呢？這里提出幾個方向談?wù)摚?/p>
1、軸承容易制作，但難在參數(shù)
首先軸承的種類極其龐雜，詳述起來可以寫成許多本厚厚的手冊。
用最簡單的辦法可以分成兩種，滾動摩擦的和滑動摩擦的。無論那種摩擦，都要求振動越小越好、磨損越少越好、發(fā)熱越低越好。
滾動軸承的精度一般分為P0、P6、P5、P4和P2五個等級，用于精密機(jī)床主軸上的軸承精度應(yīng)為P5及以上級。
而對于數(shù)控機(jī)床、加工中心等高速、鐵路、航空等高科技領(lǐng)域，則需選用P4及以上級超精密軸承，P4及以上級超精密軸承對技術(shù)性能和可靠性要求很高，國內(nèi)需求的一半以上都依賴進(jìn)口。
PS：
中國其實也能夠制造很多極端極端條件下使用的高端軸承。比如99A坦克座圈就是個超大的滾動摩擦軸承，不但要讓十幾噸重的炮塔運轉(zhuǎn)自如，還要承受125毫米滑膛炮的恐怖后坐力。155毫米自行火炮的后坐力更大，它的炮塔座圈同樣很強(qiáng)大。這樣的軸承，多數(shù)國家連邊都摸不到。
但關(guān)鍵是產(chǎn)量和成品穩(wěn)定性，這個跟概念車與量產(chǎn)車道理一樣，沒有大規(guī)模的商用，最終還是采購國外的品牌軸承為主.....
雙37高炮這種低端武器也離不開軸承，
這是它的座圈
超高端的機(jī)械則需要另外一種概念的軸承。
比如衛(wèi)星上的太陽帆板需要隨時調(diào)整自己相對于太陽的角度，來獲得合適的光照條件。但衛(wèi)星上了天就沒有機(jī)會派人去給軸承加潤滑油。
所以，這里要用到所謂的固體潤滑劑軸承，設(shè)法把一種把二硫化鉬的物質(zhì)薄薄地噴射在軸承里，讓它在遙遠(yuǎn)而寒冷的太空里正常工作好幾年。這種軸承，同樣沒有幾個國家可以染指。
國內(nèi)生產(chǎn)的軍用軸承
2、軸承，中國很強(qiáng)大又很不強(qiáng)大
中國是無可置疑的超級軸承大國。
2019年，中國軸承產(chǎn)量達(dá)到196億套，出口軸承58.87億套，我們的軸承產(chǎn)量可以支撐指尖陀螺這種減壓玩具，產(chǎn)量之大占到了全世界的五分之一。中國生產(chǎn)的最小軸承直徑0.6毫米，最大的直徑11米，上天入地、無所不在......
難道這樣的中國還不能叫做軸承強(qiáng)國嗎？
是的，暫時還不能......
我們的軸承和其他機(jī)械產(chǎn)品一樣，在尖端產(chǎn)品、可靠性、壽命等方面，與西方發(fā)達(dá)國家有著相當(dāng)大的差距。以高速軸承來說,國內(nèi)主機(jī)廠生產(chǎn)的動車組所用的軸箱，軸承品牌都來自歐洲、日本，中國自己生產(chǎn)的真空脫氣軸承鋼，無論質(zhì)量穩(wěn)定性還是疲勞壽命，都與國外高品質(zhì)真空脫氣鋼存在一定差距。
美國空軍地勤人員正在維護(hù)F15戰(zhàn)斗機(jī)的F110發(fā)動機(jī)風(fēng)扇軸承
哪怕是最常見的深溝球軸承——也就是兩個鋼圈中間套一圈鋼珠的軸承，國外先進(jìn)產(chǎn)品的實際壽命一般為計算壽命的8 倍以上，最高可達(dá)30 倍以上，可靠性為98%以上。而國產(chǎn)軸承的壽命一般為計算壽命的3~5倍，可靠性為96%左右。差距還是很顯著的。
這對于普通的運動機(jī)械來說，問題不算太大。但是在高端領(lǐng)域就很難接受了，因此國內(nèi)航空軸承、高鐵軸承、機(jī)器人軸承等基本以進(jìn)口軸承為主。無論運20、C919，離開了進(jìn)口軸承都是很難飛起來的。
而作為機(jī)械產(chǎn)品，軸承是無法取巧的基礎(chǔ)性零部件。其性能主要取決于材料性能和加工工藝。
作為世界第一鋼鐵大國，我們雖然在多數(shù)鋼鐵產(chǎn)品上已經(jīng)碾壓了全世界，但在高強(qiáng)度、高耐磨軸承鋼的冶煉上，依然顯著落后于歐美和日本。在高精度機(jī)械加工方面的差距同樣是顯著的。
用來支撐渦扇發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸承
高端產(chǎn)品決定了企業(yè)價值，高端軸承上的缺乏，也讓中國軸承企業(yè)無緣世界名牌。在世界前10大軸承廠商中，有一家瑞典企業(yè)、五家日本企業(yè)、兩家德國企業(yè)、兩家美國企業(yè)。卻沒有一家中國企業(yè)。
航天飛機(jī)上使用的宇航軸承
3、2025，我們正在發(fā)力
高端軸承從哪里來，這對“外國”來說，根本就不是什么問題。
強(qiáng)大的美國，海軍陸戰(zhàn)隊還要從德國引進(jìn)戰(zhàn)斗步槍，陸軍還要從瑞士引進(jìn)手槍，從挪威引進(jìn)反艦導(dǎo)彈。工匠精神的德國，還要從美國買各種芯片。在西方世界里，國家之間的分工合作是很正常的。每個發(fā)達(dá)國家都有一些優(yōu)秀的企業(yè)，各自擁有靠“絕活”穩(wěn)坐隱形冠軍的寶座。很少有人打破局面，去搶別人的飯碗。
僅僅討論軸承的話，可以發(fā)現(xiàn)，國際十大軸承廠商都屬于西方。然而，我們中國人既然不打算屈從于美國人主導(dǎo)的國際秩序，就必須面對被人在關(guān)鍵領(lǐng)域卡脖子的風(fēng)險。19年至今的毛衣戰(zhàn)更充分說明了只有核心技術(shù)和高科技才有未來，芯片如此，高端軸承當(dāng)然也如此。
政府對于高端軸承的國產(chǎn)化一直非常重視，國家工信部早在2011年，就在《機(jī)械基礎(chǔ)件基礎(chǔ)制造工藝和基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中，把軸承列為“機(jī)械基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)制造工藝和基礎(chǔ)材料”之首，規(guī)劃指出: “機(jī)械基礎(chǔ)件是組成機(jī)器不可分拆的單元，包括軸承、齒輪、液壓件、液力元件、氣動元件、密封件、鏈與鏈輪、傳動聯(lián)結(jié)件、緊固件、彈簧、粉末冶金零件、模具等”
國外為高速鐵路列車研制的軸承位置傳感器
重點發(fā)展高速、精密、重載軸承，包括: 中、高檔數(shù)控機(jī)床軸承和電主軸，大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸承，大型運輸機(jī)軸承，重載直升機(jī)軸承，長壽命高可靠性汽車軸承及軸承單元，高速鐵路列車軸承，重載鐵路貨車軸承，新型城市軌道交通軸承，大型薄板冷熱連軋設(shè)備軸承，大型施工機(jī)械軸承，高速度長壽命紡織設(shè)備軸承，超精密級醫(yī)療器械主軸軸承。
可以注意到，除了高鐵軸承，航空軸承在其中占了兩項，除了大型運輸機(jī)，還有重載直升機(jī)。國防重點型號對基礎(chǔ)零部件的帶動作用是極為顯著的。
需要指出的是，中國在軸承領(lǐng)域的差距比芯片小得多，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)也好得多。在可預(yù)見的將來，完全有能力在絕大多數(shù)領(lǐng)域趕上世界先進(jìn)水平。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，風(fēng)電機(jī)組軸承自主化率要達(dá)到90%，到2025年，高速精密數(shù)控機(jī)床和高速動車組自主化率要達(dá)到90%，到2030年，大飛機(jī)軸承的自主化率要達(dá)到90%。
工信部在軸承領(lǐng)域規(guī)劃了8個國家級技術(shù)平臺及單位。國家支持各類高端軸承研制的企業(yè)不計其數(shù)。最近，高鐵軸承的國產(chǎn)化工作已經(jīng)有了實質(zhì)性的進(jìn)展。
誠然，高端軸承和自主芯片一樣，仍有漫長的一段發(fā)展道路走，腳踏實地逐步追趕是行之有效的方法。謹(jǐn)防部分企業(yè)以浮躁的心態(tài)、諸多造假自欺欺人的方式騙取研發(fā)費用，這樣對最終的2025目標(biāo)毫無幫助，不正歪風(fēng)只會讓行業(yè)優(yōu)勢不斷消失！
相信在國家政策方向的指引下，我們能培養(yǎng)更多優(yōu)秀企業(yè)攻克最終的技術(shù)難關(guān)！