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我们的高端轴承完全依赖进口?这日子不会很长了

2019-06-14 11:54:40  [  来源:快资讯  ]  作者:中崋轴承网

【中崋轴承网】

轴承就像芯片一样,存在于我们生活和工作的每一个角落。与中国工业的很多领域一样,在轴承行业,我们已经攻克了低端和中端,正在向高端迈进。如果世界上只有中国和“外国”,那么“外国”确实还领先我们一定的距离,而且这个差距正在以肉眼可见的速度缩短。

当然,在看到进步的同时,我们也不得不承认,即使高端轴承能早出来,要走向小批量、大批量、工业化,也还有好几个阶段。不论如何,“进一寸有一寸的欢喜”。

轴承很难造吗?

轴承几乎存在于我们生活的每一个角落,从满地都是的共享单车到掠过头顶的民航客机,从鱼翔浅底的核潜艇到巡天遥看的空间站,电冰箱、洗衣机、电脑散热风扇、抽油烟机、手机里的振动马达……轴承无处不在。

轴承的种类极其庞杂,详述起来可以写成许多本厚厚的手册。用最简单的办法可以分成两种,滚动摩擦的和滑动摩擦的。无论哪种摩擦,都要求振动越小越好、磨损越少越好、发热越低越好。

中国的轴承行业和很多工业部门一样,产能庞大、技术水平中等,少数核心领域突破了西方封锁,大量的高端产品却还是要依靠进口。

中国能够制造很多极端条件下使用的高端轴承。比如99A坦克座圈就是个超大的滚动摩擦轴承,不但要让十几吨重的炮塔运转自如,还要承受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,它的炮塔座圈同样很强大。这样的轴承,多数国家连边都摸不到。

双37高炮这种低端武器也离不开轴承,这是它的座圈

精巧的机械则需要另外一种概念的轴承。比如卫星上的太阳帆板需要随时调整自己相对于太阳的角度,来获得合适的光照条件。但卫星上了天就没有机会派人去给轴承加润滑油。所以,这里要用到所谓的固体润滑剂轴承,设法把一种把二硫化钼的物质薄薄地喷射在轴承里,让它在遥远而寒冷的太空里正常工作好几年。这种轴承,同样没有几个国家可以制造。

国内生产的军用轴承

为了让这样的轴承能够正常工作,需要一个国家的工业体系能够冶炼出合适的材料,能够炼制出合适的润滑油和其他润滑剂,还要具备恰当的力学分析和加工能力,更需要持之以恒的试验和积累。

中国轴承,很强大又很不强大

中国是无可置疑的超级轴承大国。早在2014年,中国轴承产量已经达到196亿套,居于世界第三位。我们的轴承产量可以支撑指尖陀螺这种减压玩具,产量之大占到了全世界的五分之一。中国生产的最小轴承直径0.6毫米,最大的直径11米,上天入地、无所不在。

难道这样的中国还不能叫做轴承强国吗?

是的,不能。

我们的轴承和其他机械产品一样,在尖端产品、可靠性、寿命等方面,与西方发达国家有着相当大的差距。以高速轴承来说,国内主机厂生产的动车组所用的轴箱,轴承品牌都来自欧洲、日本,中国自己生产的真空脱气轴承钢,无论质量稳定性还是疲劳寿命,都与国外高品质真空脱气钢存在一定差距。

美国空军地勤人员正在维护F15战斗机的F110发动机风扇轴承

哪怕是最常见的深沟球轴承——也就是两个钢圈中间套一圈钢珠的轴承,国外先进产品的实际寿命一般为计算寿命的8 倍以上,最高可达30 倍以上,可靠性为98%以上。

而国产轴承的寿命一般为计算寿命的3~5倍,可靠性为96%左右。差距还是很显著的。这对于普通的运动机械来说,问题不算太大。但是在高端领域就很难接受了,因此国内航空轴承、高铁轴承、机器人轴承等基本以进口轴承为主。无论运20、C919,离开了进口轴承都是很难飞起来的。

作为机械产品,轴承是无法取巧的基础性零部件。轴承的性能主要取决于材料性能和加工工艺。作为世界第一钢铁大国,我们虽然在多数钢铁产品上已经碾压了全世界,但在高强度、高耐磨轴承钢的冶炼上,依然显著落后于欧美和日本。在高精度机械加工方面的差距同样是显著的。

用来支撑涡扇发动机压气机转轴的轴承

高端产品决定了企业价值,高端轴承上的缺乏,也让中国轴承企业无缘世界名牌。在世界前10大轴承厂商中,有一家瑞典企业、五家日本企业、两家德国企业、两家美国企业。却没有一家中国企业。

航天飞机上使用的宇航轴承

2025,我们正在发力

高端轴承从哪里来,这对“外国”来说,根本就不是什么问题。强大的美国,海军陆战队还要从德国引进战斗步枪,陆军还要从瑞士引进手枪,从挪威引进反舰导弹。工匠精神的德国,还要从美国买各种芯片。在西方世界里,国家之间的分工合作是很正常的。每个发达国家都有一些优秀的企业,各自拥有靠“绝活”稳坐隐形冠军的宝座。很少有人打破局面,去抢别人的饭碗。

仅仅讨论轴承的话,可以发现,国际十大轴承厂商都属于西方。然而,我们是中国人,既然不打算屈从于美国人主导的国际秩序,就必须面对被人在关键领域卡脖子的风险。芯片如此,高端轴承当然也如此。

政府对于高端轴承的国产化一直非常重视,国家工信部早在2011年,就在《机械基础件基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划》中,把轴承列为“机械基础件、基础制造工艺和基础材料”之首,规划界定: “机械基础件是组成机器不可分拆的单元,包括轴承、齿轮、液压件、液力元件、气动元件、密封件、链与链轮、传动联结件、紧固件、弹簧、粉末冶金零件、模具等。”

SKF公司为高速铁路列车研制的轴承位置传感器

重点发展高速、精密、重载轴承,包括: 中、高档数控机床轴承和电主轴,大功率风力发电机组轴承,大型运输机轴承,重载直升机轴承,长寿命高可靠性汽车轴承及轴承单元,高速铁路列车轴承,重载铁路货车轴承,新型城市轨道交通轴承,大型薄板冷热连轧设备轴承,大型施工机械轴承,高速度长寿命纺织设备轴承,超精密级医疗器械主轴轴承。

可以注意到,除了高铁轴承,航空轴承在其中占了两项,除了大型运输机,还有重载直升机。国防重点型号对基础零部件的带动作用是极为显著的。

需要指出的是,中国在轴承领域的差距比芯片小得多,产业基础也好得多。在可预见的将来,完全有能力在绝大多数领域赶上世界先进水平。根据规划,到2020年,风电机组轴承自主化率要达到90%,到2025年,高速精密数控机床和高速动车组自主化率要达到90%,到2030年,大飞机轴承的自主化率要达到90%。

航空用的杆端轴承

工信部在轴承领域规划了8个国家级技术平台及单位,包括瓦房店轴承集团公司、万向集团、洛阳LYC 轴承有限公司、哈尔滨轴承集团公司、西北轴承股份公司、湖北新火炬科技股份公司、襄阳汽车轴承集团公司、天马轴承股份公司。国家支持各类高端轴承研制的企业不计其数。最近,高铁轴承的国产化工作已经有了实质性的进展。汽车轴承的国产化也早已铺开。

一些二线、三线城市,也把轴承当做自己产业升级的方向。例如河北的临西县、湖北的襄阳。浙江甚至有三个县都建立起了强大的轴承产业,产品远销海外。国产化的场景正在逐渐清晰。

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