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(gè)角落其實(shí)，這個(gè)行業(yè)與中國(guó)工業(yè)的很多領(lǐng)域一樣，高端軸承一直都是外國(guó)品牌壟斷，雖然我們多年來(lái)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(gè)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(shí)驗(yàn)的小白鼠，主要型號(hào)一直為國(guó)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(gè)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(lái)可以寫成許多本厚厚的手冊(cè)。
用最簡(jiǎn)單的辦法可以分成兩種，滾動(dòng)摩擦的和滑動(dòng)摩擦的。無(wú)論那種摩擦，都要求振動(dòng)越小越好、磨損越少越好、發(fā)熱越低越好。
滾動(dòng)軸承的精度一般分為P0、P6、P5、P4和P2五個(gè)等級(jí)，用于精密機(jī)床主軸上的軸承精度應(yīng)為P5及以上級(jí)。
而對(duì)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(jí)超精密軸承，P4及以上級(jí)超精密軸承對(duì)技術(shù)性能和可靠性要求很高，國(guó)內(nèi)需求的一半以上都依賴進(jìn)口。
PS：
中國(guó)其實(shí)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(gè)超大的滾動(dòng)摩擦軸承，不但要讓十幾噸重的炮塔運(yùn)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(guó)家連邊都摸不到。
但關(guān)鍵是產(chǎn)量和成品穩(wěn)定性，這個(gè)跟概念車與量產(chǎn)車道理一樣，沒(méi)有大規(guī)模的商用，最終還是采購(gòu)國(guó)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(yáng)帆板需要隨時(shí)調(diào)整自己相對(duì)于太陽(yáng)的角度，來(lái)獲得合適的光照條件。但衛(wèi)星上了天就沒(méi)有機(jī)會(huì)派人去給軸承加潤(rùn)滑油。
所以，這里要用到所謂的固體潤(rùn)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(méi)有幾個(gè)國(guó)家可以染指。
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的軍用軸承
2、軸承，中國(guó)很強(qiáng)大又很不強(qiáng)大
中國(guó)是無(wú)可置疑的超級(jí)軸承大國(guó)。
2019年，中國(guó)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(guó)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(wú)所不在......
難道這樣的中國(guó)還不能叫做軸承強(qiáng)國(guó)嗎？
是的，暫時(shí)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(guó)家有著相當(dāng)大的差距。以高速軸承來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)主機(jī)廠生產(chǎn)的動(dòng)車組所用的軸箱，軸承品牌都來(lái)自歐洲、日本，中國(guó)自己生產(chǎn)的真空脫氣軸承鋼，無(wú)論質(zhì)量穩(wěn)定性還是疲勞壽命，都與國(guó)外高品質(zhì)真空脫氣鋼存在一定差距。
美國(guó)空軍地勤人員正在維護(hù)F15戰(zhàn)斗機(jī)的F110發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇軸承
哪怕是最常見(jiàn)的深溝球軸承——也就是兩個(gè)鋼圈中間套一圈鋼珠的軸承，國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的實(shí)際壽命一般為計(jì)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(guó)產(chǎn)軸承的壽命一般為計(jì)算壽命的3~5倍，可靠性為96%左右。差距還是很顯著的。
這對(duì)于普通的運(yùn)動(dòng)機(jī)械來(lái)說(shuō)，問(wèn)題不算太大。但是在高端領(lǐng)域就很難接受了，因此國(guó)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(wú)論運(yùn)20、C919，離開了進(jìn)口軸承都是很難飛起來(lái)的。
而作為機(jī)械產(chǎn)品，軸承是無(wú)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(guó)，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(lái)支撐渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸承
高端產(chǎn)品決定了企業(yè)價(jià)值，高端軸承上的缺乏，也讓中國(guó)軸承企業(yè)無(wú)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(guó)企業(yè)、兩家美國(guó)企業(yè)。卻沒(méi)有一家中國(guó)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(lái)，這對(duì)“外國(guó)”來(lái)說(shuō)，根本就不是什么問(wèn)題。
強(qiáng)大的美國(guó)，海軍陸戰(zhàn)隊(duì)還要從德國(guó)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(guó)，還要從美國(guó)買各種芯片。在西方世界里，國(guó)家之間的分工合作是很正常的。每個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)際十大軸承廠商都屬于西方。然而，我們中國(guó)人既然不打算屈從于美國(guó)人主導(dǎo)的國(guó)際秩序，就必須面對(duì)被人在關(guān)鍵領(lǐng)域卡脖子的風(fēng)險(xiǎn)。19年至今的毛衣戰(zhàn)更充分說(shuō)明了只有核心技術(shù)和高科技才有未來(lái)，芯片如此，高端軸承當(dāng)然也如此。
政府對(duì)于高端軸承的國(guó)產(chǎn)化一直非常重視，國(guó)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(dòng)元件、密封件、鏈與鏈輪、傳動(dòng)聯(lián)結(jié)件、緊固件、彈簧、粉末冶金零件、模具等”
國(guó)外為高速鐵路列車研制的軸承位置傳感器
重點(diǎn)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(yùn)輸機(jī)軸承，重載直升機(jī)軸承，長(zhǎng)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?jiān)O(shè)備軸承，大型施工機(jī)械軸承，高速度長(zhǎng)壽命紡織設(shè)備軸承，超精密級(jí)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(xiàng)，除了大型運(yùn)輸機(jī)，還有重載直升機(jī)。國(guó)防重點(diǎn)型號(hào)對(duì)基礎(chǔ)零部件的帶動(dòng)作用是極為顯著的。
需要指出的是，中國(guó)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(jiàn)的將來(lái)，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(dòng)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(gè)國(guó)家級(jí)技術(shù)平臺(tái)及單位。國(guó)家支持各類高端軸承研制的企業(yè)不計(jì)其數(shù)。最近，高鐵軸承的國(guó)產(chǎn)化工作已經(jīng)有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
誠(chéng)然，高端軸承和自主芯片一樣，仍有漫長(zhǎng)的一段發(fā)展道路走，腳踏實(shí)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(fèi)用，這樣對(duì)最終的2025目標(biāo)毫無(wú)幫助，不正歪風(fēng)只會(huì)讓行業(yè)優(yōu)勢(shì)不斷消失！
相信在國(guó)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)！