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軸承,中國很強大又很不強大,要如何突破發展?
發布時間:2020-05-06 09:13 ???字體:

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,這個行業與中國工業的很多領域一樣,高端軸承一直都是外國品牌壟斷,雖然我們多年來已經攻克了低端和中端的軸承制造,正在向高端邁進(并且這個差距正在縮短),但是在高端科技應用領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。

那到底是什么原因導致目前的高端依賴進口局面呢?這里提出幾個方向談論:

1、軸承容易制作,但難在參數

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,用于精密機床主軸上的軸承精度應為P5及以上級。

而對于數控機床、加工中心等高速、鐵路、航空等高科技領域,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性能和可靠性要求很高,國內需求的一半以上都依賴進口。

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大。這樣的軸承,多數國家連邊都摸不到。

但關鍵是產量和成品穩定性,這個跟概念車與量產車道理一樣,沒有大規模的商用,最終還是采購國外的品牌軸承為主.....

超高端的機械則需要另外一種概念的軸承。

比如衛星上的太陽帆板需要隨時調整自己相對于太陽的角度,來獲得合適的光照條件。但衛星上了天就沒有機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,設法把一種把二硫化鉬的物質薄薄地噴射在軸承里,讓它在遙遠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。

2、軸承,中國很強大又很不強大

中國是無可置疑的超級軸承大國。

2019年,中國軸承產量達到196億套,出口軸承58.87億套,我們的軸承產量可以支撐指尖陀螺這種減壓玩具,產量之大占到了全世界的五分之一。中國生產的最小軸承直徑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國嗎?

是的,暫時還不能......

我們的軸承和其他機械產品一樣,在尖端產品、可靠性、壽命等方面,與西方發達國家有著相當大的差距。以高速軸承來說,國內主機廠生產的動車組所用的軸箱,軸承品牌都來自歐洲、日本,中國自己生產的真空脫氣軸承鋼,無論質量穩定性還是疲勞壽命,都與國外高品質真空脫氣鋼存在一定差距。

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,國外先進產品的實際壽命一般為計算壽命的8 倍以上,最高可達30 倍以上,可靠性為98%以上。而國產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械來說,問題不算太大。但是在高端領域就很難接受了,因此國內航空軸承、高鐵軸承、機器人軸承等基本以進口軸承為主。無論運20、C919,離開了進口軸承都是很難飛起來的。

而作為機械產品,軸承是無法取巧的基礎性零部件。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,我們雖然在多數鋼鐵產品上已經碾壓了全世界,但在高強度、高耐磨軸承鋼的冶煉上,依然顯著落后于歐美和日本。在高精度機械加工方面的差距同樣是顯著的。

高端產品決定了企業價值,高端軸承上的缺乏,也讓中國軸承企業無緣世界名牌。在世界前10大軸承廠商中,有一家瑞典企業、五家日本企業、兩家德國企業、兩家美國企業。卻沒有一家中國企業。

3、2025,我們正在發力

高端軸承從哪里來,這對“外國”來說,根本就不是什么問題。

強大的美國,海軍陸戰隊還要從德國引進戰斗步槍,陸軍還要從瑞士引進手槍,從挪威引進反艦導彈。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。每個發達國家都有一些優秀的企業,各自擁有靠“絕活”穩坐隱形冠軍的寶座。很少有人打破局面,去搶別人的飯碗。

僅僅討論軸承的話,可以發現,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的國際秩序,就必須面對被人在關鍵領域卡脖子的風險。19年至今的毛衣戰更充分說明了只有核心技術和高科技才有未來,芯片如此,高端軸承當然也如此。

政府對于高端軸承的國產化一直非常重視,國家工信部早在2011年,就在《機械基礎件基礎制造工藝和基礎材料產業“十二五”發展規劃》中,把軸承列為“機械基礎件、基礎制造工藝和基礎材料”之首,規劃指出: “機械基礎件是組成機器不可分拆的單元,包括軸承、齒輪、液壓件、液力元件、氣動元件、密封件、鏈與鏈輪、傳動聯結件、緊固件、彈簧、粉末冶金零件、模具等”

重點發展高速、精密、重載軸承,包括: 中、高檔數控機床軸承和電主軸,大功率風力發電機組軸承,大型運輸機軸承,重載直升機軸承,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備軸承,大型施工機械軸承,高速度長壽命紡織設備軸承,超精密級醫療器械主軸軸承。

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,還有重載直升機。國防重點型號對基礎零部件的帶動作用是極為顯著的。

需要指出的是,中國在軸承領域的差距比芯片小得多,產業基礎也好得多。在可預見的將來,完全有能力在絕大多數領域趕上世界先進水平。根據規劃,到2020年,風電機組軸承自主化率要達到90%,到2025年,高速精密數控機床和高速動車組自主化率要達到90%,到2030年,大飛機軸承的自主化率要達到90%。

工信部在軸承領域規劃了8個國家級技術平臺及單位。國家支持各類高端軸承研制的企業不計其數。最近,高鐵軸承的國產化工作已經有了實質性的進展。

誠然,高端軸承和自主芯片一樣,仍有漫長的一段發展道路走,腳踏實地逐步追趕是行之有效的方法。謹防部分企業以浮躁的心態、諸多造假自欺欺人的方式騙取研發費用,這樣對最終的2025目標毫無幫助,不正歪風只會讓行業優勢不斷消失!

相信在國家政策方向的指引下,我們能培養更多優秀企業攻克最終的技術難關!

(轉載自《中國軸承工業協會》微信公眾號)

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