軸承是關(guān)鍵基礎(chǔ)件,,廣泛應(yīng)用于機床,、車輛、冶金,、化工,、航空、航天等國民經(jīng)濟諸多領(lǐng)域和國防建設(shè),�,?梢哉f,有旋轉(zhuǎn)就有軸承,。因此,,軸承又被譽為機器的“關(guān)節(jié)”。 ; D! b: a7 K; u- J, r* ~
我國是一個軸承大國,,軸承產(chǎn)量,、產(chǎn)值均居世界第三,。目前,,我國建立了比較完整的軸承工業(yè)體系,基本滿足了國民經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)需要,,也取得了一些令世人矚目的優(yōu)異成績,。如,三峽工程用船閘軸承,、機器人專用軸承,、衛(wèi)星配套關(guān)鍵軸承、長征火箭和神舟飛船配套關(guān)鍵軸承等,。但我國還不是一個軸承強國,,與世界發(fā)達國家先進技術(shù)水平相比,還有一定差距,。在高速精密重載等高技術(shù)含量,、高附加值的產(chǎn)品方面如新型汽車軸承、大中型數(shù)控機床軸承,、風電機組軸承,、精密重載冶金軋機軸承幾乎完全依靠進口,而高速鐵路客車軸承全部依賴進口,,在一定程度上制約了我國工業(yè)的發(fā)展,。 因此,加大對軸承產(chǎn)業(yè)的扶持,增強軸承產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力,,提升軸承行業(yè)整體水平,,擺脫高速精密重載關(guān)鍵配套軸承受制于人的局面是當務(wù)之急,,也是勢在必行。 7 V X1 A. T9 G' g( t
一,、概況 軸承是關(guān)鍵基礎(chǔ)件,,是現(xiàn)代機器不可缺少的支承部件。軸承質(zhì)量直接影響其配套主機和裝備的精度與性能,,進而影響到整個機械工業(yè)的水平,。
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我國軸承工業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,取得了舉世矚目的成就,。 ——形成了比較完整的生產(chǎn)體系,,已具有相當?shù)慕?jīng)濟規(guī)模。 全行業(yè)具有規(guī)模以上軸承企業(yè)超過1000家,,國家級科研院所2個,,為軸承行業(yè)培養(yǎng)高級專門人才的高等院校1所。行業(yè)職工人數(shù)39萬,,其中技術(shù)人員1.8萬,,擁有主要生產(chǎn)設(shè)備9萬多臺。近年來,,我國軸承行業(yè)持續(xù),、穩(wěn)定、快速發(fā)展,,已形成了較大的生產(chǎn)規(guī)模,,近五年來,軸承行業(yè)收入年均增長近20%,。2008年全行業(yè)生產(chǎn)各類軸承100億套,,實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入880億元,軸承出口34億套,,創(chuàng)匯30億美元,,軸承產(chǎn)量和銷售收入居世界第三位。 0 M7 n7 |. ~6 o3 V! L# v
——為主機和重大技術(shù)裝備的配套能力明顯增強,,已具有一定的技術(shù)實力,。 我國軸承行業(yè)已具有一定的技術(shù)實力。除“一所一院一�,!蓖�,,擁有國家級企業(yè)技術(shù)中心5個,博士后科研工作站6個,,國家級實驗室9個,。我國生產(chǎn)的軸承產(chǎn)品已基本滿足鐵路、汽車,、冶金,、礦山,、電機、精密機床,、石油鉆機,、重型機械、水利樞紐工程以及家用電器等領(lǐng)域的需要,。為我國發(fā)展高新技術(shù)和國防建設(shè)提供了一批高質(zhì)量的專用軸承產(chǎn)品,。據(jù)中國軸協(xié)統(tǒng)計,軸承行業(yè)為重大裝備和重點主機配套率達80%,。我國已可生產(chǎn)多種規(guī)格和用途的專用軸承,,從最小內(nèi)徑0.207毫米到最大外徑6.3米,單套凈重從零點幾克到15噸,。到2008年,,我國已累計生產(chǎn)軸承品種超10000個,規(guī)格70000種,。如,,通訊衛(wèi)星消旋天線軸承、反作用飛輪軸承,、“長征”運載火箭用超低溫高速軸承,、“神舟”系列載人飛船用配套軸承。
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二,、國外技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢 國外軸承產(chǎn)品向著高速,、高精、高可靠性,、長壽命、低摩擦,、低振動,、低噪聲軸承;以及技術(shù)含量高的單元化,、智能化,、功能部件化軸承產(chǎn)品發(fā)展。 8 x1 C) c8 w# u# w% c; U
在軸承的設(shè)計理論方面,,國外知名軸承企業(yè)廣泛采用現(xiàn)代設(shè)計理論,,如軸承計算機輔助設(shè)計(CAD)技術(shù);仿真技術(shù)(包括性能仿真,、分析與設(shè)計仿真,、制造和運動仿真等);優(yōu)化設(shè)計,;可靠性設(shè)計,;健壯設(shè)計(RD),、有限元分析;靜音,、超靜音設(shè)計,;表面諧波控制技術(shù)等。
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在軸承制造技術(shù)方面,,國外知名軸承企業(yè)廣泛采用先進制造技術(shù)(AMT),,如計算機輔助工藝規(guī)程設(shè)計(CAPP)、計算機輔助制造(CAM),、虛擬制造技術(shù)(VM),、智能制造技術(shù)、并行工程,、成組技術(shù)等,。 國外知名軸承企業(yè)廣泛還采用加工自動化技術(shù)、柔性制造技術(shù),、少無切削加工技術(shù),、超精密及納米加工技術(shù)、超高速加工技術(shù),、檢測自動化和在線質(zhì)量控制技術(shù),,以及清潔生產(chǎn)技術(shù)等。 + y( Z& _( u: [! N L% Y
三,、存在問題 目前,,從軸承生產(chǎn)總量和生產(chǎn)體系看,我國已成為僅次于日本和瑞典的世界第三大軸承生產(chǎn)大國,;但從自主創(chuàng)新能力,、產(chǎn)品開發(fā)能力,產(chǎn)品質(zhì)量水平和生產(chǎn)制造水平來看,,我國與主要軸承生產(chǎn)國還存在較大的差距,,還不是軸承生產(chǎn)強國。 " a" X4 t3 f4 f
“大”指外在規(guī)模和產(chǎn)能,,“強”指內(nèi)在質(zhì)量技術(shù)和品牌,。中國軸承工業(yè)的高速發(fā)展,主要是依靠產(chǎn)能擴張,、規(guī)模擴張來實現(xiàn)的,;而世界軸承強國的發(fā)展主要是依靠技術(shù)擴張、品牌擴張來實現(xiàn)的,。 世界軸承工業(yè)成功的發(fā)展道路是:產(chǎn)能擴張--技術(shù)擴張—品牌擴張,。世界強國的軸承工業(yè)己進入品牌擴張階段,而中國軸承工業(yè)還處在產(chǎn)能擴張階段,,開始進入技術(shù)擴張階段,,從這個意義上說,,中國這個軸承大國與世界軸承強國相比,還落后一個時代,。 ' M* X) q8 Y6 Z" ]$ L
主要差距表現(xiàn)為: ——自主創(chuàng)新能力低,,科研水平較低,成果轉(zhuǎn)化率低,,產(chǎn)品的性能和可靠性有待提高,。 “十五”期間,軸承行業(yè)由國家,、軸承企業(yè)投入部分科研經(jīng)費,,各軸承企業(yè)也加大了技術(shù)攻關(guān)投入,對長期制約為國內(nèi)主機配套和擴大出口的微小型深溝球軸承的振動噪聲和密封性能問題進行重點攻關(guān),,取得了顯著效果,;在此基礎(chǔ)上,又組織了滾子軸承減振降噪和提高軸承壽命和可靠性技術(shù)攻關(guān),;為解決國家重點軍工,、航空航天等亟待解決的問題,進行專項研究,,如開展了航空發(fā)動機主軸軸承可靠性研究,,大推力火箭發(fā)動機低溫高效軸承研究,固體潤滑技術(shù)及軸承研究,,軸承精密輾擴與磨削超精成套設(shè)備開發(fā),,高速精密陶瓷軸承批量制造技術(shù)開發(fā),高速機床用陶瓷軸承動態(tài)性能研究等項目,。這些成果為我國開發(fā)和生產(chǎn)高,、精、尖軸承產(chǎn)品奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ),,也為進一步滿足我國高科技產(chǎn)業(yè)和國防工業(yè)的發(fā)展需求,,以及為國內(nèi)主機配套和擴大出口創(chuàng)造了有利條件。
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然而,,與主要軸承生產(chǎn)國相比還存在較大的差距。全行業(yè)存在“兩弱兩少”的問題,,即基礎(chǔ)理論研究弱,,參與國際標準制訂力度弱;少原創(chuàng)技術(shù),,少專利產(chǎn)品,。設(shè)計和制造技術(shù)基本是模仿,幾十年一貫制,。如在設(shè)計,、制造,、材料、潤滑,、檢測及試驗等綜合技術(shù)方面與國外均有差距,。
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目前我國國家級科研院所有2個,即洛陽軸承研究所(洛陽軸研科技股份有限公司)和洛陽第十設(shè)計院(中機十院國際工程公司),,設(shè)置軸承專業(yè)的大學只有河南科技大學,。盡管全行業(yè)有技術(shù)人員1.8萬人,但高層次人才短缺,。同時,,科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的比率僅為1/4左右。加之技術(shù),、資金,、政策等多方面的原因,行業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)能力不強,,技術(shù)落后,。如轎車輪轂軸承國外已進入第三代產(chǎn)品使用階段,我國轎車軸承進入大量使用的主要為第一代,、第二代產(chǎn)品,,第三代才開始試制,且多為仿制,。鐵路客車軸承允許的行車速度為160千米/時~200千米/時,,計算壽命為350萬公里。國外先進水平為,,速度250千米/時~350千米/時,,計算壽命380萬公里~500萬公里。因此,,我國高速鐵路客車,、中高檔數(shù)控機床和加工中心、中高檔轎車,、計算機,、空調(diào)器、高速精密冶金軋機等重要主機的配套和維修軸承,,基本上依靠進口,。 在軸承的壽命、可靠性和異音等方面也與國外有較大差距,。在振動噪聲和異音方面,,日本已推出所謂的“靜音”及“超靜音”軸承,而國產(chǎn)軸承的振動(加速度)水平一般要相差10dB以上。計算機以及家用電器用低噪聲密封球軸承等,,由于我國同類產(chǎn)品存在異音問題,,每年進口量有逐年攀升的趨勢。大型軋鋼設(shè)備配套軸承品種,,滿足率僅達85%左右,。在尺寸公差、旋轉(zhuǎn)精度方面,,日本已致力于研究“不可重復跳動”的精細指標,;德國FAG在10年前就已制造出“不可重復跳動”小于1µm的大型望遠鏡軸承,而我國軸承行業(yè)在此方面的質(zhì)量控制還是空白,。另外,,還存在尺寸偏差的離散度比較大的問題。在壽命,、可靠性方面,,以深溝球軸承為例,國外名牌產(chǎn)品的壽命一般為計算壽命的8倍以上(最高可達30倍),,可靠度為98%(或追求與主機同等壽命),,而國產(chǎn)軸承一般僅為3~5倍,可靠度為96%左右,。 * d- t* c1 x- G/ Z" e) e; p) G
——產(chǎn)品品種少,,質(zhì)量不穩(wěn)定,不能完全滿足重點主機配套需求,。 世界著名軸承公司科研和產(chǎn)品開發(fā)能力都很強,。如SKF,NSK,,NTN,,F(xiàn)AG等公司,經(jīng)常推出自己特色的產(chǎn)品,,能根據(jù)用戶的需求,,先期于主機投入使用之前提出滿足主機要求的新產(chǎn)品。每家公司所掌握的品種數(shù)都在10000種以上,,而我國累計生產(chǎn)軸承品種僅為10000種,,且大多數(shù)都處于仿制水平上。 根據(jù)國家監(jiān)督抽查和行業(yè)質(zhì)量統(tǒng)檢結(jié)果顯示,,國產(chǎn)軸承的質(zhì)量不穩(wěn)定,,平均合格率低于全國各類產(chǎn)品的平均合格率水平。 7 s/ I2 a+ E: i [2 }% k/ w& k, }' o
——工藝裝備落后,,產(chǎn)品制造技術(shù)水平低。 軸承行業(yè)基礎(chǔ)差,底子薄,,工藝落后,,制造水平低, “九五”,、“十五”經(jīng)過局部技術(shù)改造,,工藝裝備水平雖有所改善,但仍無根本改觀,。近年統(tǒng)計,,全行業(yè)固定資產(chǎn)新度系數(shù)為62%左右,主要設(shè)備完好率90%上下,。 而國外工業(yè)發(fā)達國家對批量較大的標準軸承,,一般都采用高精度、高自動化設(shè)備加工制造,;對規(guī)模批量的產(chǎn)品則組織自動生產(chǎn)線,,自動化車間乃至自動化工廠進行生產(chǎn);軸承毛坯一般采用高速鐓鍛機,,多工位壓力機和冷輾擴機床生產(chǎn),;車加工采用多軸自動車床,高效自動單能車床連線等,;熱處理多采用保護氣氛熱處理生產(chǎn)線,,有的已經(jīng)采用激光淬火技術(shù);磨加工多采用高精,、高速,、高效自動磨,批量生產(chǎn)常采用磨削——超精研自動生產(chǎn)線,;后工序一般采用自動裝配生產(chǎn)線,。一些先進的加工、檢測技術(shù),,例如自適應(yīng)磨削技術(shù),、在線測量技術(shù)、故障自動診斷技術(shù),、仿真試驗技術(shù)等,,已得到廣泛應(yīng)用。 $ O; q1 R' c; \, X: K
——科技成果產(chǎn)業(yè)化水平低,。 軸研所和中機十院長期從事軸承工藝裝備和軸承產(chǎn)品開發(fā)研究,,有大量的科技成果和專利產(chǎn)品令行業(yè)矚目,諸如:軸承套圈精密冷輾生產(chǎn)線,、軸承產(chǎn)品熱處理生產(chǎn)線,、軸承套圈磨削生產(chǎn)線、軸承裝配設(shè)備等。它們有的經(jīng)國家級技術(shù)鑒定多年,,并取得技術(shù)進步獎,,但科技成果產(chǎn)業(yè)化水平低,若不盡快投產(chǎn)面市,,將有失技術(shù)進步意義,。
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由于我國軸承工業(yè)存在這些差距,因此,,在國際軸承市場上,,我國軸承產(chǎn)品的市場競爭能力不足,主要依靠價格優(yōu)勢,,難以與國外實力雄厚的軸承公司相抗衡,。 |