米乐M6官方网站为何高端轴承难以制造?两大关键不可忽视,很多国家连边都摸不到
你知道吗?中国高铁虽然横扫国内外市场,但核心部件“轴承”仍然依赖进口。
每一列从生产车间走出来 的高铁,只要时速超过每小时140公里,用 的基本上是进口轴承。
中国是轴承大国,为何不是轴承强国?2019 年整 年中国轴承产量为196亿套,经济规模位居世界第三。 和机床行业一样,我们向来拥有庞大 的产能 和规模,但仅有少数尖端领域突破了国外封锁,大量 的高端产品仍然依赖进口。
有人或许会反问,我们 的99A坦克座圈,不仅能让上十吨 的炮塔运转自如,还能承受住125毫米滑膛炮 的后坐力,而这 个坦克座圈就是一 个巨大 的滚动轴承,目前大多数国家连这种轴承 的边都摸不到。还有我国卫星上 的太阳能帆板,依靠固体润滑剂轴承,可以随时调整相对 于太阳 的角度,并不需要时常去给轴承添加润滑油,而这类轴承同样没有几 个国家能够染指。
但即使这样,我们仍只能算是轴承大国,而不是轴承强国。不同 于其他机械零件,高端轴承对 于材料、加工工艺 和经验 的要求特别苛刻,因为这些指标决定了轴承今后 的可靠性 和寿命。例如两 个钢环间套着钢珠 的轴承——深沟球轴承,国外产品 的可靠性在98%以上,实际寿命为计算寿命 的8倍到30倍,而国产轴承可靠性仅为96%,实际寿命为计算寿命 的3到5倍,这就意味着“能用” 和“好用”完全是两 个概念,大飞机C919、运20 和高铁采用进口轴承 的原因便是如此。
从2004 年开始,我国开始重点发展高速铁路 和机车装备,采取引进先进技术,联合设计生产 的思路,我国铁道部从西门子引进了时速350公里 的高速列车,并且得到了全车制造技术,中国高铁开始拥有自己 的自主知识产权,并且不受任何限制对外出口,但这并不意味着高铁车身所有 的零部件都实现了国产化,我们 的核心竞争力主要是全车制造、牵引供电系统 和运行控制系统等,在市场全球化时代,你不可能要求一家企业或者一 个国家,掌握高尖端领域 的全种类技术。
虽然高铁轴承仅是一 个小部件,但牵一发而动全身。轴承主要分为滚动轴承 和滑动轴承两类,而高铁所用 的滚动轴承一般分为P0、P2、P4、P5 和P6五 个等级,轴承精度随着等级升高。像高端数控机床 的主轴采用 的是P5、P6等级,而航空、高铁等高科技领域采用 的则是P4等级。在近十 年内,我国高铁所用 的高端轴承主要是从日本SKF、NTN、德国FAG等公司引进。
在这些公司 的高端轴承中,我们可以发现两 个基础性问题,那就是“高性能 的材料” 和“高质量 的加工”。制作高铁轴承 的材料就是素有“钢中之王”称号 的轴承钢,它是高铁冶炼中要求最严格 的钢种之一。而如何锻造出“高纯净度” 和“高均匀性” 的轴承钢,将钢中含氧量控制在最低,一直是我国钢铁企业面临 的难题。
但经过数十 年 的攻关,我们已经攻克生产工艺中 的诸多难点,并且跃居为轴承钢生产大国,而关键就在 于将稀土加入到冶钢步骤中,这使得影响钢材疲劳寿命 的大尺寸夹杂物减少了50%,因此生产出来 的轴承钢也被称作高端稀土轴承钢。目前我们虽然能造轴承钢,但主要是电渣轴承钢,其质量 和纯度还有待提高,而国外采用 的真空脱气冶炼技术打造 的超高纯轴承钢,是我们下一步 的目标。
在高性能 的材料解决后,剩下就是高质量 的加工。高铁轴承制造涉及学科门类众多,欧美由 于掌握超长寿命钢技术、细质化热处理技术 和先进 的密封润滑技术等,才得以生产出高质量 的轴承,这也导致国内外高铁轴承在精度、轴承振动、寿命 和可靠性上仍存在一定 的差距。
10月14日,在河南洛阳举行 的高速铁路轴承自主化研究会上,根据媒体报道,中国洛阳LYC轴承公司已经研制出时速250公里、350公里 的高铁轴承,而且进行了120万公里耐久性台架试验,产品指标基本符合要求,最为重要 的是,洛轴 的高铁轴承已经符合批量生产 的条件。
具体细节尚不可知,但根据会上 的讨论分析,如果使用国产高铁轴承代替国外产品,今后从生产车间中每走出一节车厢,可以省下3.2万元。虽然国内市场对高铁轴承 的需求不太大,市场 的总体销售额较低,但国产高铁轴承 的突破意义却十分重大,因为这意味着中国高铁 的国产率再上一层楼,打破了欧洲、日本 的轴承垄断,中国高铁轴承也不再担心被卡脖子!而在轴承领域中,高铁轴承 的研发思路将为其他行业轴承 的研发提供一 个思路。
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