|
世界上几乎所有的科技工业强国，无一例外都是轴承设计、研发及制造强国。  轴承 在工业领域，轴承是最核心的部件之一，尤其在航空航天领域，轴承更是发挥着重要作用。但在过去的很长时间内，由于技术储备的不足，我国只能花高价从国外进口轴承，如今，虽然我国在轴承研制领域有了属于自己的技术，但不得不承认的是部分高端轴承依然需要进口，难道技术真的不如人吗？ 本文笔者就这个问题展开较为详细的论述，因笔者学识和认知有限，文中如有阐述不恰当的地方，还请各位读者多指正。  轴承钢 曾看过一篇很有意思的科普文章，文中指出轴承是人类史上最伟大的发明，乍一看这句话有些言过其词，但细细想来，这句话仍有一定的道理。轴承，可以让两个零件以配合的方式连接起来，同时还可以实现转动，如此一来通过轴承便可以“传递”力，毫无疑问，轴承从多个领域改变、丰富了世界。  轴承传动 从轴承类别上来看，可分为滚动轴承、滑动轴承以及悬浮类轴承，在日常工作生活中接触最多的当属滚动轴承，这些是传统意义上的轴承。随着研制技术的成熟以及人工智能的发展，目前发展势头迅猛的为智能轴承，多使用于一些高精尖设备和仪器，例如智能轴承在航空发动机领域就有不少应用，其可以利用先进传感器、数据传输、信号处理等方式进行对轴承运行状态进行智能感知，包括运行数据采集、故障预警等。  轴承的分类 轴承的工作环境很“艰苦”，需要在复杂环境中承受高摩擦力、高温以及应力，作为制造轴承的核心原材料轴承钢，其性能在很大程度上决定了轴承的综合性能。 在这里，笔者想要强调的是，轴承和轴承钢是完全两个不同的概念。笔者看到网络上很多关于介绍轴承的文章，很多科普作者认为轴承钢是卡我国脖子的技术，在这里，笔者很负责任的讲，类似于这样的科普文章纯粹是在信口雌黄，原因很简单，我国轴承钢产业发展程度几乎与西方国家持平，也基本不存在轴承钢领域不存在卡我国脖子的技术。  GCR15冷拉光圆图 我国轴承钢正式发展于上世纪60年代，而且是在没有外界帮助的情况下自己开展关于轴承钢冶炼、热处理等技术的研究。在随后的20年左右的时间里，我国轴承钢有了飞速发展，当时基于GCr15类高碳铬钢材生产的轴承抗疲劳寿命就已经达到了同时期进口产品的性能。 21世纪以来，我国轴承钢更是有了跨越式的发展，甚至国外很多顶级轴承制造公司都从我国进口轴承钢。 相比较之下，我国轴承研制技术稍显逊色，虽然我国也是轴承制造大国，但是总体表现为中低端轴承我国完全有能力自己设计、自己研制，足够使用，对于部分高端轴承，我国依然需要从国外进口。  高端轴承 虽然短板问题存在，但不能否定我国轴承行业的发展，根据统计数据来看，我国轴承的总体自给率为80%。 对于轴承来说，其性能和多方面因素有关，轴承钢只是制造轴承的基础性材料，并不能100%决定轴承的性能。系统性来看，轴承的性能和设计、加工、装配、热处理、材料等多个因素有关。在笔者看来，设计阶段尤为重要，因为一旦设计存在隐患问题，后续不论多先进的技术手段也于事无补。  Ansys仿真 而在以轴承为例的机械零件设计时，工业软件的作用显得尤为重要，例如有限元分析软件等，这是轴承设计过程中一定会用到的软件，平时使用最多的当属Ansys，这是由美国ANSYS公司开发的一款有限元分析软件，性能相当强悍，该软件集成了大量材料的各种性能数据、仿真模型数据等，对于轴承的设计和改良相当重要。而纵观国内，却没有属于自己的性能优异的工业软件，笔者认为这是一个基础性的影响因素。 那么，还有哪些原因造成我国高端轴承依然需要从他国进口。  精密机床加工 第一点、研发能力不足。例如风电、先进轨道交通、高水平轧机、精密机床等领域使用的轴承研制技术没有取得实质性突破，更确切来说是对基础理论的认识不够深入，即理论研究不够深入。 第二点、轴承核心部件研制生产能力不足。这里不得不提轴承的其中一个核心部件——滚子，目前来说，高端轴承所配套的0级圆柱滚子依然不能实现批量生产。究其根本来说，是系统化集成能力不足，比如我国虽已有数千条磨超、装配和车加工自动生产线，但数字化能力明显不足。  轴承滚子 第三点、中低端轴承产能过剩。在很长一段时间内，在国际上我国轴承缺乏竞争力，甚至处于国际轴承产业链的低端，很多轴承生产企业扎堆生产技术成熟的中低端轴承，如此一来，缺乏高端轴承研制的企业，这样便形成了恶性循环。 但是总体来说，我国轴承相比之前发展巨大。以2017年的数据为例，轴承行业产品业务收入超3亿元的企业共有31家，这个数据表明我国在轴承领域已经具备了相对雄厚的实力。  2017年轴承行业产品业务收入超3亿元的企业  续上表 另外，需要说明的是我国在低噪声微小型球轴承达到国际先进水平，在航空发动机轴承、航母拦阻索轴承等方向我国已有属于自己的核心技术，不用担心被他国卡脖子。再有，相关轴承成品被出口至很多国家，出口量呈逐年递增的趋势，从这个角度来说，在国际轴承市场上，我国占有率很高。 我国出口轴承成品出口情况 过去，我们以高价从他国买轴承供自己使用，甚至会达到十倍的高价，而如今，我们能在轴承领域有如此大的成就，已实属不易。 航空发动机 回到文章标题，笔者可以很负责的说，目前我国仅有少数高端轴承依靠进口，已谈不上在这个领域被卡脖子。很多人所关心的航空发动机领域所使用的轴承，我国如今也能自己设计和制造。但需要说明的是，在轴承抗疲劳寿命方面，我国轴承仍和美国、德国、日本等国有一定的差距，但是笔者相信，未来这个问题已经可以得到解决，只是时间的问题而已。 |
|
|
