当前位置: 首页 > 新闻动态 > 行业新闻

协同创新, 实现高端轴承的产业化发展

更新时间:2022-08-29点击次数:782次

  高端轴承是指高性能、高可靠性、高技术含量,能够满足高端设备或武器装备等极端工况与特殊环境要求,对国民经济和国家安全具有战略意义的轴承。

  高端轴承是一个比较模糊且与时俱进的概念。通常认为公差4级以上,高速指标dm·n1×106mm·r/min以上,寿命指数k8且可靠度95%以上的长寿命、高可靠度轴承可称为高端轴承;应用于极端工况如高低温、腐蚀、真空、深水等环境,由于需要特殊材料、特殊设计与制造工艺才能满足功能需求及安全服役,因此也被列入高端轴承;高端轴承随技术发展水平提升而变化。

  高端轴承覆盖滚动轴承、滑动轴承、悬浮类(特殊介质)轴承和滚动功能部件四大类型。

  我国高端轴承制造受制于原材料、精密机床、检测试验技术及基础理论与技术前沿研究的落后,至今还处于起步阶段。高端轴承国产自主化配套只在武器、军工领域有所突破,仅占总需求份额5%左右。近10年来,在国家宏观政策引导下,轴承行业形成了“高端引领、夯实基础、协同创新、同步发展”的思路,发展高端轴承的合力正在形成,对此我们充满信心。

  国际上高端轴承产品及制造技术基本上被瑞典、德国、日本、美国所垄断。虽然全球经济一体化迅猛发展,SKFSCHEFFELERNSKNTNJTKETTIMKEN等以轴承为主导产品的跨国公司都在中国设立制造工厂和研发中心,但其高端轴承的研发与制造都设在本国,这说明工业发达国家对高端轴承重要性及高端轴承制造技术的严密封锁极为重视。我国每年进口轴承40亿美元左右,其中70%为民用高端轴承。

  与世界轴承强国比较,我国的差距主要表现在以下方面:

  1)轴承产品差距。突出表现在公差的一致性,包括几何尺度、物理指标、性能指标,动态性能(摩擦、振动与噪声),寿命与可靠性等方面;

  2)制造技术差距。突出表现在高精度加工装备及工艺稳定性,检测与试验技术及装备,数据的采集、处理与积累,数字化建模与仿真分析;

  3)基础理论与前沿技术差距。突出表现在对高性能轴承产品的物理指标,对复杂、极端工况的物理现象(如耦合摩擦、热与温升、寿命预测)缺少系统的实验研究和理论层面的认识。

  10多年来,随着高端轴承需求日益增加,行业对发展高端轴承的紧迫感也日益强烈;加上轴承工业发展积累的技术基础、物质基础、制造经验和高端人才队伍建设,为我国高端轴承发展创造了条件。“十一五”以来,轴承行业共实施了12个国家重点科技计划项目。

  发展高端轴承的关键是突破轴承设计与制造的基础理论和关键共性技术。2000年以来,我国有40余所高校在国家自然科学基金等资助下开展了轴承领域的研究,包括清华大学、西安交通大学、浙江大学在内的高校完成了60多项轴承课题。课题涉及滚动轴承、滑动轴承、悬浮类轴承、滚动功能部件等产品领域,研究内容涵盖了高端轴承设计理论、高性能轴承的实验验证方法、结构的摩擦学机理分析、表面微结构与润滑膜转移弥散机理、不同介质的润滑机理、在线检测与自动监控、寿命评估与延寿技术等。

  通过这些项目的完成,从基础理论、技术到工程化,从产品研发、制造到产业化,提高了行业及社会对高端轴承技术及发展高端轴承产品必要性的认识,但还不能满足社会经济发展对高端轴承的市场需求。迫切需要我们来完善基础,突破关键技术,尤其是检测与实验技术、应用服务技术,实现高端轴承的产业化发展。虽已有一定基础,但存在问题依然突出。

  (1)基础研究薄弱,没有明显改观

  基础研究薄弱是一个普遍性问题,轴承也不例外。越是发展高端轴承,越是感到基础研究的重要和不足。支撑轴承设计应用理论从传统力学、摩擦学发展到界面科学与技术;满足长寿命、高可靠度轴承制造的抗疲劳制造技术;高精度、高速度、特殊、极端环境应用时的摩擦行为与磨损、润滑现象的基础研究,都是我们面临的紧迫任务。没有基础研究的突破,产业转型升级的目标就难以实现,高端短板就无法快速补齐。

  (2)基础研究与产业发展脱节

  基础研究取得的大量科技成果不能有效地转化为生产力是轴承行业当前存在的一个突出问题。根本原因是从事基础研究的高校与作为产业发展主体的企业联系不到位。一方面是企业有许多急需解决的实际难题,另一方面高校的老师们却在为找不到课题发愁;企业的难题即使解决了也未必能总结出高水平的论文,因而得不到高校老师们的青睐。

  (3)共性关键技术投入严重不足

  按照事物发展的客观规律,基础研究与产业发展之间需要有应用技术来衔接。但目前的现实是行业归口所已经全都转制为企业,“共性技术”研发没了主体,更砍掉了投入。企业大都各自为政,自顾不暇。应该说这是基础与产业脱节的体制上的原因。解决投入不足的问题需要政府主导,市场化运作,通过技术市场有偿转让或服务来满足。

  需要发展生产服务型平台,这应是高校与企业合作的各展优势、大有可为的新领域。

  (4)协同创新机制建设急需加强

  联盟形式的协同创新已经开展了多年,但效果不佳。如同产学研用的机制,几乎说不出它有何缺点,但推行起来却是困难重重。

  协同创新是一个“共赢”机制。企业参与基础研究,便于了解基础研究成果,从协同中获取产品或技术创新的灵感和思路;高校在协同中了解产业发展水平与需求,拓展本专业研究的深度与广度;用户在协同中输出产品或技术改进的出发点,使自身需求得到更高层次的满足;研究型企业(机构)在协同中找到自己专长的用武之地,有助于向生产服务型发展。


TOP

0379-65169686