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    風電設備需破軸承之困

                   

                   工程技術人員正在組裝3兆瓦風機主軸軸承。資料圖片

    12月10日，記者從大連瓦軸集團了解到，又一批為國家重大裝備配套的高端軸承產品在這里順利出產，填補了國內空白：5兆瓦風機變槳軸承發往用戶裝機；完成盾構機主軸承及滾刀軸承等研發，并開始裝機試驗；大型組合密封精密背襯軸承研發成功，通過了用戶的使用驗收……

    與此同時，上海電氣總投資5億元的高效清潔特大型風電軸承生產線技改項目竣工投產，首臺3.6兆瓦海上風電軸承下線。上海電氣從引進技術到聯合設計，再到自主開發，在軸承研制上走出一條新路。目前，中方技術人員的技術開發能力、過程控制能力均已達到國際水平，成本只相當于進口軸承的2/3，大批量生產后，有望下降到進口軸承的1/2。

    雖然彌補差距非一日之功，但國內企業緊盯世界潮流，逐步實現高端軸承產品產業升級的努力，將改變我國許多重點領域關鍵技術裝備上高精密、高可靠性、高轉速軸承長期依賴進口的狀況。

    軸承是我國風電設備制造的軟肋

    近年來，我國裝備制造業快速發展，但為重大裝備配套的高端軸承卻大部分依賴進口，軸承等核心零部件已經成為國家重大裝備發展的瓶頸。“國內高速鐵路發展迅速，但軸承卻成為一個嚴重的瓶頸。歐美國家目前高鐵軸承能滿足時速350-400公里的需求，而我國目前的高速軸承大多只能滿足150-180公里的動車組。”業內人士舉例說。此外，大型風力發電機軸承、深井鉆機轉臺軸承、海上鉆井平臺系列軸承等能源裝備高端軸承也都是國內企業的軟肋。

    據了解，精密大型軸承一個重要用途是用于風力發電機。風力發電機用軸承主要包括：偏航軸承、主軸軸承、變速器軸承、發電機軸承等。

    九州電氣負責風電設備的一位人士告訴記者，作為風機的重要配套設備之一，風電軸承的受力和振動情況復雜，必須承受巨大的沖擊負荷，并且偏航、變槳軸承安裝成本較大，同時還需達到與主機一樣至少20年的壽命。由于風電設備的惡劣工況和長壽命高可靠性的使用要求,使得風電軸承具有較高的技術復雜度,是公認的國產化難度最大的兩大部分(軸承和控制系統)之一。

    國內風電軸承在很長的一個階段里依靠國外進口，價格昂貴，加大了每千瓦風電設備造價，也制約了風電成本的下降。

    國內企業探索中進步

    目前，國產風電軸承逐漸形成了規模化、系列化生產,主要企業有瓦軸、洛軸、軸研科技、方圓支承、上海聯合等相關企業。

    據中國軸承工業協會工作人員透露，風電軸承中,偏航軸承和變槳軸承的技術門檻相對較低,而主軸軸承和增速器軸承的技術含量較高,發電機軸承基本上為技術成熟的通用產品。目前，國內風電軸承企業的產能主要集中在偏航軸承和變漿軸承上, 且以3兆瓦以下風電設備配套軸承為主，對于主軸軸承和增速器軸承,基本依靠進口,只有個別國內企業初步涉足。

    據了解，我國軸承行業對風電軸承的設計、制造和試驗技術還遠遠沒有吃透，比如主軸軸承是用哪一類軸承為好，變槳軸承是用哪一種結構的回轉支承為好，回轉支承滾道和齒部淬火如何防止產生裂紋，如何保證表面硬度和淬硬層深度等難點仍然處于探索攻關之中。

    困難重重，但并未阻擋國內軸承企業在探索中前行。一批國內領軍企業瞄準世界水平，以振興裝備制造業16個關鍵領域的高檔次配套軸承為市場導向，實行了強投入、高水平、快產出的技術改造，目前已經形成了1.5兆瓦、2.1兆瓦、3兆瓦風電軸承的全方位的批量生產能力。

    洛陽LYC軸承有限公司的相關負責人告訴記者，他們剛剛取得了一項重要突破。擁有自主知識產權的風電齒輪箱軸承專用試驗機，經過裝配調試、負荷試車，檢測各項技術性能指標均達到設計要求，填補了國內軸承行業的空白。該試驗機可以完成3兆瓦以下風力發電機增速箱內共18套軸承的試驗，為風電增速齒輪箱軸承提供了必要的試驗設備和試驗手段，為軸承的設計與改型提供重要的實驗數據，為軸承產品的工藝方法驗證提供重要的判定依據，從而為提高風電增速齒輪箱軸承產品的質量和水平提供了條件。

    瓦軸集團相關負責人透露，他們已經建成全球軸承品種最多、生產規模最大、配套機組最全、發電功率最大的風力發電軸承生產基地，在設計研發、工藝制造、檢測試驗三大技術領域達到了世界水平，成為全球屈指可數的幾家能為5兆瓦風力機組配套軸承的企業之一。

    “十二五”期間有望獲得突破

    不久前召開的高端裝備制造中的軸承技術及產業發展高層研討會上，多位業內專家都認為，我國高端裝備制造的瓶頸之一是高端軸承的缺乏，同時，軸承也是“十二五”期間最有可能實現率先突破的行業。

    中國工程院院士盧秉恒認為，高端軸承研發涉及材料、油脂及潤滑、制造、設計、軸承制造裝備、檢測與試驗等一系列技術難題，還涉及接觸力學、潤滑理論、摩擦學、疲勞與破壞、熱處理與材料組織等基礎研究和交叉學科。我們必須在產業發展政策、技術發展規劃等方面作出重點布局，解決裝備制造業中高端軸承發展滯后的問題。也只有組織多方面力量共同攻關、做好產學研結合，才能完成向高端軸承邁進的任務。

    瓦軸集團作為國內最大的綜合性軸承制造企業，近年來，加速技術改造和技術創新為整個行業指明了前行方向。瓦軸集團董事長王路順表示，作為國家重大基礎研究計劃軸承“973”項目參與企業，瓦軸集團正與西安交通大學等其他8所參加單位打造緊密型產學研合作模式，推動企業將生產技術與科研成果有機結合，希望為國內軸承行業的整體突破找到一條可行的道路。