風(fēng)電軸承被業(yè)界認(rèn)為是國(guó)產(chǎn)化難度最大的兩個(gè)部分之一,另一項(xiàng)為風(fēng)電控制系統(tǒng)。近年來(lái),我國(guó)風(fēng)電軸承產(chǎn)業(yè)逐漸形成了規(guī)模化、系列化生產(chǎn),產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,關(guān)鍵技術(shù)不斷突破,完成了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品的可靠性試驗(yàn)。
一、高端軸承已成風(fēng)電設(shè)備制造軟肋
盡管,我國(guó)裝備制造業(yè)快速發(fā)展,但為重大裝備配套的高端軸承卻大部分依賴進(jìn)口。此外,大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承、深井鉆機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)軸承、海上鉆井平臺(tái)系列軸承等能源裝備高端軸承也都是國(guó)內(nèi)企業(yè)的軟肋。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,作為風(fēng)機(jī)的重要配套設(shè)備之一,風(fēng)電軸承的受力和振動(dòng)情況復(fù)雜,必須承受巨大的沖擊負(fù)荷,并且偏航、變槳軸承安裝成本較大,同時(shí)還需達(dá)到與主機(jī)一樣至少20年的壽命。由于風(fēng)電設(shè)備的惡劣工況和長(zhǎng)壽命高可靠性的使用要求,使得風(fēng)電軸承具有較高的技術(shù)復(fù)雜度,是公認(rèn)的國(guó)產(chǎn)化難度最大的兩大部分(軸承和控制系統(tǒng))之一。
國(guó)內(nèi)風(fēng)電軸承在很長(zhǎng)的一個(gè)階段里依靠國(guó)外進(jìn)口,價(jià)格昂貴,加大了每千瓦風(fēng)電設(shè)備造價(jià),也制約了風(fēng)電成本的下降。據(jù)專家透露,風(fēng)電軸承中,偏航軸承和變槳軸承的技術(shù)門檻相對(duì)較低,而主軸軸承和增速器軸承的技術(shù)含量較高,發(fā)電機(jī)軸承基本上為技術(shù)成熟的通用產(chǎn)品。目前,國(guó)內(nèi)風(fēng)電軸承企業(yè)的產(chǎn)能主要集中在偏航軸承和變漿軸承上,且以3兆瓦以下風(fēng)電設(shè)備配套軸承為主,對(duì)于主軸軸承和增速器軸承,基本依靠進(jìn)口,只有個(gè)別國(guó)內(nèi)企業(yè)初步涉足。
二、低速風(fēng)電領(lǐng)域對(duì)風(fēng)電機(jī)組提出新要求
風(fēng)電機(jī)組好不好,軸承是核心因素。在傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組中,軸承扮演著“關(guān)鍵先生”的角色。由于風(fēng)電機(jī)組安裝于高空,維護(hù)成本高,同時(shí)所處的工作環(huán)境較為惡劣,易受沙塵、水霧、冰凍等污染侵害,這就要求其中的配套軸承需要具備高剛性和高可靠性,以滿足其20年使用壽命要求。
低速風(fēng)電領(lǐng)域?qū)S承的考驗(yàn)更為嚴(yán)苛。近年來(lái),我國(guó)大力發(fā)展清潔陸上風(fēng)電產(chǎn)業(yè),并向中東南部等用電負(fù)荷中心轉(zhuǎn)移,而由于當(dāng)?shù)仄骄L(fēng)速低、風(fēng)速風(fēng)向變化快等特點(diǎn),對(duì)風(fēng)電機(jī)組提出了新的要求。
我國(guó)中南部地區(qū)屬典型低風(fēng)速地區(qū),位于電力負(fù)荷中心,電網(wǎng)接入條件好,但平均風(fēng)速低,風(fēng)速風(fēng)向變化快,具有能量密度低、湍流強(qiáng)度高的特征,這就要求風(fēng)電機(jī)組能量捕獲能力,特別是要能承受隨機(jī)性的交變氣動(dòng)沖擊,需要針對(duì)性地研發(fā)低速風(fēng)電機(jī)組及其配套軸承,而國(guó)際上并無(wú)先例,自主創(chuàng)新難度極大。
三、自主創(chuàng)新助力國(guó)家綠色低碳發(fā)展
困難重重,但并未阻擋國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)在探索中前行。作為國(guó)內(nèi)首家開(kāi)展風(fēng)電配套軸承研發(fā)的企業(yè),洛陽(yáng)LYC軸承有限公司(以下簡(jiǎn)稱“洛軸”)歷經(jīng)60余年的建設(shè)與發(fā)展,已成為中國(guó)軸承行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模最大、配套服務(wù)能力最強(qiáng)的綜合性軸承制造企業(yè)之一,至今仍保持著軸承生產(chǎn)精度等級(jí)最高、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、外形尺寸最大等多項(xiàng)中國(guó)軸承行業(yè)紀(jì)錄。
據(jù)洛軸公司市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人張文斌介紹,洛軸于1997年元月成功研制了國(guó)內(nèi)首套國(guó)產(chǎn)化風(fēng)機(jī)偏航軸承,目前在風(fēng)場(chǎng)已無(wú)憂運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)20多年以上,成為中國(guó)軸承行業(yè)在該領(lǐng)域最早具備配套資格的企業(yè)。2007年,洛軸主持起草了國(guó)家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——JB/T10705-2007《滾動(dòng)軸承風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承》,2012年又主持編寫了風(fēng)機(jī)軸承國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——GB/T29717-2013《滾動(dòng)軸承風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航、變槳軸承》、GB/T29718-2013《滾動(dòng)軸承風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸軸承》。
此外,洛陽(yáng)LYC軸承有限公司作為主要參與單位之一的《高效低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和大規(guī)模工程應(yīng)用》項(xiàng)目榮獲“2018年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)”,為國(guó)內(nèi)軸承行業(yè)唯一獲得此次國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì)的項(xiàng)目。
中國(guó)工程院院士盧秉恒認(rèn)為,高端軸承研發(fā)涉及材料、油脂及潤(rùn)滑、制造、設(shè)計(jì)、軸承制造裝備、檢測(cè)與試驗(yàn)等一系列技術(shù)難題,還涉及接觸力學(xué)、潤(rùn)滑理論、摩擦學(xué)、疲勞與破壞、熱處理與材料組織等基礎(chǔ)研究和交叉學(xué)科。必須在產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、技術(shù)發(fā)展規(guī)劃等方面作出重點(diǎn)布局,解決裝備制造業(yè)中高端軸承發(fā)展滯后的問(wèn)題。
(來(lái)自:和訊新聞)