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風(fēng)電軸承國內(nèi)外發(fā)展概況
風(fēng)機(jī)使用工況的惡劣性、常年連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求以及長期野外作業(yè)的高額維修成本,對(duì)軸承的密封性能、可靠性能和使用壽命提出了更高的要求。由于中國風(fēng)電軸承制造業(yè)起步較晚,因此,目前大量的風(fēng)電軸承技術(shù)和市場都為國外企業(yè)所主導(dǎo)。但是,隨著中國風(fēng)電市場的繁榮與發(fā)達(dá),風(fēng)電軸承作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件長期依靠進(jìn)口顯然是十分被動(dòng)的。所以,風(fēng)電軸承的國產(chǎn)化是中國風(fēng)電事業(yè)發(fā)展中必經(jīng)的一道門檻!
在國外,配套軸承的開發(fā)研制與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)展基本同步,尤其是大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用關(guān)鍵配套軸承在國外早已成系列生產(chǎn),設(shè)計(jì)和制造技術(shù)已趨于成熟,特別是兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航軸承和變槳軸承的設(shè)計(jì)開發(fā),目前已成功開發(fā)出裝機(jī)容量達(dá)6MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵配套軸承。
德國的羅特艾德(ROTHE ERDE)公司、法國的勞力氏(ROLLIX)、瑞典的SKF公司、德國的FAG公司以及日本的NSK公司等公司的產(chǎn)品在風(fēng)機(jī)配套軸承市場上占據(jù)統(tǒng)治地位。我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵軸承的研制開發(fā)始于20世紀(jì)90年代初,洛陽軸研科技股份有限公司(洛陽軸承研究所)、洛陽LYC軸承有限公司、瓦房店軸承有限責(zé)任公司和天馬軸承股份有限公司等軸承科研和生產(chǎn)企業(yè)先后對(duì)大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵軸承開展了前期的研究和開發(fā)工作,在偏航軸承和變槳軸承、主軸軸承及增速器軸承的研制和開發(fā)工作中取得了階段性技術(shù)成果。但與國外先進(jìn)水平相比,在一些關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程還有較大的差距,如,風(fēng)電軸承載荷譜研究、精確受力分析、密封技術(shù)、回轉(zhuǎn)支承滾道和齒部淬火裂紋,表面硬度和淬硬層深度等等。目前,國內(nèi)尚無成熟的設(shè)計(jì)理論,通常采用的是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和類比設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法,缺乏系統(tǒng)的風(fēng)電軸承設(shè)計(jì)技術(shù)研究和理論分析,加工制造技術(shù)尚待完善。
有軸承行業(yè)內(nèi)的資深專家提醒企業(yè),在搶抓機(jī)遇的同時(shí)謹(jǐn)防其中所隱含的種種風(fēng)險(xiǎn),尤其是沒有研發(fā)能力和缺少技術(shù)儲(chǔ)備的企業(yè)在進(jìn)入風(fēng)電軸承領(lǐng)域時(shí)一定要慎重。
風(fēng)電軸承的國產(chǎn)化攻關(guān)情況
近年來,國家和企業(yè)高度關(guān)注風(fēng)電軸承的國產(chǎn)化攻關(guān),軸承行業(yè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套軸承的設(shè)計(jì)、關(guān)鍵加工工藝及檢測(cè)和試驗(yàn)技術(shù)上,尤其是產(chǎn)業(yè)化方面做了積極的工作。
目前,國內(nèi)已基本掌握了1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套偏航軸承和變槳軸承的設(shè)計(jì)制造技術(shù),并實(shí)現(xiàn)了大批量生產(chǎn)。
首先,對(duì)軸承的設(shè)計(jì)技術(shù)開展系統(tǒng)的研究和理論分析,掌握設(shè)計(jì)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù),針對(duì)不同型號(hào)主機(jī)的工況條件和使用要求,在理論分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì),攻克防腐、密封、高可靠性和長壽命技術(shù)難點(diǎn),滿足兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套軸承開發(fā)的需要。主要技術(shù)攻關(guān)內(nèi)容包括:產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論及方法的研究;提高材料低溫機(jī)械性能方法的研究;軸承冷加工技術(shù)研究;熱加工技術(shù)研究;檢測(cè)技術(shù)研究;摩擦力矩控制技術(shù)的研究;密封技術(shù)研究;風(fēng)電軸承試驗(yàn)技術(shù)的研究等。
國內(nèi)通過開展兆瓦級(jí)以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵軸承的研制,解決關(guān)鍵配套軸承的密封結(jié)構(gòu)和潤滑脂、特殊的滾道加工方法和熱處理技術(shù)、特殊保持架設(shè)計(jì)和加工制造方法等關(guān)鍵技術(shù),掌握兆瓦級(jí)以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵配套軸承的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工技術(shù),形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品,可形成批量化生產(chǎn),替代進(jìn)口產(chǎn)品,將帶動(dòng)我國風(fēng)電軸承設(shè)計(jì)、制造技術(shù)及相關(guān)理論研究的同步發(fā)展,并進(jìn)一步提高國內(nèi)軸承行業(yè)的設(shè)計(jì)制造水平,縮小與國外先進(jìn)水平之間的差距,促進(jìn)我國軸承工業(yè)的快速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,由此而產(chǎn)生的多項(xiàng)研究成果也將填補(bǔ)國內(nèi)空白。(現(xiàn)代制造周刊)