工程技术人员正在组装3兆瓦风机主轴轴承
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风电设备需破轴承之困
12月10日，记者从大连瓦轴集团了解到，又一批为国家重大装备配套的高端轴承产品在这里顺利出产，填补了国内空白：5兆瓦风机变桨轴承发往用户装机;完成盾构机主轴承及滚刀轴承等研发，并开始装机试验;大型组合密封精密背衬轴承研发成功，通过了用户的使用验收……
与此同时，上海电气总投资5亿元的高效清洁特大型风电轴承生产线技改项目竣工投产，首台3.6兆瓦海上风电轴承下线。上海电气从引进技术到联合设计，再到自主开发，在轴承研制上走出一条新路。目前，中方技术人员的技术开发能力、过程控制能力均已达到国际水平，成本只相当于进口轴承的2/3，大批量生产后，有望下降到进口轴承的1/2。
虽然弥补差距非一日之功，但国内企业紧盯世界潮流，逐步实现高端轴承产品产业升级的努力，将改变我国许多重点领域关键技术装备上高精密、高可靠性、高转速轴承长期依赖进口的状况。
轴承是我国风电设备制造的软肋
近年来，我国装备制造业快速发展，但为重大装备配套的高端轴承却大部分依赖进口，轴承等核心零部件已经成为国家重大装备发展的瓶颈。“国内高速铁路发展迅速，但轴承却成为一个严重的瓶颈。欧美国家目前高铁轴承能满足时速350-400公里的需求，而我国目前的高速轴承大多只能满足150-180公里的动车组。”业内人士举例说。此外，大型风力发电机轴承、深井钻机转台轴承、海上钻井平台系列轴承等能源装备高端轴承也都是国内企业的软肋。
据了解，精密大型轴承一个重要用途是用于风力发电机。风力发电机用轴承主要包括：偏航轴承、主轴轴承、变速器轴承、发电机轴承等。
九州电气负责风电设备的一位人士告诉记者，作为风机的重要配套设备之一，风电轴承的受力和振动情况复杂，必须承受巨大的冲击负荷，并且偏航、变桨轴承安装成本较大，同时还需达到与主机一样至少20年的寿命。由于风电设备的恶劣工况和长寿命高可靠性的使用要求,使得风电轴承具有较高的技术复杂度,是公认的国产化难度最大的两大部分(轴承和控制系统)之一。
国内风电轴承在很长的一个阶段里依靠国外进口，价格昂贵，加大了每千瓦风电设备造价，也制约了风电成本的下降。
国内企业探索中进步
目前，国产风电轴承逐渐形成了规模化、系列化生产,主要企业有瓦轴、洛轴、轴研科技、方圆支承、上海联合等相关企业。
据中国轴承工业协会工作人员透露，风电轴承中,偏航轴承和变桨轴承的技术门槛相对较低,而主轴轴承和增速器轴承的技术含量较高,发电机轴承基本上为技术成熟的通用产品。目前，国内风电轴承企业的产能主要集中在偏航轴承和变浆轴承上,且以3兆瓦以下风电设备配套轴承为主，对于主轴轴承和增速器轴承,基本依靠进口,只有个别国内企业初步涉足。
据了解，我国轴承行业对风电轴承的设计、制造和试验技术还远远没有吃透，比如主轴轴承是用哪一类轴承为好，变桨轴承是用哪一种结构的回转支承为好，回转支承滚道和齿部淬火如何防止产生裂纹，如何保证表面硬度和淬硬层深度等难点仍然处于探索攻关之中。
困难重重，但并未阻挡国内轴承企业在探索中前行。一批国内领军企业瞄准世界水平，以振兴装备制造业16个关键领域的高档次配套轴承为市场导向，实行了强投入、高水平、快产出的技术改造，目前已经形成了1.5兆瓦、2.1兆瓦、3兆瓦风电轴承的全方位的批量生产能力。
洛阳LYC轴承有限公司的相关负责人告诉记者，他们刚刚取得了一项重要突破。拥有自主知识产权的风电齿轮箱轴承专用试验机，经过装配调试、负荷试车，检测各项技术性能指标均达到设计要求，填补了国内轴承行业的空白。该试验机可以完成3兆瓦以下风力发电机增速箱内共18套轴承的试验，为风电增速齿轮箱轴承提供了必要的试验设备和试验手段，为轴承的设计与改型提供重要的实验数据，为轴承产品的工艺方法验证提供重要的判定依据，从而为提高风电增速齿轮箱轴承产品的质量和水平提供了条件。
瓦轴集团相关负责人透露，他们已经建成全球轴承品种最多、生产规模最大、配套机组最全、发电功率最大的风力发电轴承生产基地，在设计研发、工艺制造、检测试验三大技术领域达到了世界水平，成为全球屈指可数的几家能为5兆瓦风力机组配套轴承的企业之一。
“十二五”期间有望获得突破
不久前召开的高端装备制造中的轴承技术及产业发展高层研讨会上，多位业内专家都认为，我国高端装备制造的瓶颈之一是高端轴承的缺乏，同时，轴承也是“十二五”期间最有可能实现率先突破的行业。
中国工程院院士卢秉恒认为，高端轴承研发涉及材料、油脂及润滑、制造、设计、轴承制造装备、检测与试验等一系列技术难题，还涉及接触力学、润滑理论、摩擦学、疲劳与破坏、热处理与材料组织等基础研究和交叉学科。我们必须在产业发展政策、技术发展规划等方面作出重点布局，解决装备制造业中高端轴承发展滞后的问题。也只有组织多方面力量共同攻关、做好产学研结合，才能完成向高端轴承迈进的任务。
瓦轴集团作为国内最大的综合性轴承制造企业，近年来，加速技术改造和技术创新为整个行业指明了前行方向。瓦轴集团董事长王路顺表示，作为国家重大基础研究计划轴承“973”项目参与企业，瓦轴集团正与西安交通大学等其他8所参加单位打造紧密型产学研合作模式，推动企业将生产技术与科研成果有机结合，希望为国内轴承行业的整体突破找到一条可行的道路。
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