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技术交流>一项轴承保持架制造先进技术的遭遇
 

最近,看到《新京报》的一则报导:“日前,记者了解到,中国高铁的动车组用轴承基本为外资垄断,而国内企业尚未进入铁道部动车组轴承招标体系。”我国现在的高铁技术经过引进、消化、创新,已经接近世界先进水平,高速铁路和高铁装备也正在大踏步走向世界。而我们的高铁动车上却没有一个中国自己制造的轴承,作为一个世界上的轴承生产大国(2009年已排名世界第三位),对我国轴承行业来说,这是一个必须面对的严酷现实!
我是一个从事深沟球轴承保持架模具和深沟球轴承保持架研发和生产的民营公司负责人,由于工作的便利条件,加上个人的勤奋努力,我发明了两项制造静音深沟球轴承保持架模具及保持架的技术,并申报了两项国家实用新型专利,已获得国家知识产权局批准。专利号分别是:ZL201120087452.X(静音深沟球轴承保持架正形模具)、ZL201120244395.1(超静音深沟球轴承保持架)。我公司用这两项专利技术所生产的模具和深沟球轴承保持架,在有关轴承生产厂家合套试用生产出的轴承,经国家轴承质量监督检验中心、洛阳轴承研究所检验实验室检验,以及经生产厂家合套试用和检测后证明,我公司生产的所有型号深沟球轴承保持架,完全可以满足Z4V4组以上深沟球轴承对保持架的要求,同比平均降低加速度值(噪音)和速度值(振动值)均在20%以上。特别是V值结果可获得更好的效果,使用寿命延长了几倍,可靠性大幅度提高。该技术的最大贡献是解决了长期困扰我国轴承行业的“异音”问题。现在国内尚无解决“异音”的可靠办法。我公司生产的轴承保持架经某些轴承企业两年近千万套轴承合套使用,未发现因“异音”造成的质量问题,大大提高了优质产品的合格率。以普通深沟球轴承6201、6308为例,用我公司生产的保持架配套,6201的噪声可达到17dB,6308噪声可达到30dB。最近,我们又给某厂家配套生产6215、6318深沟球轴承的军工产品,噪声均低于40dB。该技术打破了发达国家的技术垄断,填补了我国在此领域的一项空白。如我国轴承生产企业经过努力,用本公司的保持架配套,可使其生产的深沟球轴承在噪音、振动值和使用寿命及可靠性方面接近发达国家的先进水平,完全可以替代同类高端产品的进口。然而,就是这样一项先进技术,在其五年多的推广过程中却遭遇到了许多尴尬。
首先是很少有保持架生产厂家愿意对我们生产的模具进行试验。我们的模具制造完成后,公司让区内的保持架生产厂家免费试用,却遭到了多数厂家的冷眼。理由有三:一是试验会耽误自己的生产,不愿试验;二是因为其所供货的轴承厂家没有要求提高保持架质量,不想贸然试验,一旦试验不好,怕惹出麻烦;三是一旦试验成功,怕我们利用模具对其进行要挟,不敢试验。所以一直延误了近一年的时间。实在没有办法,我们只得自己试验,制造轴承保持架。也正是这一不得已的试验,使我们自己完全掌握了这一产品制造的核心技术。
其次,我们生产的轴承保持架大多数轴承生产厂家没有兴趣试用。理由有三:一是认为改用我们生产的保持架装配轴承可能存在风险,不敢用;二是不相信我们产品的效果,不愿用;三是虽然试用后效果良好,但考虑到自己的产品卖不上合适的价格,不想用。
再次,虽然有的企业试用后效果良好。试装后的轴承经测试加速度值和速度值,与同批次产品比对,同比平均降低噪音和振动值20%以上,均超过 Z4V4组级限值标准要求,没有“异音”,Z4V4组合格率在96%以上。试用前的轴承检测结果越好,使用后效果就会更好。这里特别说明,我并不有意夸大保持架的作用,这应该是合套后把原来保持架对噪音的影响降低的缘故。国内对轴承保持架作用的研究确实是重视程度不够。我国现在的深沟球轴承保持架整体质量水平是国内轴承行业“木桶效应”中的短板,已经拖了全国深沟球轴承行业发展的后腿,到了非解决不可的时候了。而且过去有关轴承噪声产生的原因的理论也是有缺陷的。钢球和保持架的磨擦应是产生噪声的主要原因之一。为了验证保持架在轴承中所起作用,我利用工作的便利条件,有幸进行了如下试验。
为了验证这一结果,我选择了一家农机机电轴承小企业作为试验样本。由于他们只有一条生产线,生产Z2-Z3组6308轴承。我们就以20套6308型号轴承为生产样本。首先用他们在线生产的内外套圈和我自己选购的优质G10级光电Z4组钢球以及我们自己生产的保持架,进行合套前的清洗,然后进行合套组装。油脂用的长城BLU-N型轴承润滑脂。封盖后拿到国家轴承质量监督检验中心进行检测。检测结果如下:噪声平均值34.5dB,振动值低频68-82 um/s,中频15-19 um/s,高频30-40 um/s。Z4V4组合格率100%。其中的2套还装配到某新型电机前端进行了6000转/分加载5kn试验,试验连续运转十一小时后轴承测试表面温度为43-50°C,拆卸后样本完好,无失效现象。为了保证试验的准确,我们又用同样的方法做了6308型号100套轴承,在国家轴承质量监督检验中心再次进行随机抽检。共抽检10套,检测结果如下:噪声平均值36dB,振动值低频45-75 um/s,中频15-22 um/s,高频26-34 um/s。Z4V4组合格率100%。我公司还进行了如下试验,在轴承制作过程中已得到证实。我们用Z2组的套圈,Z4组的钢球,配合我公司生产的保持架,合套后生产出Z4组的深沟球轴承,应该是一个有力的佐证。为了验证检验低噪声轴承对轴承寿命的影响,我们委托国家轴承质量监督检验中心对上述轴承进行寿命和可靠性测试。按国家规定的标准,两组样品加载15KN连续试验至579h(基本额定寿命L10h=300h),停试拆查,样品完好,无失效。我认为有上述结果,保持架应该功不可没。可以说通过这次试验,我们已经完全掌握了静音深沟球轴承制造的技术,现在已经能够自主生产P5级Z4V4组深沟球轴承。但是我们在销售过程中,参与试验的部门和负责进货的部门间利益链条的“潜规则”影响了我们产品的销售。(在这里我并没有反对“市场潜规则”,我们也要适应“潜规则”, 毕竟市场就是这么一个“市场”!试想一下,在这样的市场环境下,每个企业乃至整个行业的转型升级只能是纸上谈兵,遥不可及。)
还有更令人不可思议的,因为我们名不见经传,想依靠大企业做“OEM”来发展我们的事业。我们做了轴承拿到某名牌国有大型轴承企业去咨询,得到的答复是“我们只要Z2组的,只能给你Z2组的价格。而且还必须赊帐(要半年以上)。”据说他们现在掌握的技术也只能做到生产Z2组深沟球轴承。这样的大型企业既然做不出来高端产品,但又不想升级。这样看来,轴承行业要想转型升级实在是太难了!最令我感到迷茫和困惑的是,我生产的这样的产品却始终未得到社会的认可!当然,这也可能是我的工作未做到家的缘故。
为了打破发达国家在深沟球轴承生产方面的技术垄断,国家有关部门和科研机构以及一些大的轴承生产厂家投入了大量人力、物力和财力进行科研攻关,也取得了一些成果,并在2010年宣布:“目前,白色家电用低噪声、低振动轴承,国内产品已经达到国际水平(注意,这里没用“先进”二字)。如不考虑国产品牌的认知度问题,国产轴承基本(注意,这里用了“基本”二字)可以替代跨国公司(注意:这里没说国际轴承行业巨头)的产品。”但事实上,我国生产的白色家电用低噪声、低振动轴承,与先进国家的产品相比,还是有很大差距的。“目前,我国轴承行业的高端市场基本上由国际轴承行业的八大巨头SKF、Scheaffler、NSK、Timken、NTN、JTEKT、Nachi、NMB所控制。”这是一个严酷的现实。具体表现在以下几个方面:
1、我们国内轴承用材料不如国外(国产缺乏生产高端轴承的轴承钢),工艺不如国外(包括机加工、淬火等工艺),加工技术不如国外(设备精度和人为因素等),零配件(包括保持架)和润滑脂等不如国外。发达国家为了对我国进行技术封锁,怕我们对其进行模仿,是不会轻易把顶级产品向我国出口的。它们向我国出口的大部分产品只能是二流产品,有些甚至是国内合资企业生产的贴牌出口转内销产品。我们拿国内的精品轴承与国外的二流产品比较,无可比性。
2、国内生产的精品轴承远未达到静音的效果。据我所知,我国现在生产的白色家电用精品轴承的噪音根本达不到完全静音的效果。有的个别厂家的白色家电用精品轴承虽然接近静音,那也是以牺牲轴承寿命为代价,或者使用国外某高端润滑油降噪换来的。国内现在就流行着一种“噪音越低,寿命越短”的“理论”,(可能是因为噪音越低,“异音”越明显的缘故,我国目前解决不了“异音”的问题)。但是,这个“理论”从科学的角度来讲是行不通的。实践证明此“理论”也是不对的。应该是“噪音越低,寿命越长”才对。因为轴承转动产生的磨擦和振动是产生噪音和影响轴承寿命的根源,只有降低轴承转动所产生的磨擦和振动(当然更重要的是解决“异音”问题),才是降低噪音和提高轴承寿命的唯一途径。无其他捷径可走!
3、白色家电生产厂家面对激烈的市场竞争,为了降低产品成本,使自己的产品在价格上有更大的市场竞争力,除了一些高端家电产品必须进口外国的高端轴承外,其它因价格因素也只能选择国产轴承。但是,计算机以及家用电器用低噪声密封球轴承,由于我国同类产品存在异音问题,不能使用,所以每年进口量有逐年攀升的趋势(中轴协语)。
4、机床和电机用轴承,特别是大型号、高精度轴承,国内基本缺少低噪声、低振动(Z4V4组)和长寿命、高可靠性轴承。高铁、动车组用轴承全部从国外知名企业进口就是最好的例证。
现在国内相当多的轴承生产企业和人员缺乏创新精神,他们总爱跟在外国人的屁股后面亦步亦趋,唯外国理论为是,唯外国技术为上,几十年一贯制,才造成了现在这个尴尬落后的局面。在这里,我并没有说学习外国的先进技术有错,特别是初期的仿制必须是以国际的知名品牌为学习样本。问题是我们学的是不是先进技术要打个问号。要知道,别人的核心技术是不会向你公开,是很难学到的。孰不知,只有创新,拥有自己的核心技术,才是永远立于不败之地的唯一出路。
鉴于白色家电、高精密机床、高速电机、高铁、动车组用轴承的现状,我认为,国内的一些知名轴承生产企业应该担当起技术创新和产品升级的责任,把我国的轴承产品提高一个档次,打破国际巨头的垄断,赶上或超过发达国家的先进水平。我公司愿和您一起努力!

 
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