破解风电轴承国产化难题

　　2009年5月，国务院发布的《装备制造业调整和振兴规划实施细则》指出：“以东北、西北、华北北部和沿海地区大型风电场工程为依托，推进风电设备自主化，重点实现变频控制系统、风电轴承和碳纤维叶片等产品的国内制造。”由此可见，风电轴承的发展已列为国家产业调整和振兴的重点。
　　风电轴承国内外发展概况
　　风机使用工况的恶劣性、常年连续运转的要求以及长期野外作业的高额维修成本，对轴承的密封性能、可靠性能和使用寿命提出了更高的要求。由于中国风电轴承制造业起步较晚，因此，目前大量的风电轴承技术和市场都为国外企业所主导。但是，随着中国风电市场的繁荣与发达，风电轴承作为风力发电机的关键部件长期依靠进口显然是十分被动的。所以，风电轴承的国产化是中国风电事业发展中必经的一道门槛！
　　在国外，配套轴承的开发研制与风力发电机组的发展基本同步，尤其是大型风力发电机组用关键配套轴承在国外早已成系列生产，设计和制造技术已趋于成熟，特别是兆瓦级风力发电机组的偏航轴承和变桨轴承的设计开发，目前已成功开发出装机容量达6MW的风力发电机组关键配套轴承。
　　德国的罗特艾德（ROTHE ERDE）公司、法国的劳力氏（ROLLIX）、瑞典的SKF公司、德国的FAG公司以及日本的NSK公司等公司的产品在风机配套轴承市场上占据统治地位。我国风力发电机组关键轴承的研制开发始于20世纪90年代初，洛阳轴研科技股份有限公司（洛阳轴承研究所）、洛阳LYC轴承有限公司、瓦房店轴承有限责任公司和天马轴承股份有限公司等轴承科研和生产企业先后对大中型风力发电机组关键轴承开展了前期的研究和开发工作，在偏航轴承和变桨轴承、主轴轴承及增速器轴承的研制和开发工作中取得了阶段性技术成果。但与国外先进水平相比，在一些关键技术和产业化发展进程还有较大的差距，如，风电轴承载荷谱研究、精确受力分析、密封技术、回转支承滚道和齿部淬火裂纹，表面硬度和淬硬层深度等等。目前，国内尚无成熟的设计理论，通常采用的是经验设计和类比设计相结合的方法，缺乏系统的风电轴承设计技术研究和理论分析，加工制造技术尚待完善。
　　有轴承行业内的资深专家提醒企业，在抢抓机遇的同时谨防其中所隐含的种种风险，尤其是没有研发能力和缺少技术储备的企业在进入风电轴承领域时一定要慎重。
　　风电轴承的国产化攻关情况
　　近年来，国家和企业高度关注风电轴承的国产化攻关，轴承行业在风力发电机组配套轴承的设计、关键加工工艺及检测和试验技术上，尤其是产业化方面做了积极的工作。
　　目前，国内已基本掌握了1.5MW风力发电机组配套偏航轴承和变桨轴承的设计制造技术，并实现了大批量生产。
　　首先，对轴承的设计技术开展系统的研究和理论分析，掌握设计过程中各个环节的关键技术，针对不同型号主机的工况条件和使用要求，在理论分析的基础上，进行个性化设计，攻克防腐、密封、高可靠性和长寿命技术难点，满足兆瓦级风力发电机组配套轴承开发的需要。主要技术攻关内容包括：产品设计理论及方法的研究；提高材料低温机械性能方法的研究；轴承冷加工技术研究；热加工技术研究；检测技术研究；摩擦力矩控制技术的研究；密封技术研究；风电轴承试验技术的研究等。
　　国内通过开展兆瓦级以上风力发电机组关键轴承的研制，解决关键配套轴承的密封结构和润滑脂、特殊的滚道加工方法和热处理技术、特殊保持架设计和加工制造方法等关键技术，掌握兆瓦级以上风力发电机组关键配套轴承的设计、生产加工技术，形成具有自主知识产权的技术和产品，可形成批量化生产，替代进口产品，将带动我国风电轴承设计、制造技术及相关理论研究的同步发展，并进一步提高国内轴承行业的设计制造水平，缩小与国外先进水平之间的差距，促进我国轴承工业的快速发展和技术进步，由此而产生的多项研究成果也将填补国内空白。(现代制造周刊)