作者: 記者 唐琳 來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2018-9-4 11:6:37
水潤(rùn)滑軸承:堅(jiān)持自主創(chuàng)新 推動(dòng)軍民融合

 
2018年6月,一場(chǎng)備受關(guān)注的成果鑒定會(huì)在北京拉開(kāi)帷幕。
 
來(lái)自中科院研究所及大學(xué),中船重工、船舶工業(yè)等17家單位專(zhuān)家組成的鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所(簡(jiǎn)稱(chēng)長(zhǎng)春應(yīng)化所)研制的水潤(rùn)滑軸承材料整體性能處于國(guó)際先進(jìn)水平,尤其是材料在干摩擦和混合狀態(tài)下的潤(rùn)滑耐磨性能優(yōu)于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的空白。
 
這僅僅是長(zhǎng)春應(yīng)化所在高分子水潤(rùn)滑軸承領(lǐng)域眾多創(chuàng)新成果中的一個(gè)縮影。
 
2008年以來(lái),長(zhǎng)春應(yīng)化所研究員楊小牛團(tuán)隊(duì)一直專(zhuān)注于系列化水潤(rùn)滑軸承的研究工作,開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品不僅突破了制約海軍重點(diǎn)裝備戰(zhàn)技指標(biāo)提升的關(guān)鍵材料瓶頸,更通過(guò)軍轉(zhuǎn)民用成功打開(kāi)了民品市場(chǎng)的窗口。
 
同時(shí),長(zhǎng)春應(yīng)化所也在長(zhǎng)達(dá)十余年的時(shí)間里,探索出了一條以科技為支撐,以先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)相輔助,從軍品項(xiàng)目重點(diǎn)型號(hào)列裝、到民品項(xiàng)目大規(guī)模開(kāi)辟市場(chǎng)、再到促使更多艦船應(yīng)用的軍民融合發(fā)展之路。
 
打破技術(shù)封鎖
 
機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的各種摩擦副,如船舶、水泵、水輪機(jī)、洗衣機(jī)及其他工業(yè)設(shè)備軸系中的各種軸承與密封裝置等傳動(dòng)零部件,往往都由金屬構(gòu)件組成,并以油作為潤(rùn)滑介質(zhì)。
 
然而,油并非是最為理想的潤(rùn)滑介質(zhì)。油潤(rùn)滑不僅會(huì)耗費(fèi)大量的油和貴重金屬,還伴有各種摩擦副因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦磨損、沖擊振動(dòng)、噪聲、可靠性差和壽命較短等難題。
 
當(dāng)然,其中最致命也最令人擔(dān)心的弊端還要數(shù)油潤(rùn)滑軸承的泄露問(wèn)題。很多人不知道的是,所有油潤(rùn)滑軸承在運(yùn)行過(guò)程中都存在不同程度的泄露現(xiàn)象,可以說(shuō)是避無(wú)可避。
 
舉例來(lái)說(shuō),僅三峽庫(kù)區(qū)常年運(yùn)行的船舶數(shù)量就在9000艘以上,一年排出的潤(rùn)滑油達(dá)數(shù)千噸,對(duì)長(zhǎng)江造成了極大的污染。因此,包括美國(guó)在內(nèi)的一些發(fā)達(dá)國(guó)家早已明文規(guī)定,在內(nèi)河航行的船舶不準(zhǔn)采用油潤(rùn)滑艉管系統(tǒng),其目的正是為了徹底杜絕漏油對(duì)水域的污染。
 
于是,研究人員將目光轉(zhuǎn)到了“水”上,開(kāi)發(fā)出以水代油的軸承產(chǎn)品。
 
如果以水作為潤(rùn)滑劑,那就完全不用考慮泄露對(duì)環(huán)境造成的污染問(wèn)題;同時(shí),水潤(rùn)滑軸承方便使用與維修,節(jié)省了制造成本且冷卻效果好;即使斷水,也不會(huì)發(fā)生抱軸等安全事故。
 
從全球范圍來(lái)看,目前對(duì)于高分子水潤(rùn)滑軸承的研究已經(jīng)十分成熟,比如美國(guó)Duramax公司和英國(guó)飛龍公司研制生產(chǎn)的產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。只不過(guò),這些高端技術(shù)幾乎都對(duì)中國(guó)實(shí)行了技術(shù)封鎖。
 
過(guò)去幾十年來(lái),缺乏獨(dú)立自主的水潤(rùn)滑軸承技術(shù),使我國(guó)陷入了軍用軸承被禁運(yùn)、民用軸承在響應(yīng)時(shí)間和選型方面完全沒(méi)有自主權(quán)的境地。因此,研發(fā)出具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高分子水潤(rùn)滑軸承產(chǎn)品,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空白就成為當(dāng)務(wù)之急。
 
2008年,為了解決當(dāng)時(shí)較為嚴(yán)重并急需攻克的異常噪聲問(wèn)題,中國(guó)海軍找到中科院高技術(shù)局,委托后者進(jìn)行高分子水潤(rùn)滑軸承的研發(fā)。彼時(shí),臨危受命的長(zhǎng)春應(yīng)化所立刻組建起一支以楊小牛為學(xué)術(shù)帶頭人的研發(fā)團(tuán)隊(duì),向高可靠艦船用高分子水潤(rùn)滑軸承發(fā)起攻關(guān)。
 
在中科院知識(shí)創(chuàng)新工程、海軍專(zhuān)項(xiàng)課題和吉林省科技攻關(guān)計(jì)劃等科研項(xiàng)目的支持下,楊小牛團(tuán)隊(duì)利用長(zhǎng)春應(yīng)化所在高分子橡塑復(fù)合材料方面的積累,耗時(shí)十多年攻關(guān)克難,終于成功掌握了水潤(rùn)滑軸承材料及軸承的關(guān)鍵制備技術(shù)并擁有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),形成新一代水潤(rùn)滑軸承的核心技術(shù)和持續(xù)創(chuàng)新能力。
 
助力國(guó)防建設(shè)
 
十年來(lái),長(zhǎng)春應(yīng)化所始終堅(jiān)持走自主創(chuàng)新、軍民融合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路,從產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)戰(zhàn)略層面思考軍民融合發(fā)展,既重視技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈延伸,還兼顧品牌效應(yīng)的價(jià)值鏈衍射,逐步摸索出一條軍轉(zhuǎn)民用、民又促軍的特色發(fā)展之路。
 
長(zhǎng)春應(yīng)化所開(kāi)發(fā)出的水潤(rùn)滑軸承材料及產(chǎn)品具有摩擦系數(shù)低、惡劣工況適應(yīng)性強(qiáng)、磨損小以及無(wú)異常噪聲等技術(shù)優(yōu)勢(shì),性能可全面媲美進(jìn)口產(chǎn)品,某些關(guān)鍵指標(biāo)甚至處于國(guó)際領(lǐng)先水平。但長(zhǎng)春應(yīng)化所人清楚地認(rèn)識(shí)到,水潤(rùn)滑軸承大規(guī)模應(yīng)用的前提,是在正常工況的艦船上進(jìn)行跟蹤試驗(yàn)。
 
為此,在基礎(chǔ)配方定型、工藝穩(wěn)定、大規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,長(zhǎng)春應(yīng)化所率先在某型號(hào)艦船上開(kāi)始了為期5年的全程跟蹤試驗(yàn),對(duì)軸承的功率、磨損和異常噪聲情況等進(jìn)行了全方位跟蹤監(jiān)測(cè)。
 
“我們與基地、設(shè)計(jì)院以及船廠在內(nèi)的多家單位進(jìn)行深入的、多角度的溝通交流,不斷積累實(shí)船應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),完成了對(duì)軸承產(chǎn)學(xué)研結(jié)構(gòu)中工程化部分的填充。”楊小牛表示。
 
從完全照搬國(guó)外結(jié)構(gòu),到與海軍研究機(jī)構(gòu)合作、自主設(shè)計(jì)艦船軸承結(jié)構(gòu);從仔細(xì)校對(duì)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù),到一一驗(yàn)證研發(fā)過(guò)程中的理論……第一輪跟蹤試驗(yàn)中,軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、壁厚、長(zhǎng)徑比、水流量、水槽數(shù)量與深度等每一個(gè)細(xì)節(jié),都承載著技術(shù)人員的心血與汗水。
 
功夫不負(fù)有心人,在一個(gè)完整塢期后,用戶(hù)單位在船塢中對(duì)長(zhǎng)春應(yīng)化所的艉軸管進(jìn)行了拆裝檢驗(yàn),確定各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到和超出預(yù)期標(biāo)準(zhǔn),于是接連部署數(shù)艘某型號(hào)艦船安裝長(zhǎng)春應(yīng)化所獨(dú)家設(shè)計(jì)的高分子水潤(rùn)滑軸承產(chǎn)品。
 
作為國(guó)內(nèi)為數(shù)極少的專(zhuān)業(yè)從事水潤(rùn)滑軸承研制和生產(chǎn)的單位,目前長(zhǎng)春應(yīng)化所的技術(shù)產(chǎn)品已裝備于海軍多個(gè)重點(diǎn)型號(hào)艦船,突破了制約海軍重點(diǎn)裝備戰(zhàn)技指標(biāo)提升的關(guān)鍵材料瓶頸,部分改善了我國(guó)海軍裝備依賴(lài)進(jìn)口的局面,從而為國(guó)家戰(zhàn)略安全提供了有力保障。
 
實(shí)現(xiàn)軍民融合
 
在軍用領(lǐng)域成功試水后,楊小牛團(tuán)隊(duì)也開(kāi)始將目光放得更遠(yuǎn):“對(duì)于高技術(shù)產(chǎn)品而言,軍工和民用之間其實(shí)并沒(méi)有明顯的界限。為了生存和發(fā)展的需要,軍品和民品項(xiàng)目應(yīng)順利地進(jìn)行技術(shù)、人才等要素的交流。”
 
于是,長(zhǎng)春應(yīng)化所開(kāi)始嘗試運(yùn)用在軍工產(chǎn)業(yè)方面取得的技術(shù)突破,帶動(dòng)民用產(chǎn)業(yè)發(fā)展,打造軍民深度融合發(fā)展一體化產(chǎn)業(yè)。
 
2014年,長(zhǎng)春應(yīng)化所以其最新科研成果作為無(wú)形資產(chǎn),投資入股創(chuàng)立長(zhǎng)春安旨科技有限公司,以其為杠桿,致力于撬動(dòng)國(guó)內(nèi)高性能耐磨、減振、生物醫(yī)用等高分子材料及制品的研發(fā)和生產(chǎn)。
 
針對(duì)船舶、水泵和水力發(fā)電等行業(yè)對(duì)耐磨材料的需求,長(zhǎng)春應(yīng)化所與安旨科技通力合作,進(jìn)行了系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā),開(kāi)發(fā)出“安高(Anco)”品牌所屬的系列高分子水潤(rùn)滑軸承。
 
經(jīng)反復(fù)對(duì)比測(cè)試,安高軸承的磨損系數(shù)、斷水安全運(yùn)行時(shí)間等指標(biāo)均超過(guò)國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品,完全可實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的直接替代。截至目前,項(xiàng)目已獲得中國(guó)專(zhuān)利14項(xiàng),正在申請(qǐng)并進(jìn)入實(shí)審階段的專(zhuān)利9項(xiàng),并先后獲得中國(guó)船級(jí)社(CCS)、美國(guó)船級(jí)社(ABS)、法國(guó)船級(jí)社(BV)、挪威·德國(guó)船級(jí)社(DNV·GL)、英國(guó)船級(jí)社(LR)以及韓國(guó)船級(jí)社(KR)等世界知名船級(jí)社的認(rèn)證。
 
在民品市場(chǎng)“摸爬滾打”的過(guò)程中,楊小牛等人認(rèn)識(shí)到,與軍用領(lǐng)域不同,面向民生時(shí),各領(lǐng)域的產(chǎn)品性能要各有千秋,產(chǎn)品類(lèi)型必須不斷推陳出新。
 
“我們將原來(lái)只適合于軍用的低頻耐摩擦系列水潤(rùn)滑軸承產(chǎn)品,擴(kuò)充至耐高壓軸承、抗泥沙軸承、長(zhǎng)時(shí)間耐80℃高溫水軸承、耐化學(xué)腐蝕軸承四大系列,品種也由原來(lái)單一的NZ-RN軸承,擴(kuò)展到NZ-PX、NZ-PXL以及NZ-SF高分子軸承。”楊小牛介紹。
 
在拓展品種的同時(shí),產(chǎn)品性能也隨之提升。比如,NZ-PXL軸承已經(jīng)在可靠性上全面超越了全球銷(xiāo)量第一的加拿大賽龍軸承;NZ-SF軸承在大船軸承優(yōu)選試驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中,多項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)際最先進(jìn)的英國(guó)飛龍軸承。
 
短短幾年間,長(zhǎng)春應(yīng)化所的高分子水潤(rùn)滑軸承在泵閥行業(yè)內(nèi)的銷(xiāo)量占據(jù)了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,在船舶領(lǐng)域也取得了超過(guò)200家用戶(hù)的驕人業(yè)績(jī)。目前,安旨科技已在吉林省化工新材料重大創(chuàng)新基地完成了水潤(rùn)滑軸承現(xiàn)代化生產(chǎn)線的建設(shè),并在我國(guó)、韓國(guó)及東南亞等地建立了銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)。
 
作為一款典型的軍轉(zhuǎn)民用、民促軍產(chǎn)品,長(zhǎng)春應(yīng)化所的水潤(rùn)滑軸承正在以軍品帶動(dòng)民品產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)、以民品推動(dòng)軍品升級(jí)換代的道路上越走越遠(yuǎn)。“軍民相互促進(jìn)、深度融合發(fā)展,勢(shì)必將促進(jìn)我國(guó)水潤(rùn)滑軸承的健康穩(wěn)步發(fā)展。”楊小牛表示!
 
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2018年8月刊 碩果)
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