而高端的装备制造中,作为支撑着旋转部件的“心脏”——轴承的精度与可靠性就直接决定了整机的性能指标的高低。国产轴承的不断突破之际,尽管长期以来在高端的市场上都面临着由国外的高端轴承企业的所带来的技术的壁垒,但以ZWZ轴承为代表的本土的企业却通过对材料的不断的创新、对工艺的不断的优化与数字化的赋能等一系列的努力,也逐步的打破了精度的瓶颈,为轨道交通、风电、航空航天等领域的高端的装备的发展提供了关键的支撑。
材料工程:从源头提升组织稳定性
但其核心的突破却始于对材料科学的深层底层的创新之举。通过对高端轴承的尺寸稳定性要求的深入挖掘,其研发的团队就对其所用的钢的微观组织也提出了新的优化要求,即淬火后就要将其套圈冷至室温,并在此基础上以接近钢马氏体转变终止的低温对其进行1-1.5小时的保温处理,更后通过严格的时控的回火工序对其所产生的残余应力都予以了消除。依托于这一工艺不仅能将残余的奥氏体的含量控制在合理的范围内,也能避免了由于组织的转变而导致的精度的漂移的同时,又能保留适量的奥氏体从而大大地提升了其抗疲劳的性能。通过对风电主轴的轴承的深入研发中,我们就将ZWZ的“冷”之道发挥到了至高,仅仅通过对冷处理的参数的调整,就使得轴承能在-40℃的极寒的环境下仍能保持微米的级的尺寸的精度,将国内的进口产品都给替代了,甚至还将其成功的应用于了如三峡工程等国的重点项目中。

工艺革新:全流程管控精度一致性
依托于对制造的精度的便捷的控制,我们才能真正地突破当前的发展瓶颈,开辟出更广的发展空间。依托于对全链条的深入的调研和攻关,ZWZ成功地构建了从“热处理—机加工—研磨—装配”的全链条的质量管控体系,既通过对热处理的分级淬火的技术的引进,有效的减少了变形;又通过对机加工的引入了五轴的联动的数控机床,对编程的优化与经验的融合等一系列的技术手段的不断的完善,实现了对微米的形位公差的精细的控制;对研磨工序的又依托自主的研制了超精的研设备,将表面粗糙度控制在Ra0.05μm以内等。凭借对高铁的轴承的工艺的不断的创新和优化,ZWZ的轴承的滚道的圆度的误差都比传统的工艺降低了60%以上的水平,其同时也使得轴承的温升的指标都达到或超过了国内外同类的产品的水平,从而更好的为我国的中车的高铁的运营提供了更好的支持也成功的进入了我国的中车的供应链的体系中。

数字赋能:数据驱动的研发范式转型
采用对高端轴承的复杂多物理场的耦合工况的深入的研究和对大量的的工况数据的积累以及多学科的仿真模型的集成手段,ZWZ的研发团队成功的搭建了以数字孪生为核心的研发平台。基于其特有的算法就能为我们快速地出数千套的结构方案,并通过对其的虚拟试验快速的验证了设计的可行性等。通过对新能源汽车的电驱轴承的深入研发,我们就其在高速的(DmN值可达350万r·min⁻¹·mm⁻¹)、高温的(达150℃)的复杂的动态的工作环境下对其所带来的的极大的动力学的性能的要求,合理的利用了数字孪生的技术的优势,对其在极端的环境下的动态的性能的模拟,将新品的开发周期大大地的缩短了40%。在ZWZ的不断完善也将建成一套可复现极端工况下的摩擦磨损、振动噪声等各种产品的关键特性的综合性试验平台背景下,对产品的各个环节的各种工况下的各类指标的测量试验为产品的迭代提供了有力的数据支撑。借助从“经验的试错”向“数据的驱动”转变的研发模式的不断深化和完善,不仅使国产的轴承的可靠性水平大大地提升了,也为国产的轴承的更大发展指出了方向。

产业协同:构建自主可控生态链
依托于产业链上下游的深入的协同创新,我们才能真正的突破当前的精度瓶颈。依托于与众多的联合钢铁企业的紧密的合作,ZWZ不仅将高纯净度的轴承钢的氧含量控制在5ppm以下,还与一批国内的高校共同建立了联合实验室,对陶瓷滚动体、纳米的润滑涂层等一系列的前线的技术都做了深入的研究和攻关,在海外的设立了研发的中心,通过对外的开放更好的吸收了国内外上的一些 的经验并将其有机的转化为自己的技术的标准的输出。基于与德国的KRW等 的轴承制造企业的深入的合作研发的ZWZ的航空轴承,其通过对材料的配方的优化与对其的热处理工艺的深入的的联合的优化,使其轴承的寿命已经达到计算值的12倍以上,在国外都引起了较大的关注,并且已先后成功地配套了多台大型的飞机的发动机的项目。
以近20万种的ZWZ轴承产品的涵盖了风电、轨道交通、航空航天等各个领域的非常代表性的典型应用场景的产品矩阵的构建,不仅体现了ZWZ轴承在精度指标的不断的提升,更在于ZWZ轴承在从材料的研发、试验、应用到全链条的创新能力的不断的推陈出新。随“工业强基”战略的不断深入推进,我们的国产高端轴承也正以扎实的技术积累逐步向国内外的轴承品牌靠近,为所有地区的装备制造带来了一份更具性价比的解决方案。
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