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国际金属加工网 2018年06月20日

自家的掘进机却不得不用别人的主轴承

主轴承,有全断面隧道掘进机(简称掘进机)的“心脏”之称,承担着掘进机运转过程的主要载荷,是刀盘驱动系统的关键部件,工作所处状况十分恶劣,是集掘进、出渣、运输、支护于一体的成套设备,长度由几十米到200多米,总重量可达几百吨至5000多吨,是当前地下空间施工最先进的装备。每台价值从数千万元至两三亿元不等。“就整机制造能力而言,国产掘进机已接近世界最先进水平,但最关键的主轴承全部依赖进口。”

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当前,世界上能研制掘进机主轴承的企业仅四家,分别是德国的罗特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF,其中,罗特艾德占有全球全断面隧道掘进机领域绝大部分市场份额。据悉,罗特艾德公司制造的主轴承技术和工艺水平最高,其生产的主轴承直径已突破7米多,装配于多台14米直径的掘进机,掘进隧道长度累计已超过50公里。

作为国内唯一的滚动轴承综合性研究机构,覆盖基础及应用研究,拥有盾构及掘进技术(轴承)国家重点实验室,洛阳轴承研究所正加速实现技术研发步伐,目前已掌握直径3米的主轴承核心技术,实验寿命等同国外同类产品,力争2018年装机试用。

技术难点:

1、尺寸巨大结构最复杂,制造需要上百道工序

2、承受巨大载荷和强烈温升

高端轴承钢,难以补齐的中国制造业短板

作为机械设备中不可或缺的核心零部件,轴承支撑机械旋转体,降低其摩擦系数,并保证其回转精度。在他看来,无论飞机汽车高铁,还是高精密机床、仪器仪表,“凡是旋转的部分,都需要轴承”。

遗憾的是,虽然我国的制轴工艺已经接近世界顶尖水平,但材质——也就是高端轴承用钢几乎全部依赖进口。在调研了东三省、浙江、山东等五六个省份之后,中科院山东技术转化中心常务副主任王东升找到了答案:最大的问题出在材质上,“没有好钢,永远造不出高端轴承”。

技术难点:

1、高端轴承用钢几乎全部依赖进口

2、炼钢过程中加入稀土的工艺突破不了

居者无其屋,国产航空发动机的短舱之困

短舱,是飞机上安放发动机的舱室,俗称“房子”,模样类似整流罩,主要由发动机进气道、整流罩和尾喷口组成,起整流、降噪、保护和为安装发动机部分附件提供平台的作用。

“与人们熟知的在高温、高压、高速等极端工况下工作的航空发动机热端部件相比,短舱属于‘低温部件’技术,是航空推进系统最重要的核心部件之一,所需的技术难度极高。其成本约占全部发动机的1/4左右。”北京天骄航空产业投资有限公司国家“千人计划”专家王光秋博士说。

目前,新一代大涵道比航空发动机短舱,主要由航空业顶级制造商美国古德里奇提供,包括波音787和空客A350/A320neo等,也包括庞巴迪C系列和巴西航空公司的E系列支线飞机。美国GE与法国赛风合资的奈赛公司也是一家短舱供应商,向用于B737、A330等飞机的推进系统提供短舱。而我国在这一重要领域尚属空白。

技术难点:

短舱属于‘低温部件’技术,是航空推进系统最重要的核心部件之一,所需的技术难度极高,国内目前空白。

真空蒸镀机匮缺:高端显示屏上的阴影

未来可卷曲、如纸一样轻薄的各类终端屏幕主要选材是OLED(有机发光二极管),OLED生产过程最重要的一环就是“蒸”,工艺难度极高。

真空蒸镀机就如同OLED面板制程的“心脏”,被日本Canon Tokki独占高端市场,说其掌握着OLED产业的咽喉也不过分,业界对它的年产量预测通常在几台到十几台之间。有钱也买不到,说的就是它。可惜,目前我国还没有生产蒸镀机的企业,在这个领域我们没什么发言权。

技术难点:

OLED的生产难度在精密制造,精密制造的技术壁垒在精密设备,国内精密设备的制造能力薄弱。

烧不出大号靶材,平板显示制造仰人鼻息

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一块小小的玻璃,不仅可以导电发光,还可以幻化出形式各异的文字和静态、动态的炫目影像,这就是人们如今已司空见惯的各色平板显示屏。

玻璃本身不导电,也不发光,奥妙全在于背后涂装的一层薄薄透明导电膜。就是这层不足头发丝直径五百分之一的膜,背后有一块看不见的“靶”。“全国有20余家靶材生产制造商,但能做超过32英寸靶材的,我们还是‘零’!”

技术难点:

技术和工艺是个难迈的坎,耐火材料不过关,难耐烧结工艺所需的烈火考验,烧结炉总体质量差强人意。

这些“细节”让中国难望顶级光刻机项背

“十二五”科技成就展览上,上海微电子装备公司(SMEE)生产的中国最好的光刻机,与中国的大飞机、登月车并列。它的加工精度是90纳米,相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准,国外已经做到了十几纳米。

技术难点:

1、可靠性不足,3万个机械件都要可靠

2、光学系统复杂

传感器疏察,被愚钝的机器人“国产触觉”

给一个压力,还一个电信号。触觉传感器的简单转变就能让真实世界以“二进制”的方式传给机器人。

“一点点压力就能产生匹配的电流。”在加了形容词后,这个转变困难了一些,西北工业大学副教授杨鹏飞解释,要灵敏地捕捉到“一点点”的输入,并给出严格匹配的输出。

“需要稳定、精确的输出,并且消除不同‘维’间的耦合干扰。”东南大学教授宋爱国的进一步阐释意味着这种转变难上加难。

这个信号转变的稳定实现,让巴掌大小的日本阵列式产品即便卖到10万元,也能在科研和产业市场占尽先机。

技术难点:

1、行业内,工艺不过关

2、行业外,材料不够纯

3、有布局,但转化难推进

微球:民族工业不能承受之轻

“2017年中国大陆的液晶面板出货量达到全球的33%,产业规模约千亿美元,位居全球第一。但这面板中的关键材料——间隔物微球,以及导电金球,全世界只有日本一两家公司可以提供。这些材料也像芯片一样,给人卡住了脖子。”仅微电子领域,中国每年就要进口价值几百亿元人民币的微球。

这种球,直径是头发粗细的三十分之一。少了它,你正盯着的液晶屏幕将无法生产。微球,现代工业的基础材料,被国外企业垄断。

技术难点:

1、微球太小,筛分困难

2、国产原材料不纯影响微球性能



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