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惊天绝技!航天飞船被布“卡脖子”,福建人巧妙解救挽狂澜

发布时间:2023-08-06 08:51:18来源:本站原创

你知道吗,一块小小的布料,却可以影响国家航天和国防事业的发展。

如今我们看到的长征系列火箭、天眼、民航客机C919,所使用到的关节轴承,都和这个不起眼的布料有关。

曾经为了这样一块小小的布料,欧美企业向中国喊出十万一平米的天价,如今这项技术却被一家福建企业突破,成为了关节轴承领域的全球第一。

一块卡住航天技术的布

我们先来简单了解一下什么是关节轴承,关节轴承就像机械的关节,可以起到支撑运动的作用。它由一个外球面的内圈和一个有内球面的外圈组成,通过滚动摩擦原理,引导设备进行低速摆动或者旋转,一些也可以进行倾斜运动。

看似简单的关节轴承却是决定设备运转性能的核心零部件,小到家用电器和复印机、电脑硬盘驱动器等办公机械,大到坦克、导弹等国防武器都有它的身影,与国计民生息息相关。

20世纪50年代,英国率先研制出了自润滑关节轴承,这款轴承不需要添加润滑油,就能自己起到润滑的效果。同时,自润滑轴承耐腐蚀、免维护的特点,有效延长了零件的使用寿命,让自润滑轴承顺利进入了航空航天等高端科技领域。

70年代,英国制造商又将自润滑轴承制造技术许可,给了德国、法国、美国还有日本公司,自润滑轮得到的市场迅速扩大,直接提高了轴承在机械制造领域中的地位,也让中国意识到了自润轴承的重要性。

其实,我国研究人员早在20世纪90年代,就已经开展了对自润轴承的相关研究,但相比起技术已经成熟的欧美,中国还是在这一环节被一块“布”卡住了“脖子”。一块不起眼的布,到底是如何成为限制“国之重器”扭动的关节的?

发展从“布”开始

实际上,在关节轴承中,真正起到自润滑作用的,是其中具有自润滑效果的自润滑织物。传统关节轴承和自润关节出轴承最大的区别就在于,润滑度和寿命不同。

传统的关节轴承在一些恶劣的环境中,容易受到腐蚀和磨损,为了保证耐磨性和抗冲击性,传统轴承需要定期添加大量的润滑油,进行润滑维护,防止轴承咬死或是零件损坏,导致设备停运。

但那些需要长期在极端温度环境下工作的设备,以及飞机、火箭等在高空工作的航天设备,单凭人力根本没有办法添加润滑油,而自润滑轴承就完全攻克了这一问题。无油轴承是如何保证零件的正常工作的呢?

在自润滑轴承外圈的内球面,会贴上高性能聚四氟乙烯织物,在运动过程中,这块薄薄的织物就会代替润滑油,在辅助关节轴承运动的同时,可以自润减少摩擦损耗,那么自润滑轴承的使用期限,自然就会比磨损更大的普通轴承更长。

而且,自润滑织物无需供油维护,那么就不存在油脂挥发问题,无论是在高温高压环境还是摩擦剧烈的情况下,都可以使用。无油化的运动方式,对于磨轴的硬度要求也更低,既降低了制作成本,又免除了供油不足可能引发的风险,节省了后期保养的时间。

使用寿命长、润滑度高,还能减少自作和后期保养成本,极大提高了工业水平,性价比这么高的自润滑轴承,自然继承了传统轴承的市场。

如果说轴承是保证设备自由运转的关键,那么织物就是轴承的命脉,也是所有轴承企业竞争的核心技术,欧美国家当然也不会轻易把配方告诉别人。

掌握了自润滑轴承技术的欧美国家,开始大批量生产销售轴承,但仅一平方米的织物售价就高达10万元,要知道几十年前的10万元,已经购买一套房了,而且,国外售卖给中国的自润滑织物质量并不高,简直就是一场亏本的买卖。

但怎么能让一块小小的自润滑织物,成为了我国航天事业发展的障碍呢?

中国自润滑轴承横空出世

当时在福建龙溪轴承公司的何两加,深深认识到了自润滑轴承的重要性,他知道,中国制造业既然要发展,那就必须要摆脱依赖进口产品的思想。

“你老外能,我们中国人就差劲吗?”此话一出,以何两加为首的队伍,就开始了研制自润滑织物的漫漫长路。

自润滑轴承的研究并不容易,要抛去传统轴承所使用的润滑油,不但考虑到自润滑关节轴承的磨损和灵活度,还要学会“织布”。

轴承中的织物既要有足够的自润滑效果,辅助设备运动,又必须减少轴承自身受到的磨损,延长使用寿命。而国内研究人员除了知道轴承需要一块织物外,对织物的材料和制造技术,几乎一无所知,只能通过查阅书籍和相关材料,到各个地方的织布厂了解不同织布的特点。何两加甚至还在工厂学起了女红,在慢慢的积累下,他终于着手开始自己“织布”。

一旦做出成品,何两加就会马上拿到台架测试轴承耐磨时间,每次实验都像坐过山车一样,不断在成功和失败间来回跳跃。

但他们并没有放弃,在一次次的经验总结后,轴承耐磨时间从100小时,提高到了300小时以上。经过2年间反反复复的测试,何两加和团队终于后攻克难关,成功研制出了既具备载荷能力和抗冲击能力,同时又有高抗腐蚀、耐磨损、自润效果强的自润滑轴承。

一“布”拉高国内自润滑轴承国际地位

龙溪轴承的研发,填补了国内的商场空白,在我国航天事业、天眼制造都做出了卓越贡献,并应用于神舟系列、嫦娥系列、天宫、上海中心大厦等众多国家重点工程中,还成功为各型号的战斗机、坦克、装甲车等提供零件,成为了我国航空军工关节轴承的主要供应公司。

其知名度已经从一家不起眼的小公司,跻身成为中国机械工业企业核心竞争力100强企业,在国际市场上也有很高的知名度,甚至在部分领域的性能,已经远远优于进口轴承。

直至2021年,龙溪轴承不论种数还是产销量,均位居全球第一,产品更是已经出口到了40多个国家,市场占有率也在持续提升,其国内配套市场占有率70%以上,国际市场占有率也达12%,一举反转了当年自润滑轴承还要靠进口的局面,成功实现了自给自足。

虽然中国许多领域都比欧美国家起步更晚,但经过科研人员的不断努力,仍然有部分领域在国际上取得了不错的成就,为国家的国防、航天航空事业做出贡献。

(责编: xuehui)

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