《風(fēng)能》:國內(nèi)不少風(fēng)電齒輪箱與整機(jī)企業(yè)都在嘗試研制滑動(dòng)軸承,為何遠(yuǎn)景能源能率先實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用?
婁益民:滑動(dòng)軸承技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試以及在齒輪箱、傳動(dòng)鏈和整機(jī)中的應(yīng)用。遠(yuǎn)景能源在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全鏈條貫通,從設(shè)計(jì)制造到測(cè)試驗(yàn)證,再到小批量試驗(yàn)和批量應(yīng)用,形成了獨(dú)特的自研自制優(yōu)勢(shì)。這種全流程整合確保了滑動(dòng)軸承技術(shù)在機(jī)組上的成功應(yīng)用。以清潔度控制為例,這是滑動(dòng)軸承應(yīng)用中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。遠(yuǎn)景通過從生產(chǎn)、裝配到應(yīng)用的全流程嚴(yán)格管控,確保了軸承的最佳運(yùn)行環(huán)境。相比之下,許多國內(nèi)廠商由于缺乏從零部件設(shè)計(jì)到整機(jī)應(yīng)用的全鏈條整合能力,往往難以理解與滿足滑動(dòng)軸承的嚴(yán)苛應(yīng)用要求??梢哉f,遠(yuǎn)景的核心競(jìng)爭力在于完整的技術(shù)包解決方案,實(shí)現(xiàn)了從概念設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造到批量應(yīng)用的全流程貫通。這種系統(tǒng)化的技術(shù)整合能力,正是遠(yuǎn)景在滑動(dòng)軸承技術(shù)上取得突破和成功的關(guān)鍵所在。
《風(fēng)能》:近年來,遠(yuǎn)景一直在強(qiáng)調(diào)要打開風(fēng)電技術(shù)的“黑匣子”,在掌握滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)與生產(chǎn)能力后,風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域是否還有黑匣子需要繼續(xù)打開?
婁益民:風(fēng)電技術(shù)仍在持續(xù)進(jìn)步,單機(jī)容量和葉片尺寸也在不斷增大,我認(rèn)為“黑匣子”是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、不斷更新的概念。對(duì)某些特定范圍內(nèi)的整機(jī)產(chǎn)品,我們或許已經(jīng)揭開了“黑匣子”的秘密,但隨著新技術(shù)的引入和新一代產(chǎn)品的推出,曾經(jīng)被解開的“黑匣子”又會(huì)演變成新的未知領(lǐng)域。
當(dāng)前,中國風(fēng)電行業(yè)正需要重新定義,尤其是在大容量、大葉輪機(jī)組時(shí)代?,F(xiàn)階段,并非所有的“黑匣子”都被完全打開,而過去已解開的“黑匣子”也可能因技術(shù)進(jìn)步再次變得神秘。“黑匣子”的本質(zhì)在于,盡管我們已經(jīng)探索了許多技術(shù)邊界,但隨著機(jī)組功率的成倍增長,許多曾經(jīng)被破解的領(lǐng)域又涌現(xiàn)出新的未知風(fēng)險(xiǎn)。這些未知風(fēng)險(xiǎn)正是新的“黑匣子”。
因此“黑匣子”將始終存在,并隨著技術(shù)進(jìn)步不斷演變。我們需要在應(yīng)用過程中持續(xù)識(shí)別并揭開它們,這是一個(gè)長期而艱巨的任務(wù)。
《風(fēng)能》:自研自制滑動(dòng)軸承,在風(fēng)電領(lǐng)域中相當(dāng)于一項(xiàng)多大難度的挑戰(zhàn)?能否給出一個(gè)形象的對(duì)比?
婁益民:滑動(dòng)軸承技術(shù)的廣泛應(yīng)用將成為風(fēng)電設(shè)備領(lǐng)域的一項(xiàng)里程碑式突破,就像國產(chǎn)大飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣具有重大意義。這項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用,將推動(dòng)風(fēng)電機(jī)組真正實(shí)現(xiàn)大型化發(fā)展。機(jī)組大型化面臨的最大挑戰(zhàn)在于,許多基礎(chǔ)材料和傳統(tǒng)理論已接近其應(yīng)用極限,亟需更新與突破。以齒輪箱中的行星輪為例,傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承已無法滿足更高功率的應(yīng)用要求,而滑動(dòng)軸承的應(yīng)用就突破了這一限制,使機(jī)組功率得以向10MW、20MW甚至30MW以上邁進(jìn),成為實(shí)現(xiàn)這一跨越的關(guān)鍵。
《風(fēng)能》:遠(yuǎn)景能源為什么要如此積極地推動(dòng)滑動(dòng)軸承技術(shù)應(yīng)用?
婁益民:在風(fēng)電整機(jī)產(chǎn)品和行業(yè)發(fā)展的當(dāng)前階段,我們通過全面的技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,認(rèn)為滑動(dòng)軸承技術(shù)是整機(jī)產(chǎn)品進(jìn)一步升級(jí)的必經(jīng)之路。
基于遠(yuǎn)景的深入分析,滾動(dòng)軸承的應(yīng)用已接近極限。隨著葉輪直徑的增大,在相同轉(zhuǎn)速下,滾動(dòng)軸承的限速能力已達(dá)到設(shè)計(jì)極限。這是因?yàn)檩S承的摩擦熱主要與相對(duì)速度差相關(guān),當(dāng)速度達(dá)到一定程度后,摩擦熱將顯著增加,導(dǎo)致滾動(dòng)軸承的性能進(jìn)入瓶頸期。當(dāng)然,這一問題可能不會(huì)在短期內(nèi)顯現(xiàn),但在10~15年的長期運(yùn)行后,由于摩擦熱的累積,滾動(dòng)軸承的性能將逐漸下降。然而,風(fēng)電設(shè)備的全生命周期通常為25~30年,我們必須確保傳動(dòng)鏈核心部件在整個(gè)生命周期內(nèi)保持高效運(yùn)行,而不是在5年、10年或15年后需要更換。
因此遠(yuǎn)景認(rèn)為,現(xiàn)在已經(jīng)到了大規(guī)模應(yīng)用滑軸技術(shù)的時(shí)候,以確保風(fēng)電機(jī)組核心部件在全生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)零失效。這將避免在10~15年后因軸承更換而導(dǎo)致的重大運(yùn)維問題,從而保障風(fēng)電投資的長期穩(wěn)定性和可靠性。
《風(fēng)能》:遠(yuǎn)景能源的滑動(dòng)軸承技術(shù)與國際先行者們相比,能否談得上先進(jìn)?
婁益民:遠(yuǎn)景自2019年便開始研發(fā)在風(fēng)電設(shè)備中應(yīng)用滑動(dòng)軸承技術(shù),并與國內(nèi)多所知名高校展開了深度合作。隨著我們?cè)诘聡嗵孛傻鲁闪鲃?dòng)鏈齒輪箱COE(卓越中心),并組建了專門的滑動(dòng)軸承技術(shù)研發(fā)和試制團(tuán)隊(duì),我們成功探索出熔噴涂覆技術(shù)。盡管國際上存在多種滑動(dòng)軸承技術(shù)路徑,但目前越來越多的國際應(yīng)用廠商正逐漸向我們的技術(shù)靠攏。傳統(tǒng)的滑動(dòng)軸承技術(shù),如襯套類和鑄造銅套類,在經(jīng)濟(jì)性上存在明顯不足,而采用熔噴涂覆技術(shù)的企業(yè)卻非常少。遠(yuǎn)景在這一領(lǐng)域的創(chuàng)新,不僅提升了技術(shù)性能,也為行業(yè)提供了更具經(jīng)濟(jì)性和可靠性的解決方案。另外,從實(shí)際應(yīng)用情況來看,我們的產(chǎn)品也更穩(wěn)定,這說明在風(fēng)電滑動(dòng)軸承技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用上,遠(yuǎn)景已經(jīng)走在世界前列。
《風(fēng)能》:想要做好齒輪箱滑動(dòng)軸承,最難的挑戰(zhàn)是什么?
婁益民:從我的角度來看,目前國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)中,滑動(dòng)軸承的大規(guī)模應(yīng)用可能只有遠(yuǎn)景在積極推進(jìn),其他廠商的應(yīng)用尚未取得顯著成功。這是因?yàn)榛瑒?dòng)軸承技術(shù)不僅僅體現(xiàn)在軸承本身,而是需要一個(gè)完整的技術(shù)體系來支撐?;瑒?dòng)軸承的開發(fā)、試驗(yàn)和試制并不算難,真正的挑戰(zhàn)在于如何將其與齒輪箱和整機(jī)完美結(jié)合,并確保其在實(shí)際運(yùn)行中的高效性和可靠性。這是一個(gè)涉及多方面的復(fù)雜問題。
例如,齒輪箱和整機(jī)的應(yīng)用環(huán)境是否適合滑動(dòng)軸承?在運(yùn)行過程中,滑動(dòng)軸承是否會(huì)因環(huán)境因素而損壞?油液中的雜質(zhì)如何控制?運(yùn)行溫度如何管理?這些都是我們?cè)诩夹g(shù)包中需要解決的關(guān)鍵問題。此外,滑動(dòng)軸承傳動(dòng)鏈齒輪箱的運(yùn)輸、吊裝后的等待并網(wǎng)期間的機(jī)組控制,以及潤滑系統(tǒng)的管理,都是確?;瑒?dòng)軸承在空中成功應(yīng)用的重要環(huán)節(jié),缺一不可。
可以說,滑動(dòng)軸承的成功批量應(yīng)用就像一場(chǎng)持續(xù)多年的考試。雖然我們可能在某一次測(cè)試中取得滿分,但要實(shí)現(xiàn)真正的批量應(yīng)用,就必須在每一次“考試”中都做到完美。這就像從小學(xué)到高中再到高考的過程,只有通過無數(shù)次期中、期末考試,解決所有可能出現(xiàn)的問題,才能真正實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)軸承在機(jī)組中的成功批量應(yīng)用。這是一個(gè)需要長期積累和不斷優(yōu)化的過程。