2017年中国轴承行业发展概况分析-东莞市华楠骏业机械制造有限公司

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2017年中国轴承行业发展概况分析

        一、轴承行业概况
        1、轴承行业发展概况
       轴承是承载轴的零件,被称为“机械的关节”,是现代机械设备中不可缺少的一种基础零部件。轴承的主要功能是支撑旋转轴或其它运动体,引导转动运动或移动运动并承受由轴或轴上零件传递而来的载荷。
       现代工业意义上的轴承产业兴起于 19 世纪末期到 20 世纪初期。从 20 世纪50 年代至今,伴随航空航天、核能工业、电子计算机、光电磁仪器、精密机械、升降设备等高新技术的飞速发展,世界轴承工业进入一个全面革新时期,制造技术迅速发展,品种、轴承精度、性能、寿命日益成熟完善。
      20 世纪 60 年代以前,轴承工业主要被欧美国家所垄断。20 世纪 60 年代以后,日本在微、小型轴承领域已逐步取代了欧美国家的垄断地位。进入 20 世纪90 年代后,随着我国生产技术的不断进步,在微、小型轴承领域,中国轴承企业开始与国外企业全面竞争。
      据国家统计局统计,我国轴承行业 2015 年 1-10 月主营业务收入为 2,225.49亿元, 2014年主营业务收入2,741亿元,较2005年516亿元增长2,225亿元,复合增长率18%。预计将来的轴承增长率会放缓,但因为轴承是各种机械中的必用零部件,所以增幅不会低于GDP增长速度。
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中国轴承行业销售收入(单位:亿元)
         2、轴承产品的分类
        轴承产品规格型号众多,根据产品结构和工作原理的不同,可以分为“滚动轴承”和“滑动轴承”两大类。滚动轴承是指在零件间含有滚动体作滚动运动的轴承,滑动轴承则是不使用滚动体,仅在滑动摩擦下工作的轴承。
        滚动轴承具有摩擦系数小、传动效率高、机械性能好的优点,是目前轴承行业中的主导种类。滚动轴承已经实现了标准化、系列化和通用化,适合大批量生产和供应,推动了轴承行业的全面发展。
        滑动轴承则具有体积小、承载能力高、振动小、噪音小、结构变化多等优点。因此在承载负荷大、结构要求紧凑的场合、有冲击载荷的场合,滑动轴承相较滚动轴承具有明显优势。而滑动轴承结构变化多的优点也使其可以应用到各种不同形状的机械部位中。
        根据润滑材料以及润滑方式的不同,滑动轴承又可以进一步分为“自润滑轴承”和“一般滑动轴承”两类。传统的滑动轴承在工作前或工作过程中需要添加润滑油、润滑脂等润滑材料,从而在摩擦界面上形成流体或半流体膜而起到有效的润滑作用,称之为“一般滑动轴承”。如厚壁轴瓦、薄壁轴瓦等都属于一般滑动轴承。而自润滑轴承是滑动轴承中的一种新型产品,该类产品采用自润滑材料作为润滑剂或预先充以润滑剂之后密封起来,可以长期使用,工作过程中不用添加润滑剂。其中用固体自润滑材料作为润滑剂制作的轴承,由于不需要添加油、脂等传统润滑剂,因此又被称为“无油轴承”。目前世界上常用于制作自润滑轴承的主要原材料有铜、钢等金属材料及非金属材料,如高分子产品(聚四氟乙烯)、石墨等。
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        二、滑动轴承行业概况
        1、我国滑动轴承行业现状
        国内厂商研发和创新能力有待提高
        在机械产品中,轴承属于高精度产品,不仅需要数学、物理等诸多学科理论的综合支持,而且需要材料科学、热处理技术、精密加工和测量技术、数控技术和有效的数值方法及功能强大的计算机技术等诸多学科为之服务,高端滑动轴承对技术和精度的要求更苛刻。由于我国大多数轴承企业在研发资金投入、创新体系建设运行、人才培养等方面落后于国际领先企业,轴承的精度、寿命、噪音等关件因素还没有充分满足高端机械的要求,因此,在航空航天、高速铁路客车、高档轿车、计算机、空调器、高压承载机械、高速机床、升降机升降平台等装备上,很多轴承需要重要依赖进口。随着轴承企业的技术投入和装备改善,轴承自主创新能力会大大加强,创新产品有望替代进口产品和取代传统产品。
 
        2、我国滑动轴承发展趋势
    (1)提高产品技术含量、工作效率、可靠性和精度是大势所趋
      从目前我国轴承行业产品结构来看,技术含量较低的普通轴承生产能力已较为充足;而高精度、高技术含量、高附加值的轴承,具有特殊性、能满足特殊工作条件的自润滑轴承,无论是品种还是数量都有较大发展空间。从产品质量和技术水平来看,我国每年仍需大量进口高端轴承。
     提高滑动轴承生产商的研发、设计和制造能力是实现滑动轴承高技术含量、高可靠性、高效率、高精度的唯一途径。在国家政策的支持下,随着我国装备制造业的快速发展,预计未来滑动轴承行业企业将把提升轴承产品的精度、性能、寿命及可靠性等方面作为重点投资方向。我国滑动轴承制造商通过加大研发力度、引进国外先进制造设备等手段,不断提高研发设计水平及制造水平,符合未来行业发展的必然趋势。
    (2)根据细分市场的专业化分工进一步体现
    滑动轴承特别是自润滑轴承因其用途不同,存在多品种和多规格产品。不同种类的滑动轴承对热处理水平、车加工精度、表面处理方式、生产装置自动化程度以及制造工艺等要求不同,因此现有的滑动轴承企业基本专注某一专门领域或细分市场。国际轴承行业经过上百年的发展,已经形成了稳定的专业化分工,国际轴承巨头在各自的细分市场领域组织专业化生产。未来国内滑动轴承生产企业将进一步明确产品定位,走专业化分工道路,做强做精细分市场,实现规模效应。
    (3)润滑材料的研发能力对于滑动轴承设计生产起到重要作用
     滑动轴承的表面材料及润滑性能决定了耐磨性、抗压性等各项性能。为了满足客户需求,不同种类的滑动轴承对于表面材料的要求不同,因此滑动轴承企业对于滑动材料的研发能力在很大程度上决定业务的拓展速度。未来滑动轴承企业将进一步加大滑动材料研发,满足生产经营需要。
 
        三、自润滑轴承行业概况
        1、自润滑轴承的发展
        自润滑轴承的制造技术起源于英国。20 世纪 50 年代 PTFE(聚四氟乙烯)在英国开始被作为一种轴承材料进行试验,同时铜粉烧结工艺也获得了突破。1956 年,世界上第一个以 PTFE作为内衬,以钢板为支撑的自润滑 DU轴承投放市场。60 年代末,自润滑轴承开始进入航空航天等尖端科技应用领域。从 70年代开始,英国自润滑轴承制造商将技术许可给法国、德国、日本和美国公司,这一举措推动了世界自润滑轴承行业的快速发展,自润滑轴承逐步进入到所有的机械制造领域。
        2、自润滑轴承产品的分类
    随着自润滑轴承行业的发展,自润滑轴承的生产工艺和材料不断创新,产品的种类也逐渐丰富。根据产品结构和制造材料的不同,自润滑轴承划分为复层类、单层类、其他三个大类,其下分为多个子类。具体如下所示:
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        轴承产品规格型号众多,根据产品结构和工作原理的不同,可以分为“滚动轴承”和“滑动轴承”两大类。滚动轴承是指在零件间含有滚动体作滚动运动的轴承,滑动轴承则是不使用滚动体,仅在滑动摩擦下工作的轴承。
        滚动轴承具有摩擦系数小、传动效率高、机械性能好的优点,是目前轴承行业中的主导种类。滚动轴承已经实现了标准化、系列化和通用化,适合大批量生产和供应,推动了轴承行业的全面发展。
        滑动轴承则具有体积小、承载能力高、振动小、噪音小、结构变化多等优点。因此在承载负荷大、结构要求紧凑的场合、有冲击载荷的场合,滑动轴承相较滚动轴承具有明显优势。而滑动轴承结构变化多的优点也使其可以应用到各种不同形状的机械部位中。
        根据润滑材料以及润滑方式的不同,滑动轴承又可以进一步分为“自润滑轴承”和“一般滑动轴承”两类。传统的滑动轴承在工作前或工作过程中需要添加润滑油、润滑脂等润滑材料,从而在摩擦界面上形成流体或半流体膜而起到有效的润滑作用,称之为“一般滑动轴承”。如厚壁轴瓦、薄壁轴瓦等都属于一般滑动轴承。而自润滑轴承是滑动轴承中的一种新型产品,该类产品采用自润滑材料作为润滑剂或预先充以润滑剂之后密封起来,可以长期使用,工作过程中不用添加润滑剂。其中用固体自润滑材料作为润滑剂制作的轴承,由于不需要添加油、脂等传统润滑剂,因此又被称为“无油轴承”。目前世界上常用于制作自润滑轴承的主要原材料有铜、钢等金属材料及非金属材料,如高分子产品(聚四氟乙烯)、石墨等。
     “复层型”自润滑轴承产品是由两种或两种以上不同类型的轴承材料层叠复合而成,其中衬层材料起自润滑作用,基材起支撑作用,其它材料起连接过渡作用。“复层型”产品的润滑效果优良,其承载能力由表面材料的抗压强度所决定。根据基材和衬层材料的类别,可分为金属基材与金属衬层复层、金属基材与非金属衬层复层以及非金属基材与非金属衬层复层。
    “单层型”自润滑轴承产品是由一种类型的轴承材料制成,产品依靠轴承材料中所含有的自润滑材料如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、铅等来进行润滑,根据轴承材料的类别,可分为金属类和非金属类。非金属类单层型自润滑轴承主要包括整体非金属轴承、非金属卷制轴承等。金属类单层型轴承主要包括固体镶嵌型产品与含油型产品。“固体镶嵌型”自润滑轴承是在金属基材上按照一定的排列方式预先加工出一些孔洞或沟槽,然后将固体润滑剂嵌入其中;工作过程中由于摩擦热或环境温度作用,固体润滑剂在滑动表面略微突出,并通过摩擦在金属基材和对偶表面形成转移膜,从而起到减摩耐磨的作用。“含油型”自润滑轴承是将金属粉末通过粉末冶金工艺压制烧结而成一个多孔性材料,然后在孔隙内充以润滑油;工作过程中由于摩擦热或环境温度的作用,润滑油从轴承中析出,在金属基材和对偶表面形成润滑油膜,从而起到减摩耐磨的作用。
        3、自润滑轴承产品的特点
        自润滑轴承适用于无法加油或很难加油的场所。由于特殊生产工艺的要求,汽车制造、机械工业企业的某些关键设备需要在极端工况下运行,由于设备重、环境温度高、粉尘大或空气中含酸性腐蚀气体等各种因素,难以为设备添加润滑油,因此滚动轴承或一般滑动轴承摩擦磨损严重,易发生轴承的咬伤或咬死,引起零件磨损和损坏,导致设备停运。为了生产连续运行,除在原始设计上要求安装多台设备轮修外,还须投入大量维修人员,备品备件和能源消耗极大。因此汽车制造、工程机械、模具行业等企业在复杂工况条件下都具有对特种润滑材料的需求。无油化可以使轴承设计、结构等大幅简化,降低成本,节省设计时间,可在使用轴承时不保养或少保养,也免除了由于供油不足造成的风险。发行人通过对自润滑轴承复合材料及自润滑轴承的研究,在材料配方和制备工艺上实现创新突破,可以为客户解决特殊工况下的润滑问题。
        由于自润滑轴承无需供油装置,工作过程中可以不用加油,因此可以节省大量的安装和运行成本,提高机械性能,提升使用寿命及可靠性。无油化处理无需废油回收处理,还有利于环境保护。自润滑轴承对于磨轴的硬度要求较低,从而降低了相关零件的加工难度。自润滑复合轴承结构中,表面可电镀多种金属,可在腐蚀介质中使用。此外,由于无油润滑不存在油脂挥发问题,自润滑轴承可在高温高压环境下使用。
        自润滑轴承和一般轴承之间的性能比较如下:

 

特性比较
滑动轴承
滚动轴承
自润滑轴承
一般滑动轴承
承载
速度
低速或中速
低速或中速
可高、中速运动
摩擦因数
很小
噪音
运动时几乎无噪音
运动时几乎无噪音
运动时会产生噪音
润滑
有无润滑均可
需要润滑
需要润滑
密封
有无密封均可
需要密封
需要密封
耐蚀性
不好
抗冲击性
不好
互换性
在使用条件许可的情况下,可与滚动轴承互换
在使用条件许可的情况下,可与滚动轴承互换
在使用条件许可的情况下,可与滑动轴承互换
运动方式
直线、回转、摇摆或组合运动方式
直线、回转、摇摆或组合运动方式
直线、回转、摇摆中的单一运动方式
轴的要求
对轴的硬度要求不高
对轴的硬度要求不高
要求轴有更高的硬度,需对轴进行热处理
非标尺寸定
灵活
灵活
麻烦、成本较高
        自润滑轴承无需供油维护、耐磨、耐热等特性大幅拓展了产品的应用范围,很多普通轴承无法胜任的领域都可以使用自润滑轴承,因此自润滑轴承比普通轴承有着更广阔的发展空间。
       4、自润滑轴承产品的应用
       自润滑轴承已经广泛应用于各个工业领域,下表为自润滑轴承的一些典型应用范围:
应用行业
典型应用范围
汽车制造
转向系统:变速机、差速器、离合器、平衡桥、吊耳等;
发动机:连杆衬套、节气门体、张紧轮、涡轮增压器、喷油泵、惰轮、机油泵、摇臂衬套、启动电机等;
转向系:悬挂减震器、转向机、转向阻力泵、转向减震器等;
制动系统:踏板总成、制动蹄等;
车身:门铰链、行李箱铰链、雨刮器等
工程机械
曲臂轴套、引导轮轴套、拖带轮、油缸、操作机构、齿轮油泵、从动轮、被动轮、旋转台、抓斗关节、工业机器人手臂等部位;举升机械、搬运机械、堆高机等关节部位;液压油缸、起重机操作杆、传输部位等。塑料机械等部位
模具制造
模具的导向、斜契、定位、导轨等部位,轮胎模具等
液压设备
齿轮泵、柱塞泵、叶片泵、计量泵、消防泵、压缩机、潜水泵、液压升降平台等;
轻工业
食品机械、医药机械、塑料机械等需要传动的部件
建筑工程
房屋、工厂等建筑物的减震、防震设施、桥梁的防胀设施、斜拉索等建筑工程设施
家用及办公自动化设备
传真机、复印机、碎纸机、扫描仪、打印机等机械的关节和往复运动部件;健身器材、门窗开启和铰链部位;洗衣机、空调、冰箱、微波炉和缝纫机等需要传动的部位
能源
发电机、电动机、风力发电系统、水坝闸体系统等
航空航天及轨交等高科技设施
火箭发射架、宇航服供氧棒、飞机部件、磁悬浮受流器、高铁车厢接驳、人造卫星的拉杆天线、太阳能电池帆板铰链及扭簧机构、卫星姿态控制用重力平衡杆伸缩机构、百叶窗温控轴承、红外线照相机自润滑轴承、光学仪器驱动机构、液氧输送泵滑动轴承

 


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