廣研院密封件國產(chǎn)化取得重大突破
不必說進口系統(tǒng)對高檔數(shù)控機床利潤的蠶食，也不必說進口液壓件對工程機械形成的“卡脖”之困，單說密封件。近年來，我國裝備制造業(yè)有了一定的發(fā)展，但密封技術(shù)的滯后仍成為制約主機行業(yè)技術(shù)進步的關(guān)鍵因素，進而影響到我國國民經(jīng)濟的穩(wěn)定可持續(xù)性發(fā)展。
替代進口邁出重要一步
日前，廣州機械研究院院長黃興告訴記者：“由我院承擔的‘十一五’國家支撐計劃課題——高性能密封件關(guān)鍵技術(shù)研究已經(jīng)通過驗收，該課題依托國內(nèi)重點建設(shè)工程和項目示范應(yīng)用，獲得了用戶的認可。”
2006年，安陽鋼鐵股份有限公司中板廠與廣州機械研究院達成了AGC油缸成套密封件國產(chǎn)化技術(shù)協(xié)議。安鋼中板廠AGC油缸是缸徑達1400mm的特大 型伺服缸，要求清潔度NAS6級以上。此前，該廠使用的密封件是德國HUNGER公司進口的GD1000K系列密封件，一般訂貨周期6個月以上，價格貴， 服務(wù)跟不上。
廣州機械研究院密封所于2006年12月份開始供貨，并開始裝機。期間，該所委派工程技術(shù)人員到客戶現(xiàn)場進行安裝并跟蹤試用。經(jīng)過近兩年的試用，能完全滿足技術(shù)圖紙的要求，無泄漏現(xiàn)象。于是，2008年，安鋼再次向該所訂購了成套密封件，到目前為止，使用情況良好。
安鋼中板廠在其國產(chǎn)化使用報告中寫到：1400mmAGC油缸成套密封件的國產(chǎn)化是很成功的，訂貨周期短（三個月內(nèi)），使用壽命長達兩年，成本大大降低，服務(wù)周到熱情。
不僅如此，廣州機械研究院的密封件同時也獲得了長江電力、東方電機以及鄭煤機等重點企業(yè)的認可。而這一切都源于黃興所說的課題。
2007年5月，在中國機械工業(yè)聯(lián)合會組織的專家組充分論證的基礎(chǔ)上，科技部正式立項批準廣州機械科學(xué)研究院組織承擔“十一五”國家科技支撐計劃“關(guān)鍵基礎(chǔ)件和通用部件”重點項目中的“高性能密封件關(guān)鍵技術(shù)研究”課題。
該課題總投入3000萬元，分別面向大型水輪發(fā)電機組、大型煤礦綜采裝備、重大冶金裝備、核電裝備等四個領(lǐng)域開展高性能密封件關(guān)鍵技術(shù)研究、開發(fā)相關(guān)高 可靠性密封產(chǎn)品，實現(xiàn)重大裝備關(guān)鍵基礎(chǔ)件的國產(chǎn)化，并依托國內(nèi)重點建設(shè)工程和項目示范應(yīng)用。課題根據(jù)研究方向設(shè)立“重大工程大型水輪發(fā)電機組密封件關(guān)鍵技 術(shù)研究”、“煤礦液壓支架高性能密封件關(guān)鍵技術(shù)研究”、“重大冶金裝備AGC油缸密封件關(guān)鍵技術(shù)研究”及“高性能核電站冷卻劑主泵機械密封技術(shù)開發(fā)與研 究”四個子課題。
廣州機械科學(xué)研究院是該課題的主要承擔單位，合肥通用機械研究院、廣州寶力特液壓密封有限公司作為參與單位，參加課題相關(guān)內(nèi)容的研究實施。
據(jù)悉，該課題的研究工作由教授級高工、國務(wù)院特貼專家黃興主持實施，課題組包括兩位工程院院士，20余名高級職稱以上具有豐富科研經(jīng)驗的核心研究人員以 及一批涉及高分子材料、化工、機械、數(shù)學(xué)等專業(yè)的科研技術(shù)人員，形成了一支名副其實的具有優(yōu)良綜合科研能力的老、中、青梯級研發(fā)團隊。
同時，課題研究采用產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的模式，承擔單位與清華大學(xué)、北京化工大學(xué)、華南理工大學(xué)等高校積極展開交流與合作，充分發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。
三年攻關(guān)突破關(guān)鍵共性技術(shù)
“國家牽頭、研究機構(gòu)合力、用戶單位支持為替代進口創(chuàng)造了條件。”黃興說，“經(jīng)過3年的技術(shù)攻關(guān)，課題組對重大裝備用密封件的材料、結(jié)構(gòu)、加工工藝等關(guān)鍵、共性技術(shù)進行了創(chuàng)新性研究，取得了豐富的科研成果。”
例如，課題組通過研究掌握了具有自主產(chǎn)權(quán)的車削型聚氨酯半成品管料澆注工藝技術(shù)和大型無模具密封圈車削加工技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)成果，并將其應(yīng)用于大型水輪發(fā) 電機組關(guān)鍵密封元件的研制和生產(chǎn)中，率先在國內(nèi)開發(fā)出大型球閥、槳葉和接力器等水電機組專用、大型、特種、精密橡塑密封產(chǎn)品。
用戶認可是檢驗成果的惟一標準。該課題研制的產(chǎn)品其綜合性能和使用壽命居國內(nèi)領(lǐng)先水平，并依托國內(nèi)的重大工程及重點企業(yè)進行裝機試用，如長江三峽工程、葛洲壩工程、中國長江電力股份有限公司、東方電機股份有限公司等，目前已成功配套，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。
針對煤礦液壓支架立柱和千斤頂液壓缸的極端工況條件，該課題組還研究開發(fā)出高彈性、低壓變橡膠彈性體材料配合技術(shù)，并應(yīng)用車削型聚氨酯半成品管料澆注工 藝技術(shù)和大型無模具密封圈車削加工技術(shù)等先進成果，研制出大型煤礦綜采液壓支架用高可靠性密封產(chǎn)品。產(chǎn)品經(jīng)北京煤機廠中心實驗室和鄭州煤機機械集團實驗室 檢測，綜合性能優(yōu)異，能夠完全替代同類進口產(chǎn)品。
目前，課題成果順利地實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，相關(guān)產(chǎn)品已成功地為鄭州煤礦機械集團股份有限公司、鄭州 四維機電設(shè)備制造有限公司、山西平陽重工機械有限責(zé)任公司、山東新煤機械有限公司、平頂山煤礦機械有限責(zé)任公司等國家重點綜采設(shè)備集團進行配套服務(wù)，在一 定程度上加快了煤礦液壓支架國產(chǎn)化的進程，也促進了煤機行業(yè)裝備制造的快速發(fā)展。
冶金行業(yè)在國民經(jīng)濟的發(fā)展中占有著舉足輕重的作用，其健康發(fā) 展是關(guān)乎國計民生的重大問題。課題組應(yīng)用自主開發(fā)的低摩擦系數(shù)、高耐磨PTFE材料改性技術(shù)、橡塑密封產(chǎn)品收縮率控制技術(shù)和定形后處理工藝等研制出高品質(zhì) 高性能的冶金裝備用關(guān)鍵密封產(chǎn)品，并通過有限元分析法對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，運用自主研制的模擬試驗臺架對產(chǎn)品性能進行跟蹤、控制，確保產(chǎn)品的綜合性 能、使用壽命和可靠性。目前，相關(guān)冶金密封產(chǎn)品已成功地提供給寶鋼、鞍鋼、馬鋼、安鋼、珠鋼、韶鋼等國家重點冶金企業(yè)裝機配套使用。“廣研密封”已成為我 國冶金裝備關(guān)鍵密封元件國產(chǎn)化的第一品牌。
為了解除西方國家在核主泵密封技術(shù)上對我國的封鎖，提高國內(nèi)核電設(shè)備的自主配套能力，核電課題組自 主研究并建立了高性能核電站冷卻劑主泵機械密封的力學(xué)模型，開發(fā)了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能核電站冷卻劑主泵機械密封技術(shù)并開展了輔助密封的研究、設(shè)計工 作，最終，課題組成功地開發(fā)了核主泵用機械密封試驗裝置及系統(tǒng)用來開展核主泵密封性能的試驗，實現(xiàn)核電領(lǐng)域自主創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)的重大突破。
此外，該課題組十分重視知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略及標準化工作，執(zhí)行期內(nèi)共申請各類專利17項，其中發(fā)明專利7項；國內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文23篇；制定3項企業(yè)標準4件內(nèi)部工藝規(guī)范文件。
黃興對記者表示，在科技部、機械工業(yè)聯(lián)合會的大力支持和完成單位各級領(lǐng)導(dǎo)及員工的共同努力下，“高性能密封件關(guān)鍵技術(shù)研究”課題組圓滿地完成了規(guī)定的各 項任務(wù)指標，項目的成功實施不僅開辟了一條為水電、煤炭、冶金、核電等行業(yè)相關(guān)設(shè)備配套的低成本、高性能密封產(chǎn)品的研發(fā)及生產(chǎn)加工技術(shù)路線，為國內(nèi)重大工 程及重點企業(yè)的重大裝備進行了高質(zhì)量的國產(chǎn)化配套，提高了國內(nèi)密封元件的市場競爭力和影響力，促進了國內(nèi)密封技術(shù)的進步，也標志著我國在重大先進機械裝備 關(guān)鍵密封元件技術(shù)方面取得了重大突破。
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