集中潤滑系統(tǒng)的制造涉及金屬精密加工、密封技術(shù)、機(jī)械設(shè)計、嵌入式軟件等多學(xué)科技術(shù),具有較高的技術(shù)門檻,且不同的下游行業(yè)、客戶群體、產(chǎn)品應(yīng)用場景對其集中潤滑系統(tǒng)的要求不盡相同,不同應(yīng)用領(lǐng)域的集中潤滑系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)既有共性,也具備差異化。多產(chǎn)品、多領(lǐng)域的業(yè)務(wù)布局需要公司具備豐富的相關(guān)領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累,并保持持續(xù)的研發(fā)與投入。
由于風(fēng)電機(jī)組具有分布范圍廣、所在地區(qū)環(huán)境惡劣、檢修難度較大、設(shè)備價格昂貴等特點(diǎn),風(fēng)機(jī)制造廠商對其配套的集中潤滑系統(tǒng)在運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性上有著極為嚴(yán)格的要求。
集中潤滑系統(tǒng)核心零部件如泵芯、分配器、注油器、控制系統(tǒng)的生產(chǎn)裝配過程中涉及到重要參數(shù)的監(jiān)測、壓差法試漏等先進(jìn)制造技術(shù),生產(chǎn)出的集中潤滑系統(tǒng)具有零部件配合精度高、電動潤滑泵輸出壓力大、系統(tǒng)密封性好、系統(tǒng)排給油狀態(tài)可監(jiān)測等特點(diǎn)。集中潤滑系統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)門檻較高,需要具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)的研發(fā)團(tuán)隊和具有豐富生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)團(tuán)隊的緊密配合。
集中潤滑系統(tǒng)一般由潤滑泵、分配器、管路組件及控制系統(tǒng)四個基本部分組成,其工作方式為從一個潤滑油脂供給源通過油量計量件和一些分配器分送管道,將潤滑油脂定時、定量的供往機(jī)械設(shè)備中一個或者多個潤滑點(diǎn),能夠在較大程度上滿足機(jī)械設(shè)備的重要部件如發(fā)動機(jī)軸承、變槳軸承、偏航軸承等對潤滑的需求,減少其在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的摩擦損耗。集中潤滑系統(tǒng)從其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和運(yùn)作原理屬于液壓系統(tǒng)的一種,能夠?qū)崿F(xiàn)自動、多點(diǎn)精準(zhǔn)潤滑,通過對集中潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計,可以定時、定量地自動加注潤滑油脂至機(jī)械設(shè)備所需的潤滑點(diǎn),避免人工向機(jī)械設(shè)備手動添加潤滑油脂導(dǎo)致的精度低、分配油脂不均勻、在極端環(huán)境使用場景下危險性高等缺點(diǎn),是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物。
集中潤滑系統(tǒng)主要應(yīng)用于風(fēng)電領(lǐng)域,由于風(fēng)機(jī)在日常運(yùn)行中承受高強(qiáng)度的機(jī)械負(fù)載,因此風(fēng)機(jī)的運(yùn)行必須安全、穩(wěn)定、可靠,集中潤滑系統(tǒng)能避免風(fēng)機(jī)由于潤滑不合理而導(dǎo)致的機(jī)器故障,使風(fēng)機(jī)的運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠,有效的提升風(fēng)機(jī)的工作效率和延長其使用壽命。由于風(fēng)力發(fā)電廠主要集中在擁有巨大風(fēng)能資源的山谷曠野、荒原戈壁和近海領(lǐng)域等偏遠(yuǎn)地區(qū),且風(fēng)電機(jī)組價格昂貴,工作環(huán)境惡劣,風(fēng)機(jī)塔筒高度較高,高度范圍可達(dá)50米-160米,風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其機(jī)械摩擦點(diǎn)位繁多。以上條件造就了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的維修保養(yǎng)十分不便,且不同風(fēng)機(jī)制造廠商對其集中潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及潤滑點(diǎn)位有著不同的要求,需要定制化的集中潤滑系統(tǒng)。因此,為了確保風(fēng)機(jī)長期可靠的穩(wěn)定運(yùn)行,風(fēng)機(jī)制造廠商對其集中潤滑系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量有著極為嚴(yán)格的要求。集中潤滑系統(tǒng)可為風(fēng)機(jī)中的主軸、變槳、偏航、發(fā)電機(jī)等核心部位提供自動潤滑,其在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用位置示意圖如下:
作業(yè)流程
風(fēng)機(jī)集中潤滑系統(tǒng)
機(jī)械設(shè)備內(nèi)零部件之間的相對運(yùn)動都會產(chǎn)生摩擦和磨損,對機(jī)械設(shè)備摩擦點(diǎn)加注潤滑油脂是減小摩擦、降低或延緩摩擦的最直接有效的方法。在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行故障中,潤滑故障是機(jī)械設(shè)備中最嚴(yán)重的故障之一。
相關(guān)統(tǒng)計表明,在造成軸承失效的原因中,超過50%的軸承失效是由潤滑故障造成的,因此,潤滑技術(shù)對保證機(jī)械設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)行,延長設(shè)備壽命,減少能源消耗,保障現(xiàn)場安全,降低生產(chǎn)成本,延長定期維修周期,保證產(chǎn)品質(zhì)量有著重要的作用。
風(fēng)機(jī)由塔筒、葉輪、增速箱齒輪、發(fā)電機(jī)、偏航裝置、控制系統(tǒng)等部件所組成,其中需要潤滑的主要機(jī)械系統(tǒng)為風(fēng)機(jī)主軸系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)等,在風(fēng)機(jī)的運(yùn)行過程中,集中潤滑系統(tǒng)持續(xù)的對這些系統(tǒng)的軸承、驅(qū)動、嚙合齒輪進(jìn)行潤滑,潤滑狀況是否良好對風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承、齒輪等重要零部件的使用壽命的影響很大,是風(fēng)力發(fā)電機(jī)能否可靠、持久運(yùn)行的重要因素。
我國大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒高度通常在50米至160米,葉輪長度通常在30米至90米,風(fēng)力發(fā)電廠則主要集中在擁有巨大風(fēng)能資源的山谷曠野、荒原戈壁和近海領(lǐng)域等偏遠(yuǎn)地區(qū)。由于風(fēng)電機(jī)組價格昂貴,工作環(huán)境惡劣,設(shè)備高度較高,造成風(fēng)電機(jī)組的維修保養(yǎng)十分不便,因此,為了確保風(fēng)電機(jī)組可靠穩(wěn)定的長期運(yùn)行,風(fēng)機(jī)制造廠商對其潤滑系統(tǒng)有著極為嚴(yán)格的要求,需要定時、定量地給風(fēng)電機(jī)組相關(guān)潤滑點(diǎn)提供持續(xù)潤滑。人工添加潤滑油脂的方式完全不能滿足風(fēng)電機(jī)組對潤滑的需求,且施工難度高、風(fēng)險大,目前,全世界范圍內(nèi)主要采用集中潤滑系統(tǒng)為風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供可靠的潤滑。
風(fēng)電潤滑行業(yè)的發(fā)展直接受風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝機(jī)量影響。經(jīng)過二十余年的高速發(fā)展,我國風(fēng)電裝機(jī)量已成世界第一,同時風(fēng)機(jī)核心零部件的產(chǎn)品國產(chǎn)化率不斷提升,風(fēng)機(jī)集中潤滑系統(tǒng)的國產(chǎn)化率也隨之提升。近年來中國風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,風(fēng)電機(jī)組、變流器等關(guān)鍵設(shè)備價格下降、風(fēng)電設(shè)備技術(shù)水平和可靠性不斷提高,風(fēng)電單位造價呈持續(xù)下降趨勢,有望驅(qū)動風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模進(jìn)一步增長。
全球風(fēng)電行業(yè)發(fā)展勢頭良好
據(jù)全球風(fēng)能理事會(GWEC)發(fā)布的《2021年全球風(fēng)電發(fā)展報告》,全球市場2020年新增裝機(jī)93.0GW,累計裝機(jī)容量達(dá)到742GW。其中,陸上風(fēng)電新增裝機(jī)容量86.9GW,海上風(fēng)電新增6.1GW。2015至2020年,全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量年均復(fù)合增長率為8%,累計裝機(jī)容量年均復(fù)合增長率為12%。
據(jù)全球風(fēng)能理事會(GWEC)發(fā)布的《2022年全球風(fēng)電發(fā)展報告》,全球市場2021年新增風(fēng)電裝機(jī)93.6GW,全球風(fēng)電累計裝機(jī)容量達(dá)到837GW,同比增長12.8%。
我國已成為世界最大的風(fēng)電市場
風(fēng)能作為一種可再生、可預(yù)測的清潔型能源,已成為我國新能源開發(fā)領(lǐng)域的重要新型能源,目前風(fēng)力發(fā)電已成長為我國可再生能源發(fā)電的主力軍。我國風(fēng)電行業(yè)一直處于快速發(fā)展階段,即使在國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)規(guī)范調(diào)整期間,中國的新增裝機(jī)容量和累計裝機(jī)容量仍處于世界領(lǐng)先地位。
風(fēng)力發(fā)電在我國全部發(fā)電裝機(jī)容量的比重近年來穩(wěn)步提升。2019年風(fēng)電發(fā)電量4,057億千瓦時,占全部發(fā)電量的5.5%。2020年我國風(fēng)電發(fā)電量4,665億千瓦時,占全部發(fā)電量的6.2%,比重較2019年提高0.7個百分點(diǎn);2020年風(fēng)電累計并網(wǎng)裝機(jī)容量占全部發(fā)電裝機(jī)容量的10.4%。風(fēng)電已成為繼火電、水電之后我國的第三大電源。
風(fēng)力發(fā)電成本持續(xù)降低
2020年6月,根據(jù)國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)的最新成本分析,受技術(shù)進(jìn)步、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)化規(guī)模擴(kuò)大、供應(yīng)鏈競爭日益激烈等因素推動,2020年,陸上風(fēng)力發(fā)電的平準(zhǔn)化度電成本(LCOE,LevelizedCostOfEnergy)相較于歷史峰值成本已經(jīng)下降了53%,海上風(fēng)電的LCOE成本下降了50%。2020年,全球陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電的平均度電成本均同比2019年分別下降了約10%和2.83%,分別下降到5.4美分/千瓦時和10.3美分/千瓦時,且成本降低趨勢未出現(xiàn)減弱跡象。
根據(jù)EnergyIntelligence雜志匯總的數(shù)據(jù),以后全球各類發(fā)電技術(shù)全生命周期的平準(zhǔn)化成本曾經(jīng)達(dá)到過的峰值(及年份)、2020年的最新成本、2020年成本與峰值成本差距及2050年的成本預(yù)測如下:
陸上風(fēng)電向大型化發(fā)展
我國陸上風(fēng)電正逐漸向中東部和南方地區(qū)轉(zhuǎn)移。這些地區(qū)靠近負(fù)荷中心,并網(wǎng)條件優(yōu)越。然而,這些地區(qū)多處于低風(fēng)速區(qū)域,風(fēng)能資源條件相對不足,使用大功率風(fēng)機(jī)成為最優(yōu)解決方案。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)功率和單位面積裝機(jī)容量越大,對風(fēng)能的利用效率就越高,經(jīng)濟(jì)效益明顯。機(jī)組大型化正逐步成為風(fēng)電發(fā)展的必然趨勢。
2018年,中國新增裝機(jī)的風(fēng)電機(jī)組平均功率2.2MW,同比增長3.4%;截至2018年底,累計裝機(jī)的風(fēng)電機(jī)組平均功率為1.7MW,同比增長2.5%。2018年,3.0MW及以上風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量2,808MW,同比增長86.4%,風(fēng)電機(jī)組大型化趨勢明顯。全球風(fēng)電平均陸上風(fēng)機(jī)單機(jī)容量已經(jīng)從2兆瓦以下邁向3兆瓦以上,國際權(quán)威資訊機(jī)構(gòu)FTI最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,英國以3.8MW平均單機(jī)功率排名第一,全球風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)功率2.5MW。這是新技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展的必然。
海上風(fēng)電有望迎來快速發(fā)展期
與陸地風(fēng)電相比,海上風(fēng)電風(fēng)能資源的能量效益比陸地風(fēng)電場更高,還具有不占地、風(fēng)速高、沙塵少、電量大、運(yùn)行穩(wěn)定以及粉塵零排放等優(yōu)勢,同時海上風(fēng)機(jī)相較于陸上風(fēng)機(jī)磨損較少,風(fēng)電機(jī)組的使用壽命較長,適合大規(guī)模開發(fā)。此外,海上風(fēng)電可以有效減少電力運(yùn)輸成本,由于海上風(fēng)能資源最豐富的東南沿海地區(qū),毗鄰用電需求大的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),因此可以實(shí)現(xiàn)就近消化,降低輸送成本。我國近海風(fēng)能資源豐富,東部沿海水深2~15米的海域面積廣闊,特別是江蘇等地沿海、灘涂及近海具有開發(fā)風(fēng)電的良好條件。數(shù)據(jù)顯示,我國5m到25m水深線以內(nèi)近海區(qū)域、海平面以上50m高度可裝機(jī)容量約2億千瓦,70m以上可裝機(jī)容量約5億千瓦。2020年,全球海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量35GW,單年新增裝機(jī)創(chuàng)歷史新高。
2020年我國海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量3.06GW,累計并網(wǎng)裝機(jī)容量8.99GW。2021年,廣東、江蘇、浙江等多沿海省份陸續(xù)出臺“十四五”規(guī)劃,積極謀劃海上風(fēng)電開發(fā),明確進(jìn)一步擴(kuò)大裝機(jī)規(guī)模,未來五年內(nèi)我國海上風(fēng)電累計裝機(jī)容量將有望突破30GW。
行業(yè)主要企業(yè)情況
由于風(fēng)機(jī)集中潤滑系統(tǒng)需在溫差較大、高腐蝕性、高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn)等環(huán)境下持續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)以保證源源不斷的給風(fēng)力發(fā)電機(jī)供給潤滑油脂,風(fēng)機(jī)制造廠商對其潤滑系統(tǒng)產(chǎn)品的精密程度、產(chǎn)品材料和結(jié)構(gòu)、耐磨損程度等產(chǎn)品條件都有著極為嚴(yán)格的要求,2015年前,由于國內(nèi)高端集中潤滑系統(tǒng)產(chǎn)品的認(rèn)識和研發(fā)生產(chǎn)水平不足,無法對國內(nèi)蓬勃發(fā)展的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)形成有效供給,國內(nèi)風(fēng)機(jī)制造廠商解決風(fēng)機(jī)潤滑的方式主要采用斯凱孚、貝卡等國際知名機(jī)械設(shè)備制造商進(jìn)口集中潤滑系統(tǒng)或采取人工添加潤滑油脂的方式對風(fēng)機(jī)進(jìn)行潤滑。
2015年后,中國風(fēng)電行業(yè)進(jìn)入迅速發(fā)展期,風(fēng)機(jī)制造廠商對提高生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)成本的需求越來越大,對國內(nèi)風(fēng)機(jī)集中潤滑系統(tǒng)制造商的需求也愈發(fā)強(qiáng)烈,這使得國內(nèi)集中潤滑系統(tǒng)制造商的發(fā)展得到有利刺激,一些國產(chǎn)風(fēng)機(jī)集中潤滑系統(tǒng)制造商孕育而生。集中潤滑系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)的主要企業(yè)情況如下:
(1)斯凱孚集團(tuán)(SvenskaKullager-Fabriken)
斯凱孚集團(tuán)總部設(shè)立于瑞典哥特堡,是全球知名的軸承、密封件、機(jī)電一體化設(shè)備和集中潤滑系統(tǒng)的供應(yīng)商之一。SvenWingquist在1905年發(fā)明了雙列自動對心滾珠軸承,隨即于1907年創(chuàng)立SvenskaKullargerfabriken瑞典滾珠軸承制造公司,簡稱SKF,目前公司員工人數(shù)約38,000人左右;旗下分、子公司數(shù)量超過140家;時至2020年公司運(yùn)營已近一百周年,業(yè)務(wù)遍及世界130個國家,每年生產(chǎn)五億多個軸承,銷售網(wǎng)遍布全球。2010年10月19日,SKF集團(tuán)舉行新聞發(fā)布會,正式宣布其對行業(yè)領(lǐng)先的潤滑系統(tǒng)及工具供應(yīng)商林肯控股企業(yè)(LincolnLubricationEquipmentCo.,Ltd.)的收購。
(2)貝卡集團(tuán)(BEKA)
貝卡集團(tuán)是全球集中潤滑系統(tǒng)的領(lǐng)軍企業(yè)之一,公司致力于為客戶提供定制化的系統(tǒng)潤滑、環(huán)保科技系統(tǒng)等解決方案。公司在德國擁有三個生產(chǎn)基地,產(chǎn)品種類繁多,涉及工業(yè)潤滑系統(tǒng)、移動車輛潤滑系統(tǒng)、噴射潤滑系統(tǒng)、包裝、灌裝機(jī)械潤滑系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備潤滑系統(tǒng)、木材生產(chǎn)機(jī)械潤滑系統(tǒng)等。貝卡集團(tuán)在所有重要國際市場如中國、美國、法國、韓國、加拿大、荷蘭等國家都有分支機(jī)構(gòu)和代理商,銷售體系、生產(chǎn)體系龐大而完整。
(3)河谷(佛山)智能裝備股份有限公司
河谷(佛山)智能裝備股份有限公司(以下簡稱“河谷智能”)是一家從事集中潤滑系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的企業(yè)。河谷智能自成立以來,一直以自主研發(fā)為企業(yè)發(fā)展核心方向,已逐步發(fā)展為高、中、低壓集中潤滑系統(tǒng)及手動潤滑系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與售后服務(wù)于一體的綜合供應(yīng)商。公司已具備一定的技術(shù)研發(fā)能力,擁有多項(xiàng)專利技術(shù),并配備有先進(jìn)的專用精密機(jī)床、壓鑄機(jī)械等高科技自動化大型設(shè)備,使公司形成了集研發(fā)、工藝技術(shù)、生產(chǎn)、銷售及售后服務(wù)的完整經(jīng)營體系。公司產(chǎn)品已在集中潤滑系統(tǒng)行業(yè)形成了一定品牌優(yōu)勢,得到客戶的廣泛認(rèn)可。該公司于2017在全國中小股份轉(zhuǎn)讓系統(tǒng)申請掛牌(僅披露公開轉(zhuǎn)讓說明書、未掛牌)。
(4)鄭州奧特科技有限公司
鄭州奧特科技有限公司(以下簡稱“鄭州奧特”)是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)為一體的高新技術(shù)企業(yè),主營業(yè)務(wù)為集中潤滑系統(tǒng)的生產(chǎn)與銷售及為終端用戶提供解決方案及技術(shù)服務(wù)。目前該公司主要的產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橄蛏逃密囕v、特種車輛、工程機(jī)械、風(fēng)電設(shè)備、大型設(shè)備等機(jī)械裝置提供集中潤滑系統(tǒng)產(chǎn)品。
編輯:黃飛
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