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魏國平:監控大數據鏈接中國風機主齒輪箱可靠性自主創新合作社CGRC

2015-02-01 來源:中國風電材料設備網 瀏覽數:841

  E,大家知道材料的彈性模量,就是硬度問題,從這個方程上顯示,材料硬度越大,油膜越厚。
  最后一個載荷,載荷越大,油膜肯定越來越薄。
  我們會發現,在著名的方程式中,卻有兩個核心變量是我們需要關注的,跟我需要講得話題有關,一個是材料中的屬性參數,一個是潤滑油參數,還有潤滑油黏度,這幾個合在一起才構成了軸承在運行過程中潤滑油的作用,解決了這些細節問題,可以說一定會提高齒輪和軸承的壽命,減小失效磨損。
  簡單看一下。這個就是三個現在目前在風機行業用得三個潤滑油的,潤滑油的分子結構很簡單,一個是我們說得傳統的礦物油,是通過石油冶煉出來的。雜原子非常多,雜亂無章的結構,它的價格很低,性能也不好,在風機上基本現在不推薦使用,因為它容易被氧化,壽命太短。傳統的礦物油是這樣的結構。
  現在大家所用的最廣泛的,PAO是目前為止世界上合成潤滑油上應用最廣闊的結構,首先用在汽車工業,德國的汽車用得潤滑油,全是PAO的,當然黏度是小的。最早是德國的坦克使用,現在軍隊使用的坦克也都是PAO,我們現在也跟軍隊合作。它的結構,我們簡稱為梳質結構,這樣的結構是最理想的結構,有非常好的黏度,也有非常好的碾壓性能。另一個就是現在寫在規范里的叫PAJ,由于它有它的缺陷,容易吸水,有大量的氧原子在里頭,很容易吸收空氣中的水分,這種結構理論上性能非常好,但是必須在干的狀態下,因此它的實際性能受質疑,因此最廣泛使用的就是PAO,PAO這樣的結構跟水不互溶,對于風機齒輪箱使用很有意義。
  我再說一個極端狀態。一個是拉母達大于3.0,一個是3.0大于1.2,一個是小于1.2。在美國的ISO281有明確的關于潤滑油的添加使用都很規范。
  大量的基礎科學研究才能推動這些行業的發展。
  這個也是美國能源部頒布的一組數據,他們對大量的風機的齒輪箱的實效進行了統計,發生了37起的故障事件,其中有36起跟軸承相連,有22起跟齒輪相連,不是軸承問題,就是齒輪問題。看來軸承問題要比齒輪問題概率還高一些。這是磨損的圖片,拉母達的關系。
  下面我要引出的問題是,大家看到,一個主齒輪箱要牽扯到多少學科、多少制造商和設計者。
  首先他涉及到材料學科的工程師,第二涉及到制造方面的工程師,第三涉及到運營方面的工程師,最重要的是齒輪和軸承的設計制造的之外,就是潤滑油,潤滑油的參與者,還有添加劑的參與者,圍繞了這么一個主齒輪箱,要有這么多學科、這么多行業的人來共同的參與,才能夠確保主齒輪箱的可靠性,減少它的故障率。現實的情況是,我們之間幾乎沒有對話,我們很少對話,我們互相都不了解,這就是現實的問題。在產業鏈上有這么多成員,但成員之間基本上井水不犯河水。
  這張圖我非常喜歡,它很形象的把這個東西說成一個大象,把這個風電行業比作成一個大象,大象中有很多成員,上面這個是齒輪箱制造商,在大象的鼻子上面這是一個風扇,下面這個是軸承制造商,象牙的頭,他說這是個毛槍。下面某一個大學研究院的人,他在這個位置,他說原來風電行業,他看到的是一棵樹,他看到大象的大腿。后面他看到象的尾巴,他說這是一個粗繩子,這個圖真的非常形象,由于這個行業很復雜,當學科的跨業,使每個在這個行業里的人,只是看到了這個問題的局部,沒有看到它的全貌,所以說看不著大象的本來面目。如果這次會議能夠達到一個共識,我們應當創造一個中國的主齒輪箱可靠性自主創新,我用合作社比較好,CGRC,這個合作社中應當包括今天與會的風機制造商、業主、運營商、軸承齒輪制造商、添加劑公司、風機整機廠,以及從事摩擦材料潤滑添加劑等,我們國家的各個院校,包括我們清華大學摩擦方面的老大等等,是不是應當參與進來成立這個合作社,增加風機可靠性,提高有效運轉時間,最終目的降低成本,使風電的成本從現在的4毛9,能不能降到3毛左右,跟火電形成強烈競爭。
  目前我們的規劃,我們國家的風能將成為能源中的主力,是不是需要聯合在一起?當然我們合作社工作的手段是匯集各個方面來源的數據流,我們分享,然后我們共同開發,把這些碎片化的數據,全部匯集起來一起挖掘,共同利用,也就是分享與共享,從分享實現共享。
  這個照片歲數大點的都看到合作社,剛才大家都沒有聯絡,都是X,如果我們這個合作社能成立,我想我們所有的人都通過0101這個數據流聯系在一起,實現這么一個合作社,大家是不是會做得更好?解決我們國家在風電上的基礎研究、設計等等方面的問題,我們先從應用數據開始,返回到基礎研究,提高我們的自主創新能力,或許是一條途徑。
  剛才那個醫生腦袋是頭都大了,如果我們把所有會診數據流通過云計算系統,可以用數據提高我們的研發能力,包括我們的合成研究,我們都在利用數據研究。這個時候,我們就應當有全科醫生了,醫生腦袋不疼了,知道這個病情是什么,這些數據反映的是什么,病因是什么,實現對癥下藥。
  同樣,合作社成立以后,我們就不再會看不清大象的本來面目,各個學科的人、各個材料的人,很容易對大象一目了然,它就是一個大象。
  剛才在座位上,我談到了,我們還有藥廠,也在這方面進行了嘗試,這是我們在去年8月30號,上海開過一次分會,討論中國藥品臨床評價問題。我這個倡導真正得到了醫學界廣泛認可,到底我們國家的藥品在制造研發中,能不能采用大統計數據來增強我們的研發能力,也得到了比較好的認可,在醫藥行業,因為它的人群特別大,心腦血管,我們國家是2.9億,都是心腦血管病和潛在心腦血管病,進行血脂化驗、心電圖等等,也形成了大量的數據流,這些數據流如何挖掘,也是醫藥界很關心的。我分享一下去年我們做得工作。
  最后,真的我希望柳院長、企業家不怕死,得折騰折騰,如果我們的倡議,雖然潤滑油只是很小的一塊,在齒輪箱的設計規范中,我們占20%,但是我說總得有人喊一嗓子,我們就算發出一個小聲音,希望能夠得到大家的響應,因為我們的會議主題“中國風、中國藍、中國夢”,中國夢離不開中國的藍天,再也受不了霧霾了,北京的霧霾讓人難以忍受,我們沈陽的霧霾現在也非常嚴重。中國的藍天呼喊可再生的中國風電,風電真是我們世界和中國未來的能源主流。中國風電卻亟待自主科技創新來降低成本,靠政府補貼永遠是不可能的,必須研發出老百姓能接受的,成本可接受的電動車,我們的風電一樣,這么高的電價,靠政府補助是不可能可持續的,我們需要努力,只能自主和創新,大家聯合在一起開發新技術,降低每一個小的故障,就能夠使成本有所下降,一點一滴匯在一起就是一個河。
  自主科技創新需要一點一滴的一絲一毫做起,需要從一毫米開始做起,我們相信星星之火可以燎原,我們期盼今天北京的昆侖論壇,是一個小小的一步,或許能夠引發我們中國風電自主創新的一大步。實際上現在很多人開始很注重自主創新,跟幾年前完全不一樣了,幾年前只是模仿模仿再模仿,現在我們發現這兩年在習大大領導下,真的大家在倡導自主創新,要萬眾創新,前提是大家要聯合起來,希望大家能夠聯合起來,成立一個合作社,來共同推進中國風機中的一個主要的零部件主齒輪箱,提高它的可靠性,降低風電成本。我的演講結束,謝謝大家!

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 張向軍:基礎科學推動風電摩擦學的創新展望
閱讀下文 >> 盧永要-風機主齒輪箱的潤滑設計及實驗

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