一、概述
经过国家专利局近三年的检索.审查,于2004年9月22日授予"无摩擦轴承"以发明专利,专利号为ZL01124166.7。 二个接触物体相对运动有磨擦力,其大小与磨擦系数和正压力成正比。现在的各类轴承为了减少磨擦力,都是采取降低磨擦系数的办法,比如采取滚动的方式,加润滑油等各种方式。
本发明采用磁性同性相斥,异性相吸的原理产生磁预应力,使轴承上的负载与磁预应力的大小相等,方向相反,即矢量和为零,从而使轴承的磨擦力从理论上为零。因为磨擦力等于正压力(即负载)乘以磨擦系数。当正压力即负载与磁预应力的矢量和为零时,不管磨擦系数有多大,其乘积为零,即磨擦力为零。
本轴承有超高径向旋转精度,转速0-5万转/分,单轴承载荷可达0-100吨, 无外接电源,无传感器,和普通轴承一样为无源器件,安装,使用,维修,拆卸与普通轴承一样。当载荷调整为原来1%以下时,该轴承寿命是普通轴承的近百倍。该轴承的明显优点就是摩擦力与负载无关,即一公斤的负载和一千公斤的负载在轴上的摩擦力是一样地且近似为零,因为不管多大的负载都与磁预应力抵消了。所以该轴承超低摩擦,超低摩损,超长寿命,超可靠性是显而易见的。因轴承上的负载近似为零,所以轴承具有超高旋转精度。理论上永不失效。即实际上寿命大于主机寿命。
因轴承的摩损,失效等都是由负载引起的,而本发明消除了负载的一切不良作用,一举解决了困扰轴承界多年的这一难题。
本轴承的关键在于可行性非常强。可广泛应用在汽车,高速列车,航空发动机,汽轮机,精密机床上。
二、合作意向
该发明目前为个人发明,发明人以该项目进行合作,寻找天使投资人,天使投资人现金投入为5-10万元;主要用于种子公司开办费、样机定型、市场初步开拓。技术转让也可,
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二、市场调查
(一)传统轴承产品国内发展不容乐观
由于我国轴承存在着从品种规格到性能质量等方面的不足,因此,不仅在出口上,绝大部分为低档产品, 每套轴承平均价格仅为0.4美元左右,不具任何技术竞争力,而且在国内的一些重要主机或领域,例如民航飞机、高速铁路客车、中高档轿车、计算机、空调器、引进型重大装备等方面,基本上是由进口轴承“一统天下”。而这些产业或领域,又多是国民经济的支柱产业或领域。
滚动轴承并非是一种通常意义上的简单机械零部件,而是一种包含了丰富技术内涵的机械产品载体。轴承工业作为机械基础工业,其技术水平高低,对一个国家的工业技术发展水平具有一定的代表意义。如果说,一个不具有轴承工业的国家,不是一个完整意义上的工业化国家的话,那么,一个不具有先进轴承技术水平的国家,则很难说是一个拥有了先进制造技术的国家。我国轴承工业与国外先进技术水平相比,目前还存在着很大差距。因此,更需要国家站在战略的高度,予以更多更大的支持。
从轴承进口品种来看,进口的多为高精度、高可靠性及专用轴承,也有一些通用轴承。国内生产的轴承与进口轴承相比,在技术性能、质量、水平等方面与国外产品尚有一定差距。从进口国别看,主要来自于日本、美国和西欧国家,其中仅日本就占进口轴承额的56.94%。我国进口轴承主要使用的领域,一是为重点主机配套、维修。该类轴承由于其精度、可靠性要求高,主机厂采用进口的专用轴承。同时这类轴承大多为批量小、品种多,加之技术要求高,国内一般不易生产。二是一些主机厂(家电行业)为了整机质量较多采用了进口轴承,如家用电器上的低噪声密封球轴承。三是某些高、新技术领域方面,如航空航天、仪器仪表、数控机床、录像机等方面所需的高精密轴承。四是轿车轴承。轿车轴承在我国起步较晚,目前可以说基本为空白。现在国内提供的轴承经合资外方认可的只有部分整车采用,尚未形成批量生产,绝大多数轿车轴承需要进口。
(二)“十五”轴承市场前景看好
轴承发展的关键在于技术创新。技术创新和技术进步将是轴承行业“十五”期间取得重大发展的关键环节,为此,有关部门根据轴承行业“十五”发展规划的总体目标,安排13个重点投资的技术项目。具体项目是:
1. 汽车摩托车轴承项目。重点发展轿车轮毂轴承、离合器分离轴承、水泵轴连轴承、变速箱轴承、张紧轮轴承、空调压缩机轴承、等速万向节、载货车和客车轴承、特种车和摩托车轴承。
2. 出口轴承项目。重点发展产品质量好,已经形成经济规模的微型、 小型、 中小型球轴承和圆锥滚子轴承出口产品, 优先发展高精度、高技术含量、高附加值出口轴承产品,以及紧钉保持架、钢球、滚子、轴承套圈毛坯和轴承专用设备等出口产品。
3. 铁路轴承项目。重点发展准高速、高速铁路客货车轴承、机车专用轴承。
4. 拖拉机、农用车、农业机械用轴承。重点发展拖拉机变速器轴承、前后轮毂轴承、差速器轴承、农用车离合器轴承、 变速器轴承、轮毂轴承、后桥轴承和农业机械有0、2、3、7、8类轴承。
5. 冶金矿山、石油化工机械轴承。重点发展轧机轴承、转盘轴承及2、3、7类的大型、重大型和特大型轴承。
6. 精密轴承项目。重点发展机床主轴用精密轴承,航空航天用精密轴承,计算机、录像机等专用精密轴承等。
7. 电机轴承项目。重点发展电机用低噪声密封球轴承,优先开发生产Z3、V3组和Z4、V4组微型、小型、中小型深沟球轴承。
8. 特种专用轴承。重点发展关节轴承、变速轴承、单向轴承、直线运动轴承、带座外球面轴承、组合轴承和窄轨铁路轴承等。
9. 轴承专用设备、仪器项目。 重点发展高精高效轴承专用磨床、三工位两步法超精研机、 单能车床、 轴承套圈毛坯高速镦锻机、钢球高速冷镦机、保护气氛热处理炉、精密轴承仪器等,优先发展磨超装配短线、轴承装配自动线、套圈车辗线和精密钢球自动生产线。
10.轴承毛坯精化加工项目。重点发展高速镦锻轴承套圈、冷辗扩轴承套圈、冷挤压和温挤压轴承套圈、棒料套车轴承套圈以及其他车加工轴承套圈。
11.轴承滚动体等轴承零部件项目。重点发展专业化生产的各种精度的钢球、滚子、滚针、带钉保持架、轴承密封件等,优先发展精密钢球,凸度滚子等。
12.科研、设计、教育项目。重点支持轴承新产品及先进工艺技术的研究开发,轴承专用设备的开发研制,轴承专业高等教育,行业规划与经济信息服务。
13.建立轴承市场信息中心。
轴承产品寿命与可靠性方面,如宝钢公司反映,由于国产轴承寿命和可靠性低,以有服务质量差的问题,本已采用国产的轴承,部分产品不得不走回头路,再改用国外轴承产品。轴承寿命和可靠性对冶金企业来说太重要了,因轴承故障而使整线停机所造成的损失不是可以单纯用轴承价格来衡量的。有的电机企业反映,通过近几年的减振降噪技术攻关,球轴承的振动噪声水平大大改善,有的已接近国外先进产品的水平。但滚子轴承的振动噪声水平还没有很好地改善,同时噪声寿命还未引起轴承行业的重视,国产轴承在运转一段时间后,噪声有可能超标,这就迫使一些电机企业不得不采用价格较高的进口轴承配套,以硬巩固自己的用户群。根据我们了解,进口机床的主轴轴承除了精度优于国产轴承外,还有一个精度寿命保持性的问题。这些涉及轴承重大技术的问题如果不解决,我国轴承工业要迈入世界轴承强国行列是相当困难的,甚至是不可能的。
滚轴承的质量水平主要由产品精度、性能(含振动噪声、密封性能、摩擦力矩等)和寿命等三大部分指标构成。多年来用户反映最突出的是产品的寿命、可靠性和振动噪声水平两大问题。
关于轴承寿命可靠性的攻关,“十五”期间以将目标产品定位于车辆轴承(汽车轴承、摩托车轴承、铁路轴承等)、轧机轴承和机床主轴轴承。
关于滚子轴承减振降噪的攻关,拟将目标产品定位于电机、轿车和机床主轴用圆柱或圆锥滚子轴承。
(三)“十五”期间我国轴承市场的需求特点
1、通用轴承供过于求,“三高”产品供不应求。由于重复建设严重,产品结构不合理, 国内市场形成了通用轴承供大于求、买方市场形成、价格持续下滑,而高精度、高技术含量、高附加值及专用轴承供不应求,依赖进口的局面。
2、 高出口、 高进口并存。 2000年, 我国共计生产各种滚动轴承22.3亿套,其中出口14.83亿套,占总产量的66.4%;共计进口轴承9.3亿套,为我国轴承产量的44.3%, 占国内总需求量的55.46%, 出现进口热与出口热并存的格局。 从进出口产品结构看,我国出口的轴承产品往往是国内市场供大于求的通用轴承, 进口的是国内市场供不应求的高精度、高技术含量、高附加值及专用轴承。 这既说明产品供给结构不适应市场需求结构,又说明轴承产品供大于求矛盾十分突出。
(四)性能价格比较
市场相类似的产品均是有外接电源,有各种感应器的产品.使用复杂.国外一套售价为一万美元,国内一套售价为4-6万元人民币. 成本在2-3万元人民币.而本产品为300-2000元/吨套左右,售价为1万元/吨套左右,利润极为可观,约为成本的20-30倍左右.
附件:发明专利“无摩擦轴承”项目寻找天使投资人0524.doc |