
四川在线记者 史晓露 摄影 周宝
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成都天马精密机械有限公司的大型轴承扩能升级技改项目
位于成都市青白江区,总投资50亿元,新建智能制造车间,购置高精数控车床、数控磨床、三坐标测量机等智能化设备,提高生产效率、产品附加值和产能,技改后预计形成年产2500台套大型轴承产能,实现高端风电轴承规模化高质量制造。项目于2024年10月动工,一号厂房已投产,整个项目预计2027年5月投产。

天马精密生产风电轴承的智能制造车间
11月9日,成都天马精密机械有限公司(以下简称:天马精密)的恒温精密加工车间内,气温稳定在26℃,数控磨床的防护门内,一个直径5米的主轴轴承如同一枚巨型“指环”,匀速转动,被精密磨削。
全球能源转型步伐加快,风电是重要支撑力量。主轴轴承是风力发电机的核心部件,被称为风电机组的“心脏”,一旦它出现故障,机组风轮将直接停摆。由于其尺寸大、精度与使用寿命要求高,曾长期依赖进口,是制约我国风电产业发展的“卡脖子”难题。
早在2021年,天马精密就打破海外品牌垄断,实现风电主轴轴承自主化生产;3年后,这家行业“隐形冠军”又投资50亿元,升级产线。
借着技改“东风”,企业正迎“风”而上。

天马精密生产的风电主轴轴承
50亿元技改,从“造得出”迈向“造得好”
车间内,状如圆环的主轴轴承摆放整齐、表面锃亮。
“过去我们主要做轨道交通轴承,风电板块最早是给东方电气集团做配套。”天马精密销售总监范佳桥介绍,公司看好风力发电赛道,大力投入研发,特别是偏航、变桨轴承,近三年持续占据全球三成市场份额,位居国内第一。
“全球每新增三台风机,就有一台装配着‘天马造’轴承。”范佳桥说。
“既然这么厉害了,为啥还要技改?”面对记者的疑惑,范佳桥道出了背后的三重压力。
风机大型化趋势。随着风电机组单机容量不断提升,主轴轴承直径随之增大。“过去的主流机型是5到6兆瓦,现在陆上是8到10兆瓦,海上风机的容量甚至突破20兆瓦。”范佳桥说,主轴轴承直径已经从3米迈向5米级别,老产线的设备生产不了现在的大型号。
产品结构短板。过去,公司的主打产品是偏航、变桨轴承,这种轴承主要用于调节风机的迎风角度。但真正决定风机整机性能的是主轴轴承,它处于风轮与传动系统之间,既要承载数十吨重的风轮,又要传递动力。“主轴轴承的附加值更高,单套售价可达200万元。”范佳桥说,虽然2021年公司就实现了自主生产,但量产能力不足。
老产线效率跟不上。原有产线部分工序的精度跟不上,需要工人频繁手动调整参数,容易造成产品质量波动,而且生产效率偏低,产品交付周期最长要七八十天。
“不仅要‘造得出’,还要‘造得好’!”范佳桥说,瞄准行业需求,向高端化、大型化风电轴承转型,才能为企业积蓄发展新动能。

天马精密生产的风电主轴轴承
闯过三道难关,让风机“心脏”运行更稳
“先穿上鞋套。”进入精密加工车间前,范佳桥提醒记者,“车间里有一点灰尘,都可能划伤轴承滚道。”
记者用手在加工设备上轻轻擦拭,果然一点灰尘都没有。车间内的温度也非常舒适。“温度常年控制在26℃,因为温度波动,会带来热胀冷缩,造成尺寸偏差。”范佳桥解释。

天马精密生产风电轴承的智能制造车间
高端轴承制造,胜负在微米之间。0.01毫米的微小偏差,就会加剧风机传动系统磨损,缩短整机使用寿命。从钢材到成品,主轴轴承的生产要经过10多道工序,其中决定产品精度的核心环节是滚道精密磨削工序,依靠大型数控磨床,把轴承精度误差控制在微米级别。
没有金刚钻,揽不了瓷器活儿。技改前,企业缺少这类高精密磨床,大型主轴轴承难以量产。“光这台进口的数控磨床,投入就达4000万元。”范佳桥介绍。
“抗造”是第二道关。轴承要在重载、温差大、高盐雾等环境下,稳定运行20—25年。热处理工序,决定了这颗风机“心脏”能否稳定跳动25年。
“经过热处理后的轴承,要做到内软外硬。”范佳桥解释,工作面要坚硬耐磨,轴承内部则要保持韧性,才能有效吸收冲击能量。为了拿捏这一“硬”一“韧”,企业历时三年,自主研发出整体感应淬火机床,保证硬度一致、淬硬层厚薄均匀,防止受力开裂。
稳定量产是第三道难关。
“最磨人的是反复调试工艺参数,稍有偏差,轴承就会出现裂纹和烧伤。”范佳桥说,整条产线包含18道工序,上百项工艺指标,团队耗时1年反复调试才把产线跑通。如今,生产效率提升30%以上,产品交付周期从过去的七八十天缩短至45天,产品精度、批次一致性也全面提升。

天马精密生产的风电变桨轴承正在进行工序流转
打消顾虑,机器为一线工人减负
技改,最大的考验来自一线工人。
新设备要进厂的消息传开后,不少工人心里都打起了鼓。“怕新机器学不会。”在车间干了8年的曾禹说。
技改不等于简单的“机器换人”。企业把工人积累的实操经验转化为数控工艺参数,同步开展培训,工人告别重复性的体力操作,转向负责程序监控、质量校验和异常处置。“工作原理其实是相通的,我们本身又干这一行,大家慢慢都上手了。”曾禹说。
工作环境也大幅改善。“过去车间夏天热、冬天冷,噪声也比较大。现在,就像待在空调房。”曾禹说,新机床全部配备安全防护门,生产过程也更安全,“一开始担心机器会抢饭碗,现在发现机器是帮我们减负。”
技改升级也向上游供应链提出更高标准。“轴承尺寸越做越大,钻孔深度也要越来越深,对刀具提出更高要求。”范佳桥介绍,目前精加工刀具仍依赖进口,公司将把技改过程中沉淀下来的数字化标准、质量管控要求,分享给配套企业,带动上游企业更新设备、优化工艺,迈入高端风电供应链。
得益于当地政府部门在项目审批、要素保障等方面的大力支持,目前一号厂房已建成投产,整个项目预计2027年5月竣工投产。
当前,风电产业正处在发展黄金期,2025年全球风电新增装机容量同比增长38%,创下历史新高,连续三年刷新纪录。虽然今年前三季度,国内风电新增并网容量出现小幅下滑,但天马精密的营收同比增长超10%,全年营收有望突破40亿元。
“技改补齐了高端产品短板,还降低了生产成本,帮助我们打开海外高端市场的大门,如今出口业务占到三分之二,增强了公司发展动能。”范佳桥表示,公司将持续提升智能制造能力,为全球风机提供可靠的四川造“心脏”。