21世紀(jì)以來中國研發(fā)軸承的能力
作者:
編輯:
來源:
發(fā)布日期: 2019.07.17
信息摘要:
21世紀(jì)以來,我國引進(jìn)或自主研發(fā)大型重載滑動(dòng)軸承,核能百萬機(jī)組等重大裝備中滑動(dòng)軸承方案設(shè)計(jì)所依賴的性能計(jì)算方法相對(duì)較成熟,表現(xiàn)為多數(shù)情況下不…
21世紀(jì)以來,我國引進(jìn)或自主研發(fā)大型重載滑動(dòng)軸承,核能百萬機(jī)組等重大裝備中滑
動(dòng)軸承方案設(shè)計(jì)所依賴的性能計(jì)算方法相對(duì)較成熟,表現(xiàn)為多數(shù)情況下不需要專門設(shè)置研
究性試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證,而直接進(jìn)入考核性試驗(yàn)階段;核主泵水潤滑軸承、核電氨氣壓縮機(jī)
軸承以及船舶的橡膠軸承等,這類面向全生命周期設(shè)計(jì)或極端工況的軸承性能計(jì)算或預(yù)測
方法還處于研究階段,重要機(jī)組或新機(jī)組的軸承設(shè)計(jì)依賴引進(jìn)技術(shù),開展研究性試驗(yàn)對(duì)消化
吸收引進(jìn)技術(shù)或發(fā)展自主技術(shù)尤為重要。滑動(dòng)軸承油膜動(dòng)特性系數(shù)的試驗(yàn)研究是軸承轉(zhuǎn)
子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及潤滑理論研究的一個(gè)重要的組成部分。識(shí)別動(dòng)特性系數(shù)的試驗(yàn)臺(tái)目前主要
有軸承試驗(yàn)臺(tái)和轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)兩種類型。所謂“倒置式”軸承試驗(yàn)臺(tái),其特點(diǎn)是試驗(yàn)
軸承懸掛在轉(zhuǎn)軸上,同時(shí)作為加載裝置的一部分?!罢檬健陛S承試驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn)是試驗(yàn)軸承
為轉(zhuǎn)子的支承軸承,其加載裝置不包括試驗(yàn)軸承,一般采用較簡單的結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)
試驗(yàn)臺(tái)的數(shù)量較多,但大型的較少。如德國卡爾斯魯埃大學(xué)的試驗(yàn)臺(tái),轉(zhuǎn)速范圍0
30000/min,最大轉(zhuǎn)盤直徑為800mm,最大跨距為800mm,軸頸直徑為50mm國內(nèi)如鄭州
機(jī)械研究所、上海汽輪機(jī)廠、西安交通大學(xué)等單位均擁有較大型的轉(zhuǎn)子軸承試驗(yàn)臺(tái),秦用
機(jī)床廠擁有國內(nèi)第一臺(tái)動(dòng)靜壓軸承動(dòng)剛度測試試驗(yàn)臺(tái),dn值120萬~150萬,東方汽輪機(jī)
廠擁有目前國內(nèi)最大的徑向軸承動(dòng)特性測試試驗(yàn)臺(tái),哈爾濱電機(jī)集團(tuán)有限責(zé)任公司擁有國
內(nèi)最大的3000推力軸承試驗(yàn)臺(tái),上汽也在建設(shè)國內(nèi)最大的徑向軸承試驗(yàn)臺(tái)
在水潤滑軸承試驗(yàn)臺(tái)方面:重慶大學(xué)模擬實(shí)際工況自主搭建了多場多介質(zhì)合條件下
艦船推進(jìn)系統(tǒng)綜合性能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。中船重工集團(tuán)719所也建立了船舶軸承綜合性能試驗(yàn)
臺(tái)。西安交通大學(xué)建立了核主泵半尺寸模擬試驗(yàn)臺(tái)。同時(shí),哈電、申科、崇德等滑動(dòng)軸承公
司在主泵軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)方面也在積極邁進(jìn),所建成的試驗(yàn)臺(tái)主要進(jìn)行基礎(chǔ)理論研究,但試驗(yàn)臺(tái)
工況模擬不夠或限于單一技術(shù)研究,使得試驗(yàn)研究不夠系統(tǒng)全面。
在氣體軸承試驗(yàn)臺(tái)方面:西安交通大學(xué)針對(duì)箔片研發(fā)建立了較為完善和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平
臺(tái)并具有良好的支撐條件和硬件基礎(chǔ),包括高速低溫透平氣體軸承振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)、高速低
溫透平綜合性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)等;哈爾濱工業(yè)大學(xué)三自由度、五自由度氣浮臺(tái)上使用氣體球軸承,
包括平面氣浮軸承、環(huán)面節(jié)流氣體球軸承、小孔節(jié)流氣體球軸承
中國科學(xué)院工程熱物理研究所對(duì)小孔節(jié)流氣體靜壓軸承、不同槽形線氣體動(dòng)壓軸承及
動(dòng)靜壓混合軸承進(jìn)行了研發(fā)設(shè)計(jì),主要應(yīng)用于微小型透平膨脹機(jī)和高速電機(jī)中。在試驗(yàn)測
試方面具有完善的實(shí)驗(yàn)臺(tái)及非線性測試系統(tǒng)
在測試技術(shù)方面,高精度油膜厚度位移傳感器、SEM等測量手段的引人,更深入探明了
摩擦副圍觀油膜的潤滑機(jī)理,更精確地分析了動(dòng)態(tài)油膜承載、油膜動(dòng)力學(xué)、敏感度分析和流
體動(dòng)壓等潤滑特性,進(jìn)而較好地解釋了初期設(shè)計(jì)摩擦副超出材料許用PV值仍能正常工作
的問題。我國在先進(jìn)測試技術(shù)和裝置創(chuàng)新方面與國際先進(jìn)水平仍有一定差距,多為跟蹤研
究模式,高壓下摩擦副的潤滑機(jī)理、極端工況下的摩擦磨損規(guī)律和測試方法的研究起步較
晚。由于測量工具和方法的限制,油膜周向溫度變化等目前還有待于精確測量:而理論分析
中油膜破裂區(qū)域內(nèi)溫度,軸承進(jìn)油處溫度,回流問題,流問題,軸承熱彈性變形,非牛頓流
體等還難以通過模型精確模擬,仍需建立更簡單但更精確的模型以簡化數(shù)值計(jì)算。正是由
于試驗(yàn)條件的差距,導(dǎo)致我國的企業(yè)往往缺少考核性的試驗(yàn),因而在試驗(yàn)決定的模型和數(shù)據(jù)
的精度方面與國外相比有較大差距。在企業(yè)里,軸承實(shí)驗(yàn)技術(shù)主要針對(duì)產(chǎn)品出廠的綜合檢驗(yàn)