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21世纪以来中国研发轴承的能力

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.07.17
信息摘要:
21世纪以来,我国引进或自主研发大型重载滑动轴承,核能百万机组等重大装备中滑动轴承方案设计所依赖的性能计算方法相对较成熟,表现为多数情况下不…
21世纪以来,我国引进或自主研发大型重载滑动轴承,核能百万机组等重大装备中滑
动轴承方案设计所依赖的性能计算方法相对较成熟,表现为多数情况下不需要专门设置研
究性试验进行设计验证,而直接进入考核性试验阶段;核主泵水润滑轴承、核电氨气压缩机
轴承以及船舶的橡胶轴承等,这类面向全生命周期设计或极端工况的轴承性能计算或预测
方法还处于研究阶段,重要机组或新机组的轴承设计依赖引进技术,开展研究性试验对消化
吸收引进技术或发展自主技术尤为重要。滑动轴承油膜动特性系数的试验研究是轴承转
子系统动力学及润滑理论研究的一个重要的组成部分。识别动特性系数的试验台目前主要
有轴承试验台和转子-轴承系统试验台两种类型。所谓“倒置式”轴承试验台,其特点是试验
轴承悬挂在转轴上,同时作为加载装置的一部分。“正置式”轴承试验台的特点是试验轴承
为转子的支承轴承,其加载装置不包括试验轴承,一般采用较简单的结构,转子轴承系统
试验台的数量较多,但大型的较少。如德国卡尔斯鲁埃大学的试验台,转速范围0
30000/min,最大转盘直径为800mm,最大跨距为800mm,轴颈直径为50mm国内如郑州
机械研究所、上海汽轮机厂、西安交通大学等单位均拥有较大型的转子轴承试验台,秦用
机床厂拥有国内第一台动静压轴承动刚度测试试验台,dn值120万~150万,东方汽轮机
厂拥有目前国内最大的径向轴承动特性测试试验台,哈尔滨电机集团有限责任公司拥有国
内最大的3000推力轴承试验台,上汽也在建设国内最大的径向轴承试验台
在水润滑轴承试验台方面:重庆大学模拟实际工况自主搭建了多场多介质合条件下
舰船推进系统综合性能实验平台。中船重工集团719所也建立了船舶轴承综合性能试验
台。西安交通大学建立了核主泵半尺寸模拟试验台。同时,哈电、申科、崇德等滑动轴承公
司在主泵轴承实验台方面也在积极迈进,所建成的试验台主要进行基础理论研究,但试验台
工况模拟不够或限于单一技术研究,使得试验研究不够系统全面。
在气体轴承试验台方面:西安交通大学针对箔片研发建立了较为完善和先进的实验平
台并具有良好的支撑条件和硬件基础,包括高速低温透平气体轴承振动特性实验台、高速低
温透平综合性能实验台等;哈尔滨工业大学三自由度、五自由度气浮台上使用气体球轴承,
包括平面气浮轴承、环面节流气体球轴承、小孔节流气体球轴承
中国科学院工程热物理研究所对小孔节流气体静压轴承、不同槽形线气体动压轴承及
动静压混合轴承进行了研发设计,主要应用于微小型透平膨胀机和高速电机中。在试验测
试方面具有完善的实验台及非线性测试系统
在测试技术方面,高精度油膜厚度位移传感器、SEM等测量手段的引人,更深入探明了
摩擦副围观油膜的润滑机理,更精确地分析了动态油膜承载、油膜动力学、敏感度分析和流
体动压等润滑特性,进而较好地解释了初期设计摩擦副超出材料许用PV值仍能正常工作
的问题。我国在先进测试技术和装置创新方面与国际先进水平仍有一定差距,多为跟踪研
究模式,高压下摩擦副的润滑机理、极端工况下的摩擦磨损规律和测试方法的研究起步较
晚。由于测量工具和方法的限制,油膜周向温度变化等目前还有待于精确测量:而理论分析
中油膜破裂区域内温度,轴承进油处温度,回流问题,流问题,轴承热弹性变形,非牛顿流
体等还难以通过模型精确模拟,仍需建立更简单但更精确的模型以简化数值计算。正是由
于试验条件的差距,导致我国的企业往往缺少考核性的试验,因而在试验决定的模型和数据
的精度方面与国外相比有较大差距。在企业里,轴承实验技术主要针对产品出厂的综合检验
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