航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承周期性動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)機(jī)通過科技成果鑒定
點(diǎn)擊：2124 日期：2013-10-24
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2013年7月28日，洛陽市科技局組織邀請(qǐng)了中國軸承工業(yè)協(xié)會(huì)、洛陽軸承研究所、西北工業(yè)大學(xué)、河南科技大學(xué)、河南省機(jī)械設(shè)計(jì)與傳動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中航工業(yè)沈陽發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所等科研院所的專家、教授，對(duì)由國家高新技術(shù)企業(yè)洛陽工銘機(jī)電設(shè)備有限公司與西安交通大學(xué)共同完成的航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承周期性動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)機(jī)項(xiàng)目進(jìn)行了科技成果鑒定。
專家鑒定委員會(huì)認(rèn)為，洛陽工銘機(jī)電設(shè)備有限公司與西安交通大學(xué)共同完成的航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承周期性動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)機(jī)項(xiàng)目具有以下特點(diǎn)：
1、針對(duì)大、小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承的不同試驗(yàn)需求，分別研制了內(nèi)徑為15-30mm、30-80mm、80-180mm三種軸承試驗(yàn)機(jī)。試驗(yàn)機(jī)采用電主軸高速傳動(dòng)、伺候液壓加載實(shí)現(xiàn)了軸承的周期性動(dòng)態(tài)精確加載，采用電磁無極加熱可有效提高滑油加熱速度，滿足了航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承試驗(yàn)的要求。
2、研發(fā)了振動(dòng)頻譜檢測裝置 ，編制了振動(dòng)解調(diào)分析和控制軟件，建立了軸承壽命失效的判斷模型，能夠有效的檢測軸承的失效時(shí)間。
3、經(jīng)用戶使用表明，該項(xiàng)目試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，控制檢測精度高，通過了圓柱滾子軸承dn值2.2×106的試驗(yàn)考核；該試驗(yàn)機(jī)具有技術(shù)創(chuàng)新性，總體技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先，可進(jìn)一步拓寬試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用范圍。
專家鑒定委員會(huì)通過細(xì)致的論證，一致通過了該項(xiàng)目的科技成果鑒定。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)一直是世界上主流軍事強(qiáng)國優(yōu)先發(fā)展、高度壟斷并長期嚴(yán)密封鎖的關(guān)鍵性技術(shù)，是衡量一個(gè)國家軍事裝備水平、科技工業(yè)實(shí)力甚至綜合國力的重要標(biāo)志之一。
目前，在我國由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)相對(duì)落后，成為制約整個(gè)航空工業(yè)發(fā)展的“瓶頸”，航空發(fā)動(dòng)機(jī)被列為國家重大科技專項(xiàng)。而航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件之一，在高速、高溫、受力復(fù)雜的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其質(zhì)量和性能直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)性能、壽命和可靠性，軸承失效已歸納為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的八大故障之一。由于國內(nèi)高速軸承表面接觸疲勞專題研究相對(duì)較少，使得高速軸承質(zhì)量差，基本全部進(jìn)口。因此，國家提出了新型軸承開發(fā)計(jì)劃，而洛陽工銘機(jī)電和西安交通大學(xué)進(jìn)行的航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承周期性動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)機(jī)項(xiàng)目與軸承的損傷擴(kuò)展機(jī)理、疲勞壽命預(yù)測，則成為新型軸承開發(fā)計(jì)劃的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
據(jù)項(xiàng)目專家介紹，我國自主研制的高速航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承周期性動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)機(jī)，在性能上比國外同類試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)指標(biāo)要高，機(jī)械設(shè)計(jì)更為合理、可試驗(yàn)各個(gè)載荷加載時(shí)的各種轉(zhuǎn)速，進(jìn)行軸承壽命、可靠性試驗(yàn)及評(píng)定。設(shè)備實(shí)現(xiàn)整體自動(dòng)控制、測量技術(shù)先進(jìn)?？蓪?duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承、高速鐵路軸承、軋鋼機(jī)軸承等大型軸承滾子每分鐘轉(zhuǎn)速與直徑（mm）的乘積為200萬的周期性動(dòng)態(tài)接觸疲勞試驗(yàn)，模擬軸承實(shí)際載荷譜、轉(zhuǎn)速譜、溫度工況，以檢測試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)來改善軸承的設(shè)計(jì)與制造。
1、先進(jìn)的試驗(yàn)機(jī)整機(jī)抗震結(jié)構(gòu)和測試系統(tǒng)。
采用支撐軸承剖分安裝、試驗(yàn)軸承懸臂加載彈性回轉(zhuǎn)等合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，構(gòu)建了航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承周期性動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)機(jī)，具有良好的整機(jī)抗震性能。其功能包括，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制轉(zhuǎn)速、載荷、溫度和時(shí)間?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)軸承溫度、振動(dòng)、電機(jī)電流的自動(dòng)監(jiān)控，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)存盤和打印。
2、大型電主軸的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)速度超過兩萬轉(zhuǎn)/每分鐘
電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、振動(dòng)小、噪聲低、響應(yīng)快、精度高等優(yōu)點(diǎn)，而且轉(zhuǎn)速高、功率大，簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)主軸定位。特別是大功率電主軸在本設(shè)備上的應(yīng)用，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承試驗(yàn)機(jī)的創(chuàng)新推向了一個(gè)新時(shí)代。由于主軸由內(nèi)裝式電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，省去了皮帶、齒輪、聯(lián)軸節(jié)等中間變速和傳動(dòng)裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、效率高、噪聲低、振動(dòng)小和精度高等特點(diǎn)。而且利用交流變頻技術(shù)，電主軸可以在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，以適應(yīng)工作時(shí)各種工況和負(fù)載變化的需要。
3、根據(jù)摩擦學(xué)和虛擬檢測理論，建立軸承壽命試驗(yàn)的理論計(jì)算數(shù)學(xué)模型，編制計(jì)算機(jī)振動(dòng)分析測試軟件，通過計(jì)算機(jī)振動(dòng)分析測試軟件，利用振動(dòng)頻譜共振解調(diào)技術(shù)，對(duì)軸承滾子檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷。
軸承試驗(yàn)機(jī)采用計(jì)算機(jī)控制，在一定工況（載荷一定）下內(nèi)徑為15-30mm、30-80mm、80-180mm三種試驗(yàn)軸承最高轉(zhuǎn)速時(shí)，檢測試驗(yàn)軸承接觸疲勞破壞程度。對(duì)模擬軸承工作溫度、振動(dòng)、載荷等參數(shù)采用溫度傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)加速度傳感器，把需測的信號(hào)，經(jīng)微機(jī)處理后進(jìn)行顯示、打印記錄。 該項(xiàng)目是根據(jù)軸承技術(shù)指標(biāo)而擬定的,實(shí)現(xiàn)軸承自動(dòng)檢測，檢測分析裝置的技術(shù)指標(biāo)要求高,機(jī)械設(shè)計(jì)更為合理、試驗(yàn)載荷更大、試驗(yàn)轉(zhuǎn)速更高，設(shè)備整體的性能自動(dòng)控制、測量技術(shù)先進(jìn)。
評(píng)論信息