航空發動機軸承周期性動態加載試驗機通過科技成果鑒定
點擊：2412 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了中國軸承工業協會、洛陽軸承研究所、西北工業大學、河南科技大學、河南省機械設計與傳動重點實驗室、中航工業沈陽發動機設計研究所等科研院所的專家、教授，對由國家高新技術企業洛陽工銘機電設備有限公司與西安交通大學共同完成的航空發動機軸承周期性動態加載試驗機項目進行了科技成果鑒定。
專家鑒定委員會認為，洛陽工銘機電設備有限公司與西安交通大學共同完成的航空發動機軸承周期性動態加載試驗機項目具有以下特點：
1、針對大、小型航空發動機主軸軸承的不同試驗需求，分別研制了內徑為15-30mm、30-80mm、80-180mm三種軸承試驗機。試驗機采用電主軸高速傳動、伺候液壓加載實現了軸承的周期性動態精確加載，采用電磁無極加熱可有效提高滑油加熱速度，滿足了航空發動機軸承試驗的要求。
2、研發了振動頻譜檢測裝置 ，編制了振動解調分析和控制軟件，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間。
3、經用戶使用表明，該項目試驗機運行穩定可靠，控制檢測精度高，通過了圓柱滾子軸承dn值2.2×106的試驗考核；該試驗機具有技術創新性，總體技術水平國內領先，可進一步拓寬試驗機的應用范圍。
專家鑒定委員會通過細致的論證，一致通過了該項目的科技成果鑒定。
航空發動機技術一直是世界上主流軍事強國優先發展、高度壟斷并長期嚴密封鎖的關鍵性技術，是衡量一個國家軍事裝備水平、科技工業實力甚至綜合國力的重要標志之一。
目前，在我國由于航空發動機技術相對落后，成為制約整個航空工業發展的“瓶頸”，航空發動機被列為國家重大科技專項。而航空發動機軸承是航空發動機的關鍵部件之一，在高速、高溫、受力復雜的條件下運轉，其質量和性能直接影響到發動機性能、壽命和可靠性，軸承失效已歸納為航空發動機的八大故障之一。由于國內高速軸承表面接觸疲勞專題研究相對較少，使得高速軸承質量差，基本全部進口。因此，國家提出了新型軸承開發計劃，而洛陽工銘機電和西安交通大學進行的航空發動機軸承周期性動態加載試驗機項目與軸承的損傷擴展機理、疲勞壽命預測，則成為新型軸承開發計劃的關鍵環節。
據項目專家介紹，我國自主研制的高速航空發動機軸承周期性動態加載試驗機，在性能上比國外同類試驗機的技術指標要高，機械設計更為合理、可試驗各個載荷加載時的各種轉速，進行軸承壽命、可靠性試驗及評定。設備實現整體自動控制、測量技術先進。可對航空發動機軸承以及風力發電機軸承、高速鐵路軸承、軋鋼機軸承等大型軸承滾子每分鐘轉速與直徑（mm）的乘積為200萬的周期性動態接觸疲勞試驗，模擬軸承實際載荷譜、轉速譜、溫度工況，以檢測試驗所得的數據來改善軸承的設計與制造。
1、先進的試驗機整機抗震結構和測試系統。
采用支撐軸承剖分安裝、試驗軸承懸臂加載彈性回轉等合理的結構設計，構建了航空發動機軸承周期性動態加載試驗機，具有良好的整機抗震性能。其功能包括，計算機自動控制轉速、載荷、溫度和時間。可實現對軸承溫度、振動、電機電流的自動監控，實驗數據自動存盤和打印。
2、大型電主軸的運用，實現軸承運轉速度超過兩萬轉/每分鐘
電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪聲低、響應快、精度高等優點，而且轉速高、功率大，簡化結構設計，易于實現主軸定位。特別是大功率電主軸在本設備上的應用，為航空發動機主軸軸承試驗機的創新推向了一個新時代。由于主軸由內裝式電機直接驅動，省去了皮帶、齒輪、聯軸節等中間變速和傳動裝置，具有結構簡單緊湊、效率高、噪聲低、振動小和精度高等特點。而且利用交流變頻技術，電主軸可以在額定轉速范圍內實現無級變速，以適應工作時各種工況和負載變化的需要。
3、根據摩擦學和虛擬檢測理論，建立軸承壽命試驗的理論計算數學模型，編制計算機振動分析測試軟件，通過計算機振動分析測試軟件，利用振動頻譜共振解調技術，對軸承滾子檢測數據進行診斷。
軸承試驗機采用計算機控制，在一定工況（載荷一定）下內徑為15-30mm、30-80mm、80-180mm三種試驗軸承最高轉速時，檢測試驗軸承接觸疲勞破壞程度。對模擬軸承工作溫度、振動、載荷等參數采用溫度傳感器、壓力傳感器、振動加速度傳感器，把需測的信號，經微機處理后進行顯示、打印記錄。 該項目是根據軸承技術指標而擬定的,實現軸承自動檢測，檢測分析裝置的技術指標要求高,機械設計更為合理、試驗載荷更大、試驗轉速更高，設備整體的性能自動控制、測量技術先進。
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