航空發(fā)動機軸承周期性動態(tài)加載試驗機通過科技成果鑒定
點擊：2397 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(yè)協(xié)會、洛陽軸承研究所、西北工業(yè)大學(xué)、河南科技大學(xué)、河南省機械設(shè)計與傳動重點實驗室、中航工業(yè)沈陽發(fā)動機設(shè)計研究所等科研院所的專家、教授，對由國家高新技術(shù)企業(yè)洛陽工銘機電設(shè)備有限公司與西安交通大學(xué)共同完成的航空發(fā)動機軸承周期性動態(tài)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(shè)備有限公司與西安交通大學(xué)共同完成的航空發(fā)動機軸承周期性動態(tài)加載試驗機項目具有以下特點：
1、針對大、小型航空發(fā)動機主軸軸承的不同試驗需求，分別研制了內(nèi)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(xiàn)了軸承的周期性動態(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)動機軸承試驗的要求。
2、研發(fā)了振動頻譜檢測裝置 ，編制了振動解調(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間。
3、經(jīng)用戶使用表明，該項目試驗機運行穩(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的試驗考核；該試驗機具有技術(shù)創(chuàng)新性，總體技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先，可進一步拓寬試驗機的應(yīng)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(fā)動機技術(shù)一直是世界上主流軍事強國優(yōu)先發(fā)展、高度壟斷并長期嚴密封鎖的關(guān)鍵性技術(shù)，是衡量一個國家軍事裝備水平、科技工業(yè)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(fā)動機技術(shù)相對落后，成為制約整個航空工業(yè)發(fā)展的“瓶頸”，航空發(fā)動機被列為國家重大科技專項。而航空發(fā)動機軸承是航空發(fā)動機的關(guān)鍵部件之一，在高速、高溫、受力復(fù)雜的條件下運轉(zhuǎn)，其質(zhì)量和性能直接影響到發(fā)動機性能、壽命和可靠性，軸承失效已歸納為航空發(fā)動機的八大故障之一。由于國內(nèi)高速軸承表面接觸疲勞專題研究相對較少，使得高速軸承質(zhì)量差，基本全部進口。因此，國家提出了新型軸承開發(fā)計劃，而洛陽工銘機電和西安交通大學(xué)進行的航空發(fā)動機軸承周期性動態(tài)加載試驗機項目與軸承的損傷擴展機理、疲勞壽命預(yù)測，則成為新型軸承開發(fā)計劃的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
據(jù)項目專家介紹，我國自主研制的高速航空發(fā)動機軸承周期性動態(tài)加載試驗機，在性能上比國外同類試驗機的技術(shù)指標要高，機械設(shè)計更為合理、可試驗各個載荷加載時的各種轉(zhuǎn)速，進行軸承壽命、可靠性試驗及評定。設(shè)備實現(xiàn)整體自動控制、測量技術(shù)先進?？蓪娇瞻l(fā)動機軸承以及風(fēng)力發(fā)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(zhuǎn)速與直徑（mm）的乘積為200萬的周期性動態(tài)接觸疲勞試驗，模擬軸承實際載荷譜、轉(zhuǎn)速譜、溫度工況，以檢測試驗所得的數(shù)據(jù)來改善軸承的設(shè)計與制造。
1、先進的試驗機整機抗震結(jié)構(gòu)和測試系統(tǒng)。
采用支撐軸承剖分安裝、試驗軸承懸臂加載彈性回轉(zhuǎn)等合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，構(gòu)建了航空發(fā)動機軸承周期性動態(tài)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(zhuǎn)速、載荷、溫度和時間。可實現(xiàn)對軸承溫度、振動、電機電流的自動監(jiān)控，實驗數(shù)據(jù)自動存盤和打印。
2、大型電主軸的運用，實現(xiàn)軸承運轉(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、振動小、噪聲低、響應(yīng)快、精度高等優(yōu)點，而且轉(zhuǎn)速高、功率大，簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計，易于實現(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)動機主軸軸承試驗機的創(chuàng)新推向了一個新時代。由于主軸由內(nèi)裝式電機直接驅(qū)動，省去了皮帶、齒輪、聯(lián)軸節(jié)等中間變速和傳動裝置，具有結(jié)構(gòu)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(shù)，電主軸可以在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速，以適應(yīng)工作時各種工況和負載變化的需要。
3、根據(jù)摩擦學(xué)和虛擬檢測理論，建立軸承壽命試驗的理論計算數(shù)學(xué)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(diào)技術(shù)，對軸承滾子檢測數(shù)據(jù)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(nèi)徑為15-30mm、30-80mm、80-180mm三種試驗軸承最高轉(zhuǎn)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(shù)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(jīng)微機處理后進行顯示、打印記錄。 該項目是根據(jù)軸承技術(shù)指標而擬定的,實現(xiàn)軸承自動檢測，檢測分析裝置的技術(shù)指標要求高,機械設(shè)計更為合理、試驗載荷更大、試驗轉(zhuǎn)速更高，設(shè)備整體的性能自動控制、測量技術(shù)先進。
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