洛阳轴承盾构机轴承创新之路
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洛阳轴承盾构机主轴承的创新国产化之路
一、为世界首台5米敞开式无轨运输硬岩掘进机TBM配套主轴承
洛阳轴承特重公司为世界首台5米敞开式无轨运输硬岩掘进机提供了TBM主轴承。
同年9月29日,这台硬岩掘进机在中信重工调试运转成功。
该掘进机的问世,既打破了国外硬岩掘进机在我国的市场垄断,又建立了我国具有自主知识产权的硬岩掘进机研发平台和产业化基地,同时也提升了我国重大装备在国际上的竞争地位。
中信重工5米开敞式硬岩掘进机总装调试现场
近年来随着国内隧道工程的日益增多,我国的盾构机产业获得了突飞猛进的发展,但作为盾构机核心部件的盾构机主轴承,仍然受制于人。
特别是TBM主轴承,市场被国外几家知名公司所垄断,国内
产品市场占有率几近为零。
2.技术积累因盾构机主轴承价格昂贵,生产周期较长,用户就有了盾构机轴承再制造的迫切需求。
洛阳轴承特重公司自2009年开始为国内多家知名公司开展盾构机主轴承再制造业务。
迄今为止,再制造
KOYO DTR2475TAGS-2(φ3328×φ2475×380)、
DTR4510TAG(φ5550×φ4510×440)、
DTR2170TAG(Φ2950×φ2170×325)、
Robollo 3190(Φ3195×φ2643×282)、
LX3088 3100 (Φ3100×φ2520×301)等各品牌轴承约40余套,产值约1200余万,不仅为用户节约了巨额采购成本,还满足了用户的施工工期,深受用户好评!
从众多进口实物轴承的大量再制造中,我们学习并握了很多第一手资料,对主轴承的结构、零件的设计选材、油沟的车制形状和淬火的形式等方面进行了深入研究,通过积极探索、学习,努力吸收、创新,逐步掌握了盾构机主轴承的关键加工技术,以及游隙值的确定都自成体系,这些经验的积累为研制TBM主轴承奠定了坚实的基础。
3.产品特点我公司为中信重工研制的这台TBM主轴承,型号是2760,外径3198mm,内部结构为三排四列圆柱滚子组合轴承。
2760轴承内部结构
2760轴承成品
这套轴承的研制,从产品设计到原材料的选定,再到工序加工,
严控质量,确保产品可靠性,具体如下:
1)套圈基体材料的选用为了做到原材料与国外同等水平,套圈材
料选用电渣重镕42CrMo钢。
它具有纯净度高、含硫低、非金属夹杂物少、金相组织和化学成分均匀,致密度高的优点,可以满足盾构机主轴承在恶劣工况条件下的使用要求。
2)滚动体的制作滚动体材料采用了军甲轴承钢ZGCr15SiMn,该材
料为国内制造滚动体的最优良材料,具有较高的抗压强度与疲劳极限;滚动体热处理采用了先进的下贝氏体盐浴淬火,提高了滚动体耐磨性和耐冲击性。
3)保持架的制作众所周知保持架的寿命是盾构机轴承寿命最为
薄弱的环节。
为此我们采用了国际上最先进的整体结构设计:不仅有利于其回转性能,而且也提高了保持架本身的强度,从而会大大提高盾构机轴承的使用寿命。
在加工中,勇于探索创新,解决了大直径整体钢保持架加工难度大、易变形的诸多难题,同时对保持架表面进行优化处理,提高了保持架的强度、精度及耐磨性。
4)滚道热处理采用分级加热,多区温差控制,获得了滚道硬度离
散值小,淬硬层深度一致性好的良好效果,保证了轴承基体在运动过程中滚道受力均匀、耐冲击、寿命长。
同时采用余热对引导面的新工艺,解决了引导面及油沟易产生淬火裂纹的弊端,这项技术为国内首创,已申请国家专利。
5)严控加工精度从零件加工到成品装配,按P5级精度执行,成品
各项精度指标经检验后均达到或优于国外同类产品。
6)制订质量控制作业书做到从产品设计到产品加工,从零件到成
品,全程跟踪检验控制,从程序上保证产品的可靠性。
综上所述,该轴承顺利通过了用户验收和交付,为中信重工TBM 的成功研制做出了重要贡献。
二、为KSZ-2600型掘锚神盾掘进机配套主轴承
1.应用意义:2016年2月,我们为辽宁通用煤机KSZ-2600型掘锚神盾掘进机研制了主轴承。
KSZ-2600型掘锚神盾掘进机为盾构技术,采用锚掘一体化设计和计算机控制技术,具有自动化程度高,高效、安全、环保、经济等优点。
可截割岩石硬度值范围F5-F15,使硬岩、超硬岩实现机械化掘进,告别放炮掘进。
弥补了国内煤矿行业悬臂式掘进机不能对超硬岩石进行挖掘的空白,为国内煤矿行业首创。
2.产品特点:该主轴承型号1395,外径1595mm,内部结构为内齿
式三排圆柱滚子组合轴承。
该机型要求主轴承能够在硬岩和超硬岩多种复杂环境下工作,并具有极高的适应性和可靠性。
我们在吸收了以往成功产品经验基础上,对该产品进行了改进和提高:
1)保持架制作保持架材料选用整体纯铜材质,摩擦系数更低,韧
性好,寿命更长。
2)齿面淬火采用齿面淬火对称轮序进行的淬火工艺,解决了齿轮
在表面淬火后变形大、精度降低的难题。
1395轴承内部结构
1395轴承下线
该轴承于2016年4月交付用户,目前已经在北京投入使用,随后将进入连续使用阶段。
三、结语
通过我公司近年来的不断摸索和实践,已经成功突破了盾构机主轴承的材料、热处理、加工工艺等技术瓶颈。
09年至今,我们产品在国内各种盾构机、各种工况下长期使用,已经证明我公司的产品在可靠性、稳定性已经可以和国外知名品牌相媲美。
用实际行动突破了国外企业对盾构机主轴承生产的技术封锁,为
TBM主轴承在国内研制生产起到引领作用,也为国内盾构机的更快更好的发展做出了重要的贡献!。