在地下密閉的工作空間,,主軸承還因長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作產(chǎn)生摩擦熱,,溫度從20攝氏度最高升至120攝氏度。
“巨大載荷和強(qiáng)烈的溫升,不僅極大地降低了軸承材料的剛度,,也使其強(qiáng)度大幅退化,?!崩钤品逭J(rèn)為,,這種工況,,對(duì)掘進(jìn)機(jī)主軸承的可靠性指標(biāo)要求十分嚴(yán)苛,。
因技術(shù)含量高,單個(gè)主軸承成本約占掘進(jìn)機(jī)的1/20左右,,是掘進(jìn)機(jī)所有零件中最值錢的,。
“在既定施工段,若掘進(jìn)機(jī)主軸承出現(xiàn)故障,,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修或更換極為困難,,甚至不可行?!泵酚卤f,,這要求主軸承不能出任何故障,掘進(jìn)機(jī)制造商寧愿出高價(jià),,選擇配置高可靠性的國(guó)外知名品牌主軸承,。
據(jù)介紹,我國(guó)掘進(jìn)機(jī)年生產(chǎn)規(guī)模約為450臺(tái),,僅進(jìn)口軸承一項(xiàng)即達(dá)近10億元,。
尺寸巨大結(jié)構(gòu)最復(fù)雜,制造需要上百道工序
與直徑僅有幾百毫米的傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承相比,,掘進(jìn)機(jī)主軸承直徑一般為幾米,,是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的一種軸承,制造需要上百道工序,,主要由套圈、滾子和保持架3部分組成,。
“掘進(jìn)機(jī)主軸承尺寸龐大,,在安裝方式上迥異于傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承,必須采用螺栓與主機(jī)聯(lián)接的方式,,這樣就需要安裝孔,。”李云峰說,,安裝傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的軸承,,一般采用通過內(nèi)、外圈與主機(jī)部件配合的方式,,孔的數(shù)量通常是個(gè)位數(shù),。
以直徑6.34米掘進(jìn)機(jī)配套主軸承為例,其直徑3米,,有20個(gè)安裝孔,、40個(gè)注油孔,、20個(gè)連接孔和10個(gè)定位孔,整套軸承零件總數(shù)達(dá)到600多個(gè),。
“這么多的孔,,使設(shè)計(jì)和加工過程如趟雷區(qū),務(wù)必時(shí)刻保持高度小心,,避免相互干涉,。”李云峰說,,如果因設(shè)計(jì)人員有一丁點(diǎn)疏忽,,在安裝孔的位置圓周基準(zhǔn)上出現(xiàn)絲毫錯(cuò)誤,依圖加工后都會(huì)造成大量廢品,。
除規(guī)模龐大的孔外,,因尺寸原因,掘進(jìn)機(jī)主軸承的截面與節(jié)圓的直徑比,,遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承,。“掘進(jìn)機(jī)主軸承套圈屬于薄壁環(huán)構(gòu)件,,在重載條件下,,難以避免套圈的結(jié)構(gòu)變形,這些都增加了其力學(xué)響應(yīng)的復(fù)雜性,?!崩钤品逭f。