大型轧机油膜轴承锥套损伤问题研究

本文利用弹塑性接触问题边界元法分析了轧机油膜轴承锥套与轧辊颈装配过程中的变形和载荷特性 ,讨论了接触应力和变形对锥套与辊颈损伤的影响 ,给出了防止锥套与辊颈装配过程损伤改进的具体措施。最后通过实验验证了理论分析结果和改进方案的正确性     

油膜轴承弹性结合锥套接触损伤的几何特征

油膜轴承的锥套与轧辊辊颈采用弹性结合方式联结，具有载荷传递平稳的优点。然而，由于锥套与辊颈利用液压胀形实现过盈装配，使得接触面间在装配过程中发生表面损伤。为确定锥套损伤形式与装配过程的力学行为之间的关系。本文通过模拟试验，利用分形理论，揭示磨损表面形貌的几何特征，探讨接触应力场对不同表面损伤形式的影响机理。     

大型板带轧机油膜轴承锥套载荷特性实验研究

通过对轧机油膜轴承锥套载荷分布的模拟实验研究, 给出了轧机油膜轴承锥套载荷测试的新方法.为精轧机提高轴承寿命的研究工作提供了可靠的实验手段与试验数据, 实验结果对大型轧机油膜轴承锥套损伤机理研究具有重要参考价值.     

轧机微尺度行为和油膜轴承寿命

轧机油膜轴承的长寿可靠性,不单是轴承结构、流体润滑冷却、密封以及安装到位等自身问题.目前存在的规律性偏载难题,足以证明单靠油膜轴承自身结构是不可能的.适应空载的轧机辊系,在重载下的微尺度行为,完全破坏了辊系的静定条件而成为超静定辊系,导致无法维持支承辊辊颈和轴承座沿轴向均载的条件,亦即衬瓦和锥套外表面沿轴向不能保持等油膜厚度的自位条件,偏载是不可避免的.轧机辊系微尺度行为是规律性且可控的,非"随机现象".无键连接的弹性结合锥套也存在微尺度行为,等过盈弹性结合锥套可靠性低,必然导致频繁的粘结事故.     

油膜轴承测支承辊轴心轨迹装置

油膜轴承是高精密的滑动轴承,常用于轧机工作辊或支承辊上,利用锥套和衬套之间的间隙形成合理的油楔进行工作。当锥套与轧辊一起旋转时,具有一定粘度的润滑油不断被卷吸进锥套和衬套之间的楔形间隙内,形成油膜以承受轧机的轧制载荷。在轴与轴承的表面形成了完整的压力油膜,使两个摩擦表面完全分离,不发生任何金属接触。超过了轴承两表面微观不平度之和。所以轴与轴承的接触应力不再是赫兹分布,而是流体动压分布力。由于润滑油膜足够厚避免了金属之间的接触,所以油膜轴承属全液体润滑,摩擦系数也很低。由于轧机油膜轴承座的中心是固定的,油膜…     

油膜轴承液压锁紧螺母失效事故分析

1液压锁紧螺母失效的经过及后果2006年4月16日1780轧机的一架上支撑辊操作侧锁紧螺母退扣,造成止推轴承和轴承压环研磨,被迫更换支撑辊和油膜轴承。在5月份又发现4架上辊传动侧的锁紧螺栓断裂。通过分析和研究这两起事故,我们从中获得了油膜轴承在轧辊装配上的许多经验。2 1 700 mm轧机上的油膜轴承的基本情况鞍钢1780线为5机架轧机,其中1、5架为6辊轧机,2-4架为4辊轧机。支撑辊的轴承是油膜轴承,2-4架用的是太重的油膜轴承,其他是进口油膜轴承。2·1主要的技术参数轴承直径1 100 mm长径比系列72轴承名义间隙0.6 mm轴承入口油压0.18 MPa-0.…     

中厚板轧机油膜轴承改造设计

1典型老式轧机油膜轴承的结构特点3350中厚板轧机为国内某钢厂从国外引进的1930年代老式设备,轧机支承辊油膜轴承为麦斯塔轴承,其结构非常落后,油膜轴承中无锥套,轧辊辊颈为圆柱形,衬套直接与轧辊配合,且结构复杂落后,锁紧装置无快速装拆性,甚至无螺环与锁紧螺母,密封结构为简单原始的皮腕式密封,轴承座为分体式结构,在两端面各用两个大螺栓、螺母紧固,轴承座两端面之间无回油孔,回油孔设置在衬套上,该结构原始落后,已不能满足现代轧机要求。对其进行设计改造,既要保证原有的支承辊、轴承座不能报废,又要保证改造后油膜轴承结构满足现代轧机…     

油膜轴承润滑站主要参数控制

油膜轴承是利用锥套和衬套之间的形成合理的油楔进行工作的 ,当锥套与轧辊一起转动时 ,具有一定粘度的润滑油不断被卷吸进锥套和衬套之间的楔形间隙内形成油膜 ,以承受轧机的载荷。因此 ,建立一套完善的供油系统 ,保证润滑油以一定的压力、温度和流量输送到油膜轴承上进行润滑 ,使油膜轴承自始至终保持在液体润滑状态下工作 ,是建设润滑系统的主要任务。油膜轴承具有摩擦系数小 ;承载能力高 ,对冲击载荷的敏感性小 ;使用寿命长 ,结构紧凑体积小 ;适合在高速下工作等特点。由于油膜轴承属于高精度的轴承 ,除了对安装前零部件的清洗和装配质量…     

轧机油膜轴承的失效与对策

0　前言油膜轴承是一种非常精密的滑动轴承。目前我国中厚板轧机及冷热连轧带钢轧机多采用这种轴承。但油膜轴承尺寸精度高 ,尺寸公差和形位公差达Ⅲ级。锥套与衬套之间的油膜厚度大约为2 0 μｍ 30 μｍ 使用要求非常严格。所以 ,如不能科学地掌握其性能 ,不但轴承损坏 ,而且会导致停产 ,造成严重的经济损失。笔者根据安钢 2 80 0ｍｍ中厚板轧机中Φ135 0油膜轴承出现的各种失效形式及相应的工作条件 ,运用理论综合分析 ,指出失效原因及应采取的对策。1　失效的形式四辊轧机油膜轴承失效形式及分析失效的原因 :(1)油膜轴承工作时有一层完整…     

宝钢冷轧支撑辊油膜轴承的维护与保养

油膜轴承是冶金设备中非常重要的备件,目前世界上绝大多数轧机支承辊轴承都采用油膜轴承.宝钢股份冷轧厂2030五机架冷连轧机和1420五机架冷连轧机支承辊采用的均是的油膜轴承.2030五机架冷连轧机由于是80年代投产的老轧机,其支撑辊油膜轴承是80年代的第三代产品.而90年代投产的1420五机架冷连轧机,其支撑辊油膜轴承就为第四代产品.为了保证油膜轴承的正常运行,以及轧机轧制带钢产品的几何精度,油膜轴承的维护和保养是一个值得研究的课题.     

滑套固井压裂起裂压力及影响因素

起裂压力高是滑套固井压裂面临的主要问题。根据滑套固井压裂的特征,建立地应力条件下滑套固井压裂计算模型,运用有限元法及岩石抗拉强度准则计算起裂压力,通过长庆油田桃X井的实例进行验证。结果表明:水平地应力差及端口方位角是滑套固井压裂起裂压力的主要影响因素,随着水平地应力差的增大,起裂压力降低,端口方位角增大时,起裂压力增大;地层岩石的弹性模量对起裂压力有较大影响,随着地层岩石弹性模量的增大,起裂压力增大;水泥环厚度对起裂压力的影响规律与水泥环和地层的弹性模量有关,当地层弹性模量大于水泥环弹性模量时,起裂压力随水泥环厚度的增大而减小,当地层弹性模量小于水泥环弹性模量时,起裂压力随水泥环厚度的增大而增大。     

线接触弹流问题弹性变形方程的快速卷积算法

根据数字信号系统的分析方法,提出了弹性体受力变形的信号系统模型,在时域和频域内对该系统加以描述。利用信号分析的快速傅里叶变换及其卷积性质,实现了线性接触弹性问题弹性变形方程的快速计算,其计算工作量为０（Ｎｌｏｇ２Ｎ）。通过对Ｈｅｒｔｚ压力分布的接触区弹性变形计算,表明弹性变形方程快速卷积算法的计算精度与现有算法相当,而计算时的存储空间开销则大大低于现有算法。因而,弹性变形方程的快速卷积算法在弹流计算中具有实用价值。     

包络环面蜗杆传动的承载接触研究

用罚函数接触有限元法分析了包络环面蜗杆传动的轮齿应力、接触齿面上接触力分布、接触区的形状以及接触中心的偏移状况,研究了不同载荷作用下瞬时啮合齿对间的载荷分配和接触区域的变化规律;并用三维光弹实验验证了在载荷作用下包络环面蜗杆传动轮齿间的接触应力分布和载荷分配情况,其实验测试结果与用接触有限元分析所得数据具有一致性。     

岩石应力敏感曲线机制分析

根据固体力学的有关知识,研究了岩石应力敏感曲线测试过程中的机理问题。岩芯应力敏感曲线测试时因封套的塑性变形,使得加载曲线与卸载曲线产生了较大的差异,也夸大了岩石的应力敏感程度。实际上,应力敏感测试时,岩芯只产生弹性变形,而不产生塑性变形。加载时封套有塑性变形,卸载时封套和岩芯都无塑性变形。卸载曲线的应力敏感程度,包含了封套的弹性变形部分。扣除封套的变形因素,岩石自身的应力敏感程度极其微弱。     

压缩式封隔器胶筒接触力学行为有限元分析

以Y341-114型压缩式封隔器为研究对象,基于Mooney-Rivlin橡胶本构模型,对封隔器胶筒的非线性接触力学行为进行有限元模拟,分析了胶筒轴向压缩距及胶筒与套管壁间接触应力分布与坐封载荷之间的关系。仿真结果表明,封隔器胶筒与套管壁间的接触应力和胶筒轴向压缩距均随坐封载荷的增大而增大;坐封载荷较高时,上胶筒与套管之间的接触应力最大,起主要密封作用的是上胶筒;坐封载荷较低时,中胶筒与套管之间的接触应力最大,起主要密封作用的是中胶筒。     

弹性-脆性-损伤模型及其在岩石局部破坏研究中的应用

在弹性-脆性-损伤本构模型中,采用了由线性的莫尔-库仑剪切屈服函数和非线性的虎克-布朗屈服函数复合后的屈服函数,以适应高压应力条件下岩石变形及破坏规律的研究.为了考虑脆性岩石在应力突然跌落过程中的弹性模量的变化,引入了一个损伤因子,以描述损伤的程度.此外,还考虑了围压对弹性模量的增强作用.对平面应变压缩条件下的矩形岩样的破坏过程进行了计算,并与接近脆性的带拉伸截断的应变软化莫尔-库仑模型的结果进行了对比,发现了它们之间的差异.又对静水压力条件下的平面应变模型开挖圆形巷道之后的破坏区、轻微的剪切及拉伸岩爆区和体积模量的分布进行了计算.研究发现,当考虑围压对弹性模量的影响后,体积模量的高值区位于V形坑的尖端,而V形坑内部的损伤程度随着损伤因子的增加而增加.如果不考虑围压对弹性模量的影响,V形坑尺寸大、较钝.研究结果表明,不同岩石脆性破坏过程中的损伤程度及围压对弹性模量的影响程度不相同是导致V形坑形态差别的原因之一.     

面向砼密封体磨损寿命的结构优化设计

为解决混凝土泵送过程中砼密封体在混凝土多相流体以及变载荷条件下的使用寿命问题,提出了基于摩擦副接触压强均匀化评价的砼密封体结构形态参数优化设计方法.即在归纳了弹性接触摩擦磨损的一般化物理模型的基础上,分析影响磨损的主要因素.参照实际工况建立砼密封体接触力学模型,并以砼密封体接触压强均匀化为基准建立优化目标评价函数,通过...     

面-面接触铝合金紧固件微动疲劳寿命预测方法研究

针对具有面-面接触特征的铝合金紧固件,根据其接触特点,建立有限元模型计算了其应力场分布。考虑接触面高轴应力梯度的力学响应,用接触面应力三维度的概念来反映微动疲劳多轴应力状态。考虑损伤和弹塑性势能的耦合,从热力学第二定律出发,基于损伤力学本构方程,推导出基于热力学耗散势函数的耦合损伤演化模型。结合实验参数,得到预测铝合金紧固件微动疲劳寿命的方法。寿命预测结果与实验值进行对比,误差分散在25%范围内。