基于CFX的油膜轴承衬套边缘区域磨损分析

发布时间：2021-07-31 18:10

  油膜轴承是钢材生产线上用于粗、精轧机的核心设备,通常其运行状态对轧钢机的轧制精度和轧制质量有着重要的影响。随着冶金行业生产技术的提高,轧机越来越向着高速、重载和连续运行的方向发展,作为轧机核心部件的油膜轴承,无论从设计或是使用都对其有了更高的要求。在实际轧制生产过程中,油膜轴承经常会出现类似于衬套的磨损、合金层的划伤以及锥套的划伤等形式的失效形式,这些失效形式会大大影响油膜轴承的使用寿命,更严重的会直接造成轧制终止而停机,从而给轧钢厂造成很大的损失。造成这些失效形式的原因是多样的:例如制造过程中轴承表面加工精度不满足要求、巴氏合金的浇铸工艺不稳定,或者是生产中出现润滑系统故障等,都可能造成上述的问题的发生。因此要想找出问题的根本原因,就要具体问题具体分析,故首先要分析油膜轴承出现损伤的机理,再有针对性的采取改善措施,从而达到提升油膜轴承的可靠性、延长其工作寿命的要求,这对降低钢铁企业的成本有着实质的意义。本文针对油膜轴承衬套边缘区域发生过度磨损这一种失效形式展开分析:以国内某大型钢厂的油膜轴承为研究对象,利用CFX强大的流固耦合分析能力,完成了对研究对象建模和数值计算。并得出了在给定初始参数下,不考虑轧辊的挠度变形,油膜的最大稳定压力为1.936 MPa;然后重点分析轧辊的挠度变形对油膜参数的影响,通过ANSYS仿真得到轧辊的初始最大挠度变形量为0.125mm,将此变形量作为变量代入模型进行迭代计算,得到最终收敛的最大油膜压力为2.233Mpa,轧辊轴颈的最大变形为0.115mm;进而分别计算出了当轧制力分别为1250t,1300t,1350t,1400t和1450t时油膜参数的收敛结果。在此基础上,分析得出要保证油膜轴承不发生磨损的前提是自位机构的最大调整量必须大于最小油膜厚度的要求:例如在1200t的轧制力工况下,自位机构的调整量必须大于0.1254mm。最后分析油膜轴承衬套发生磨损的原始:由于自位机构的磨损降低了自身的调整幅度,当检修不及时就会导致油膜轴承衬套的损伤,这为油膜轴承自位机构的运行维护提供了理论参考。此外,本文还将数值分析的数据与油膜轴承的实际运行数据比对,证实数值分析的结果是符合预期,可靠的。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG333.1

【参考文献】

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本文编号：1207447