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重磅来袭!深析斯凯孚滚刀轴承在轨道交通建设中的运用
时间:2019-8-7 16:33:11  来源:SKF  点击:122

 

重磅来袭!深析斯凯孚滚刀轴承在轨道交通建设中的运用

 

 

关于中国的轨道交通

你不得不了解的几个数字

截止2018年底,

中国大陆地区共有35个城市开通轨道交通,

运营线路185条

运营线路总长度达到了5761.4公里

上海和北京的线路总长度

分别为784.6公里与713公里,

位居世界前2位

更有53个城市共有6374公里在建线路,

这一数字甚至超过地球半径——6371公里!


蛰伏地下的中国速度

轨道交通分为7种制式,

地铁是当之无愧的C位,

已开通运营的5761.4公里中,

地铁达4354.3公里,占比75.6%

在6374公里的在建线路中,

地铁5315.6公里,占比83.4%

自1969年北京第一条地铁建成,

我们用50年的时间,

赶超了发达国家100多年走完的路。

截止2018年主要城市地铁运营里程(单位:公里)


盾构机——建造地铁的地下巨无霸

地铁建设是一项极其复杂庞大的系统工程,

其中最关键的步骤莫过地下隧道的挖掘工作,

这都要依靠隧道挖掘的地下巨无霸

盾构机来完成。

盾构机号称“钢铁蚯蚓”,

平均长度80米,重达数百吨,

最前端的刀盘犹如一口“大钢牙”,

负责挖土掘进,盾构机每前进一米,

都是地铁建设者们日以继夜奋斗的成果。

(下图是盾构机的剖面图,是不是非常酷炫)


吃土,从来不是一件容易事

掘进没有那么容易,

每个城市有他的脾气,

尤其是在硬岩地质中,

刀头和地下岩壁会产生巨大的摩擦及能量,

承受这些能量的关键,

正是安装在刀盘表面的轴承,

高性能和长寿命的轴承可以有效降低换刀率,

提高掘进时间,从一定程度上来讲,

地铁隧道的挖掘也是一场关于轴承性能的大考。


 

无惧任何挑战

斯凯孚刀头轴承

交付完美答卷

斯凯孚深知在硬岩隧道掘进过程中所要

面对的挑战:

● 工地现场刀具组装条件不易受控

● 极高、复杂的载荷

● 破岩时的冲击、振动和偏心

● 高温、污染、润滑化不良

因此对于刀头轴承,斯凯孚提出了更高要求:

●高尺寸一致性、安装便利性

●优质钢材、特殊热处理、优化的轮廓曲线

●低摩擦力矩,良好的表面质量

●良好的表面耐磨性


依靠在轴承设计,

制造和应用领域累计的百年经验,

斯凯孚刀头轴承集成六大解决方案

完美应对:


1

内圈挡边和滚动体大端接触面的型线、

表面精度根据应用特点进行针对性优化。

有利于不同转速下建立润滑油膜,

磨损减小,轴承预紧不易丢失

保持轴承摩擦力矩一致性。


2

更低的粗糙度,更高的轴承寿命。

更易形成有效油膜,减少金属直接接触,

降低轴承内部摩擦,更低的运行温度。


3

高于标准的关键尺寸公差控制,

确保了轴承预紧更加受控。


4

特殊的渗碳热处理工艺,

确保了润滑不良情况下耐磨性。


5

优质钢材和加强设计,

确保了轴承承载和抗冲击载荷能力。


6

内部滚道特殊几何修型,

确保了轴承在偏心时的应力分布更均匀。


此外,得益于斯凯孚的先进仿真模拟技术,我们可以基于客户的需求进行各种复杂工况下轴承运行状况的模拟以及产品最优化设计,真正做到从应用工况出发,获得最佳设计方案。


上图展示了不同受力情况不同的滚道修型下轴承表面接触应力的情况,斯凯孚通过优化,选取了最合适刀头轴承,所使用的特殊滚道修型。


SKF刀头轴承出色表现,可以显著延长轴承更换周期,有效降低在复杂恶劣的工作环境中,因停机维护带来的巨额损失,整体降低运营成本。在中国基础建设不断日新月异, 城市化进程不断加快的今天,斯凯孚刀头轴承将始终伴随盾构机掘进的步伐,共同开启中国轨道交通的新篇章。