1.Projekthintergrund

Die Hangzhou Jiangdong Bridge ist ein wichtiger Teil des Hangzhou Qiantang River Crossing Project. Als die neuste Struktur und die schwierigste Konstruktionsbrücke auf dem Qiantang-Fluss ist die Jiangdong-Brücke die einzige Kombination aus selbstverankerten Weltraumkabel-Hängebrücken und Spannbeton-Durchlaufträgern im Land. System. Die Struktur der Brücke ist einzigartig, die Brücke ist vielfältig, der Prozess ist komplex, die technische Schwierigkeit ist hoch und eine große Anzahl neuer Prozesse muss angewendet werden. Unter ihnen hat die selbstverankerte Hängebrücke des Hauptnavigationslochs eine einzigartige Form.

Es ist eine selbstverankerte Hängebrücke mit drei Feldern. Die Hauptspannweite der Hängebrücke beträgt 260 Meter. Es gibt keinen Präzedenzfall für diese Art von Hängebrücke in China. Bei dieser selbstverankerten Hängebrücke sind die Tragseile in der Brückenstufe quer geneigt, und die Neigung ist relativ groß, etwa 2,9:1, was erfordert, dass sich die Tragseile an die bidirektionale Längs- und Querverformung anpassen müssen. Im Allgemeinen können sich die bolzenverbundenen Schlingen traditioneller Hängebrücken nur an eine einseitige Verformung anpassen, daher muss die Brücke innovativ gestaltet und ein neuer Typ von Schlingenkugelgelenk entwickelt werden. Die Leiter des Shanghai Engineering Design and Research Institute und des Shanghai Materials Research Institute, der Projektdesigneinheiten, haben unser Unternehmen viele Male besucht.

2. Projektumsetzungsplan

2.1 Vorarbeiten des Projekts

Durch den technischen Austausch mit dem Hauptkonstruktionspersonal des Shanghai Engineering Design and Research Institute in der Anfangsphase wird zunächst angenommen, dass das obere Ende der Schlinge mit der Hauptkabelklemme durch ein radiales Gelenklager verbunden ist und das untere Ende über ein Schrägkugellager mit dem Stahlhohlkasten verbunden, so dass sich die Schlinge nicht nur an die Verformung entlang der Brücke, sondern auch an die Verformung der Querbrücke anpassen kann. Für die technischen Anforderungen zur Sicherstellung einer Lebensdauer von 50 Jahren wird vorläufig festgelegt, selbstschmierende Gelenklager und Materialien aus rostfreiem Stahl zu verwenden, und es wird festgelegt, zunächst Muster für umfassende Tests herzustellen.

2.2 Hauptinhalte und -ziele des FuE- oder Bauprojekts

Merkmale der bolzenverbundenen Schlinge (technische Indikatoren): Sie kann sich an vertikale und horizontale Zwei-Wege-Verformung anpassen, der Reibungskoeffizient der oberen und unteren Gelenke ist klein (eingestellter Indexwert) und sie kann sich an Drehwinkel von ±6° anpassen.

2.2.1 Grundlegende Anforderungen des Projekts:

Die Lager dieses Projekts müssen die Anforderungen an Alterungs- und Korrosionsbeständigkeit, Selbstschmierung, Verschleißfestigkeit und lange Lebensdauer unter den harten Arbeitsbedingungen des Rings erfüllen und gleichzeitig die Möglichkeit haben, die Durchbiegung einzustellen , dämpfen Vibrationen und benötigen keine Wartung. Um diese Anforderungen zu erfüllen, nehmen die selbstschmierenden Radial-Gelenklager für die Schlüsselknoten der selbstverankerten Hängebrücke im Weltraum der Jiangdong-Brücke die folgenden Bauformen an: Der Außenring besteht aus abgeschrecktem Edelstahl 4Cr13 und der Außenring Ring ist geteilt. Die innere Kugelfläche ist verchromt und mit einem Sicherungsring fixiert. Die Stirnseite des Außenrings ist mit PTFE in das Dichtringmaterial eingebettet; der Innenring ist aus Edelstahl 4Cr13, und die sphärische Oberfläche ist mit einem einheitlichen, festen, selbstschmierenden Material eingelegt. Die wichtigsten technischen Schlüsselpunkte, die für diesen Lagertyp gelöst werden müssen, sind: (1) Forschung zu den Reibungseigenschaften von sphärisch eingelegten, festen, selbstschmierenden Materialien; (2) Forschung zur Technologie des Einlegens sphärischer Oberflächen in feste selbstschmierende Materialien; (3) Forschung zur technologischen Leistung von PTFE-Dichtungsringen; (4) Forschung zum Herstellungsprozess von Innen- und Außenringen; (5) Forschung zur Anpassungstechnologie von Innenring und Außenring. (3) Forschung zur technologischen Leistung von PTFE-Dichtungsringen; (4) Forschung zum Herstellungsprozess von Innen- und Außenringen; (5) Forschung zur Anpassungstechnologie von Innenring und Außenring. (3) Forschung zur technologischen Leistung von PTFE-Dichtungsringen; (4) Forschung zum Herstellungsprozess von Innen- und Außenringen; (5) Forschung zur Anpassungstechnologie von Innenring und Außenring.

2.2.2 Das Produktstrukturdiagramm ist in Abbildung dargestellt

Das Lager dieser Struktur durchbricht die Grenze der Lebensdauer des allgemeinen radialen Gelenklagers mit einem Dichtungsring von 20 bis 30 Jahren und erreicht die Lebensdauer von 50 Jahren. Tragen Sie hohe radiale Belastung, kleinen Schwenkwinkel, Selbstschmierung, wartungsfrei, verschleißfest und andere besondere Bedingungen wie selbstverankerte Hängebrücke mit Weltraumkabel.

2.2.3 Schlüsseltechnologie Forschungsinhalte:

(1) Forschung zum Produktstrukturdesign (wartungsfreies selbstschmierendes Strukturdesign);

(2) Forschung zum Reibungs- und Verschleißverhalten fester selbstschmierender Materialien bei niedriger Geschwindigkeit und hoher Belastung;

(3) Forschung zur gleichmäßigen Einlage von Edelstahl. Schmierprinzip und -gesetz fester selbstschmierender Werkstoffe;

(4) Forschung zur einheitlichen Mosaikverarbeitungstechnologie fester selbstschmierender Materialien;

(5) Forschung zur Verarbeitungstechnologie und Anwendung von PTFE-Dichtringen;

(6) Sphärische Oberflächenverchromung des Außenrings aus Edelstahl.

2.2.4 Wichtiges technisches Prinzip:

trockener Verschleißmechanismus. Wenn zwei nicht geschmierte Oberflächen aneinander gerieben werden, werden die ungleichmäßigen Spitzen auf den beiden Oberflächen einer Scherung, einer lokalen Bindung und einer plastischen Verformung ausgesetzt, wodurch Reibung und Verschleiß verursacht werden. Herkömmliche Schmiermittel können diese Effekte erheblich reduzieren, jedoch werden im Stillstand, insbesondere unter Schwerlastbedingungen, Öl und Fett herausgepresst, wodurch das Lager effektiv ungeschmiert bleibt, was bei der nächsten Bewegung oft verloren geht. Zeigt einen hohen Haftreibungskoeffizienten. Radial-Gelenklager mit festem selbstschmierendem Material im Innenring verschieben sich unter diesen Bedingungen nicht, sodass das Material bei der nachfolgenden Bewegung den Reibwert nicht erhöht. Diese Lagerart bildet immer einen Schmierfilm auf der Lageroberfläche und sorgt so für stets geringe Reibung und geringen Verschleiß, Auch bei hoher statischer Belastung bleibt der Festschmierstofffilm auf der Lageroberfläche. Wenn Verschleiß auftritt, wird mehr Festschmierstoff an die Lagerflächen abgegeben, wo Schmierstoff benötigt wird.

2.3 Produktinnovationspunkte

Daher ist die Innovation dieses Projektprodukts:

2.3.1 Strukturelle Innovation:

(1) Das Produkt dieses Projekts verwendet Edelstahl eingelegtes festes selbstschmierendes Material und sphärische Verchromung, um das ursprüngliche Stahl-zu-Stahl- oder Stahl-zu-Kupfer-Reibungspaar zu ersetzen. Es hat auch die Funktion der wartungsfreien Selbstschmierung, um einen Nullausfall der Schlüsselknoten der selbstverankerten Weltraum-Hängebrücke zu realisieren und die durch das ursprüngliche Ölen und Schmieren verursachte Umweltverschmutzung zu vermeiden. Da der Innenring aus Edelstahl als Ersatz für den Innenring aus Kupfer verwendet wird, kann gleichzeitig viel Kupfermaterial eingespart, die Gesamtfestigkeit des Innenrings usw. verbessert und eine nachhaltige Innovation und Entwicklung erreicht werden.

(2) Der PTFE-Dichtungsring wird verwendet, um den herkömmlichen Dichtungsring aus Graphitnylon oder Polyurethan zu ersetzen, sodass die Lebensdauer des Dichtungsrings auf 50 Jahre erhöht und die Arbeitstemperatur von -30 ℃ ~ 130 ℃ auf -50 erweitert wird ℃~200℃, was die Anti-Aging- und Korrosionsschutzeigenschaften stark verbessert.

2.3.2 Prozessinnovation:

(1) Die Bearbeitung der sphärischen Oberfläche des Innenrings, die gleichmäßig mit festen selbstschmierenden Materialien eingelegt ist, ist ein schwieriger Punkt bei der Bearbeitung von inländischen Gelenklagern. Jetzt hat unser Unternehmen dieses Problem im Grunde überwunden und solche Sonderwerkzeugmaschinen speziell konstruiert und ausgestattet; Diese Technologie kann die internen Die ursprünglichen Verarbeitungsspezifikationen und -fähigkeiten des festen selbstschmierenden Materials werden gleichmäßig in die sphärische Oberfläche des Rings eingebettet.

(2) Das selbstschmierende Material mit einer Bedeckungsrate von Z% kann den Verschleiß wirksam verringern, die Reibung verringern und ein Festfressen verhindern und die Lebensdauer des Lagers während des Betriebs erheblich verbessern. Es kann den Festschmierstoff durch die durch Reibung erzeugte Wärme ohne Öl allmählich auf die Reibfläche verteilen, um den Effekt eines kleinen Reibungskoeffizienten und einer guten Verschleißfestigkeit zu erzielen. Apropos gleichmäßige Reihenanordnung: alle eingelegten Löcher sind in Bewegungsrichtung kreuzweise angeordnet, und der Abstand der Löcher in axialer bzw. radialer Richtung (bezogen auf die Bewegungsrichtung) sollte in einem engen Verhältnis dazu gehalten werden sorgen dafür, dass die Schmierung die gesamte Gleitrichtung abdeckt und einen lückenlosen Festschmierfilm bildet.

(3) Es ist schwierig, die Interferenz der sphärischen Oberfläche aufgrund der Verwendung von PTFE-Dichtringen in diesem Projekt genau zu verarbeiten und zu kontrollieren, um die Dichtwirkung auf der Innenseite des Lagers zu erzielen; Unser Unternehmen beherrscht diese Technologie grundsätzlich und kann stabil in der Kleinserienfertigung eingesetzt werden. Das Projekt wird nach Abschluss zum Know-how des Unternehmens.

2.4 Vergleich der technischen Produktleistung mit ähnlichen Produkten im In- und Ausland

Derzeit gibt es im In- und Ausland keine ähnlichen Produkthersteller, daher sind die Produkte dieses Projekts im In- und Ausland originell. Die fortschrittliche Art der technischen Produktleistung spiegelt sich wider in:

2.4.1 Produktweiterentwicklung:

Das Produkt dieses Projekts muss den umfassenden Leistungsbewertungstest der oberen und unteren Knoten der Schlinge unter Ermüdungsbelastung und den 1-Millionen-Swing-Test der oberen und unteren Knoten der Schlinge durch das Shanghai Institute of Materials bestehen. Die Gesamtleistung kann das inländische Niveau erreichen. führende Ebene.

2.4.2 Erweiterte Struktur:

Das Produkt dieses Projekts ist aufgrund seiner selbstschmierenden Struktur wartungsfrei. Gleichzeitig spart es Kupferressourcen und verwirklicht eine nachhaltige Entwicklung.

2.4.3 Technologische Weiterentwicklung:

Die in diesem Projekt angewandte, gleichmäßig eingelegte, feste, selbstschmierende Materialverarbeitungstechnologie und die PTFE-Dichtungsring-Steuerungstechnologie befinden sich auf dem führenden nationalen und internationalen fortgeschrittenen Niveau.

3. Projektreife

(1) Die selbstschmierenden Gelenklager an den Schlüsselknoten der selbstverankerten Weltraum-Hängebrücke haben den Pilottest bestanden, und es wurde eine Kleinserien-Produktionsprozesstechnologie entwickelt. Es hat die Eigenschaften hoher Festigkeit, hoher Verschleißfestigkeit und hoher Schlagfestigkeit, wodurch sichergestellt wird, dass das Gelenklager auch bei hoher radialer und axialer kombinierter Belastung noch intakt ist und gleichzeitig im Vergleich zum Originallager es spart eine Menge Buntmetalle. Metall, sondern lösen auch die Lagerinstallations- und Wartungsprobleme.

(2) Die Produkte dieses Projekts haben die Bewertung des technischen Bewertungsausschusses des Unternehmens bestanden und sind im In- und Ausland original. Aufgrund des starken F&E-Teams des Unternehmens, der vollständigen Produktionsausrüstung, der Prozesswerkzeuge und der Testmethoden wurden das Qualitätssystem und das Umweltsystem gemäß ISO/TS16949 und ISO14001 eingerichtet, die die Anforderungen der Massenproduktion und der Produktqualität und des Umweltschutzes erfüllen können Schutz, und die Produktqualität ist stabil und zuverlässig; die Produkte dieses Projekts Nach dem Test des Shanghai Institute of Materials Research wurden die Leistungsindikatoren anerkannt. Gleichzeitig nimmt das Unternehmen Value Engineering immer als Leitfaden im Prozess der Transformation technologischer Errungenschaften und strebt danach, die Kostenleistung von Produkten zu verbessern,

(3) Geistige Eigentumsrechte an Kerntechnologien: Die Kerntechnologien dieses Projekts werden alle vom Unternehmen entwickelt und beherrscht. Für die selbstschmierenden Gelenklager von Schlüsselknoten selbstverankerter Hängebrücken im Weltraum hat das Unternehmen einen entsprechenden Patenttechnologieschutz beantragt. Da das Unternehmen auf nationalem und internationalem Spitzenniveau in der Gelenklagertechnologie eine führende Position einnimmt, ist eines der Hauptforschungsprojekte des Postdoktorandenarbeitsplatzes des Unternehmens die Erforschung und Entwicklung von festen selbstschmierenden Materialien, die eine starke Fähigkeit zur kontinuierlichen Innovation und Verbesserung. Daher kann es die unterschiedlichen Bedürfnisse der Benutzer bei verschiedenen Gelegenheiten erfüllen, so dass die Lager unseres Unternehmens in diesem Projekt immer auf höchstem Niveau in der heimischen Industrie sind.

4. Ergebnisse

Versuchsproduzierte Proben und bestanden am Shanghai Materials Research Institute: Leistungsbewertungstest der oberen und unteren Knoten der Schlinge unter Ermüdungsbelastung und 1-Millionen-Swing-Tests der oberen und unteren Knoten der Schlinge; die Lebensdauer des PTFE-Dichtrings kann die Anforderungen von 50 Jahren erfüllen; Die Temperatur erreicht und erfüllt die Anforderungen von -50℃~200℃.