水润滑轴承是船舶动力推进系统的核心关键部件。在水润滑轴承运行过程中水既是润滑剂又是冷却剂,而水的比热是油的2倍多,冷却效果好,长时间运行也无过热现象发生,且不用担心润滑介质泄露对环境的污染问题。而油润滑轴承的润滑油一旦大量泄露,将会引起环境灾难,更会泄露舰船的航行轨迹。因此,出于安全性考虑,目前全球各国的海军舰艇均采用水润滑轴承作为推进系统主承载轴承。水润滑轴承最早采用铁梨木制备而成,然而随着自然资源的枯竭,近年来已逐渐被高分子材料替代,如目前普遍采用的橡胶、聚氨酯、纤维增强酚醛树脂等人工合成高分子材料,这几类材料模量差异较大,承载能力存在差别。目前比较著名的水润滑轴承品牌有美国Duramax的ROMOR、英国TENMAT的“飞龙”和加拿大的“赛龙”等。
2008年,中国科学院长春应用化学研究所开展了水润滑轴承材料和轴承结构等相关研究,攻克了水润滑轴承材料耐磨、轴承结构设计等系列难题,并成功开发出一系列高分子水润滑轴承材料,获得了中国船级社(CCS)、美国船级社(ABS)、法国船级社(BV)、挪威·德国船级社(DNV·GL)、英国船级社(LR)以及韩国船级社(KR)等世界知名船级社的认证,目前已经在200余艘各类船舶中获得应用。
高分子水润滑轴承项目是吉林省化工新材料重大科技创新基地的入孵项目之一,长春应化所相关课题组以该项目为依托,于2014年成立了长春安旨科技有限公司。
目前该公司已开发出基于橡胶基(型号NZ-RN)、聚氨酯基(型号NZ-PX)和酚醛基(型号NZ-SF)的三大系列水润滑轴承产品,以适应不同工况需求。其中:
(1) 橡胶基水润滑轴承具有摩擦系数低、磨损量小、形状自适应能力强等特点,目前该类材料的性能参数可与美国最先进的轴承相媲美;
(2) 聚氨酯基水润滑轴承是适用于正常工况下综合性能最优的一款水润滑轴承,具有较强的承载能力、形变自适应能力和良好的水润滑效果,材料研制水平已经与加拿大“赛龙”相当,历经五年多的实船验证,开发的NZ-PX型水润滑轴承完全可以替代“赛龙”轴承;
(3) 酚醛基水润滑轴承以其高承载和高可靠性而广泛应用于重要海洋工程项目中,开发的NZ-SF型轴承产品性能与英国T12轴承产品性能相当,目前通过大量的试验数据和工程应用经验,NZ-SF型轴承有望替代英国T12轴承。
(文/刘金英)