Modal Test/Calculation Correlation Study on the Lower Crankcase of High-Duty Diesel Engine

To set up the dynamic FEM model of a high-duty diesel's lower crankcase with sufficient precision, modal correlation research on tested and calculated modes have been fulfilled. MACs between each mode pairs, CoMACs and ECoMACs on each node of modal testing model have been calculated. On the assistant of modal shape comparison, MACs could afford information about correlating relations between tested and calculated mode groups. CoMACs and ECoMACs have pointed out the direction of structure modification to FEM model. The results of the study show that the analytic model built has a certain degree of accuracy.

开架发电机组冷却系统性能评估及结构改进

发电机组冷却系统流场分析及冷却性能评估有助于确认冷却系统总流量大小、冷却风量分配比例和冷却风流速分布特性,确保风道流量分配均匀和高温区域冷却良好。以某开架发电机组为研究对象,根据冷却系统设计要点对其冷却系统进行了初始布局结构设计,采用流体分析软件STAR-CCM+搭建了开架发电机组冷却系统流场分析模型。结果表明,缸头风道风量占发动机风道总风量的48.77%,箱体底部风量占比为6.7%,不利于发动机缸头和机油的冷却。通过调整导流罩与散热片间距、风扇罩更改为渐扩线形式、箱体开孔与散热片形状及导流的匹配改动、拉盘开孔增大等方式形成了开架发电机组冷却系统结构改进方案。改进后该机组缸头风道风量占发动机风道总风量的61.83%,箱体底部风量占比为13.04%。缸头风道风量及箱体底部风量基本满足发动机缸温及油温的冷却需求。发动机各风道冷却风速度分布均匀,电机冷却较好,空滤器进风均来源于外界冷却风;消声器表面风速分布均匀,不存在流动死区且靠排气管处风速较大。该发电机组冷却系统可对机组实现较好的冷却,保障机组正常且长时间运行。研究结果可为发电机组冷却系统布局设计及结构改进提供参考。

灰铸铁曲轴箱缩陷分析及工艺措施

为解决SC10E系列曲轴箱厚大部位缩陷缺陷的问题,采用了激冷铸件缺陷位置、降低回炉料对铸件收缩倾向的影响、调换孕育剂等方法。具体的措施包括:在缺陷位置顶部安装铬铁矿砂芯;修改熔炼炉料配比,修改前新生铁∶回炉料∶废钢=2∶4.5∶3.5,修改后新生铁∶回炉料∶废钢=2∶0∶8;将RECaBa孕育剂调换为Si75Sr1.5孕育剂。措施实施后大幅度降低了此产品缩陷缺陷率,彻底解决了该产品铸造废品率偏高的问题。

某款发动机曲轴箱通风系统优化设计研究

以某款3缸增压汽油机的曲轴箱通风系统为例,对发动机曲轴箱通风系统进行优化设计研究。通过极限装配分析、零件结构对比、发动机台架性能验证、整车表现方法及研究,最终改善整车怠速工况曲轴箱压力波动和噪声问题,优化曲轴箱通风系统。

150BS基础油空间位阻和自氧化效应对柴油机油清净性的影响

采用曲轴箱模拟试验法考察了150BS基础油对柴油机油清净性能的影响,利用^(13)C NMR和凝胶渗透色谱对柴油机油组分进行了结构表征。实验结果表明:加入1%150BS基础油时清净性效果最优,加入5%150BS基础油时清净性效果最差。150BS基础油与柴油机油所用Ⅱ类基础油相比,其分子粒径更大。低含量150BS基础油空间位阻效应降低了机油组分自由基碰撞结合的概率,进而提高了柴油机油清净性能;而高含量150BS基础油在空间位阻效应抑制机油组分自由基碰撞概率的同时,自身产生更多自由基,反而提高了自由基碰撞结合概率,致使柴油机油清净性变差。

蠕墨铸铁轻量化曲轴箱的工艺研发与应用

介绍了蠕墨铸铁轻量化曲轴箱的结构和技术要求,详细阐述了采用SinterCast两步法蠕化处理工艺生产轻量化曲轴箱的熔炼工艺及过程控制,实现了蠕墨铸铁在线智能预测与调控,稳定了蠕墨铸铁件的质量。同时,使用自主研发的智能蠕化率自动评定系统,实现了蠕化率的自动测量和准确评级。经检测,生产的轻量化曲轴箱铸件材料质量稳定,铸件本体的蠕化率达到90%以上,珠光体体积分数达到95%,铸件本体的抗拉强度≥430 MPa,硬度为210~240 HB,符合技术要求。

农用柴油机活塞环组机油消耗和窜气的灰色关联分析与预测

活塞环组的润滑和密封性能直接影响柴油机的动力性、经济性和排放特性,机油消耗量(lube oil consumption,LOC)和窜气量(crankcase blow-by,CB)是评估活塞环组润滑和密封性能优劣的主要指标。为探究影响农用柴油机活塞环组LOC和CB的影响因素及LOC和CB对影响因素的敏感程度,该研究提出农用柴油机活塞环组LOC和CB的多影响因素系统分析及预测方法。以YNF40农用柴油机为对象,首先搭建柴油机LOC和CB测试台架,建立活塞环组运动学与动力学仿真模型并验证模型的精确度和可靠度,然后采用灰色关联分析(grey relation analysis,GRA)得到不同影响因素的灰色关联度(grey relational grade,GRG),并基于此进行影响因素敏感性分析,最后基于BP神经网络建立不同转速工况下LOC和CB瞬态变化的时间序列预测模型。多因素GRG分析结果表明:对活塞环组LOC和CB影响最敏感和最不敏感的因素分别是活塞第一环槽下边缘倒角和活塞第三环槽背隙,其对应的GRG分别为0.89279和0.58361,得到目标与影响因素敏感程度的降序排列为:第一环槽下边缘倒角、顶环开口间隙、第一环槽下侧环岸间隙、第二环槽侧隙、第二环槽下边缘倒角、第二环开口间隙、第三环槽上边缘倒角、油环开口间隙、第二环槽上边缘倒角、第一环槽背隙、顶环切向弹力、第三环槽上侧环岸间隙、顶环环槽下侧轮廓倾角、第二环槽下侧环岸间隙、第一环槽上侧环岸间隙、配缸间隙、第三环槽侧隙、第一环槽上边缘倒角、顶环环槽上侧轮廓倾角、第一环槽侧隙、第二环槽上侧环岸间隙、第三环槽下边缘倒角、第二环槽背隙、第三环槽下侧环岸间隙、顶环上端缩减量、第三环槽背隙。LOC和CB随活塞第一环槽下边缘倒角和活塞第三环槽背隙变化的平均标准差分别为2.81、3.90和0.003、0.209。各影响因素与LOC和CB的GRG越大,LOC和CB随影响因素变化的平均标准差越大,对影响因素越敏感。BP神经网络时间序列预测结果表明:预测值与真实值的变化趋势较一致且都分布在95%置信带以内,模型具有较高的预测精度。研究结果可为农用柴油机提高热效率、减少和控制碳排放提供有效指导。

球铁内燃机机身缩松缺陷的工艺改进

重点讨论了球墨铸铁机身在铸造过程中冒口根部的缩松缺陷。通过降低铸件浇注温度上限,即由1360~1380℃变为1360~1370℃范围内,同时将冒口颈尺寸为φ60 mm的φ120 mm保温冒口更改为冒口颈尺寸为30 mm×60 mm×25 mm的φ150 mm木质冒口以解决铸件冒口根部缩松缺陷。生产结果显示缩松问题得到彻底解决,为解决其他机身缩松缺陷提供了参考依据。

某型柴油机曲轴箱压力误报警原因分析与改进技术研究

针对某型柴油机在使用过程中多次出现曲轴箱压力过高报警停车问题,对柴油机自身运动件进行检查,重新起动无故障发生,可排除柴油机运行故障及零部件质量问题。另出现曲轴箱压力高报警时,油气分离器指示装置未出现变色,说明曲轴箱压力高报警问题的出现不是来自柴油机本身,而是报警系统及相关线路出现故障,造成误报警。造成误报警的原因是报警装置连接管路积油导致堵塞,引起控制系统误判并出现误报警。

发动机曲轴箱内腔脉纹成因分析及对策

介绍了发动机曲轴箱铸件的结构及生产中出现的铸件内腔脉纹问题,分析了曲轴箱油道内腔脉纹缺陷的形成机理,并采取多种措施进行改进,试验结果表明:(1)采用特种砂能解决脉纹问题,但显著增加铸件成本;(2)选择有机或无机防脉纹剂都会降低砂芯的强度,增加了铸件粘砂或烧结的风险,影响尺寸精度,造成铸件尺寸超差;(3)D381防脉纹涂料对铸件脉纹缺陷有着显著的抑制作用,并具有操作简单等综合成本上的优势。

隔膜泵液压-曲轴通用润滑油的研制

活塞隔膜泵因具有曲轴箱与液压室相连的设计特点,经过长时间使用,设备磨损后容易导致所加注的工业齿轮油与液压油之间相互渗漏混兑,不能满足设备润滑需求。为解决这一润滑难点,围绕活塞隔膜泵的设备运行特点和润滑需求,以Ⅰ类和Ⅱ类油作为基础油,优化配方,研制了一款隔膜泵液压-曲轴通用润滑油。研制油品具有适宜的运动黏度,良好的过滤性、密封材料适应性、低温性能、耐磨承载性、剪切安定性、防锈防腐性和热氧化安定性等,达到了技术指标要求。该通用油将曲轴箱与液压室分别润滑的传统方式集约为使用同一种油品进行通用润滑的方式,能够减少换油种类,大大降低维护成本。

MAN双燃料发动机曲轴箱监测系统作用及管理

针对MAN 16V32/40型双燃料柴油机的一次缸套拉伤故障,通过分析曲轴箱监测系统的工作原理,梳理柴油机曲轴箱故障现象,探讨造成触发监测系统报警及关停的因素,分析认为,曲轴箱内运动部件异常后出现高温导致滑油气化,造成曲轴箱监测系统中红外装置报警,而水气化温度低于滑油,是曲轴箱监测系统出现误报警的主要原因。

压缩机主轴瓦脱壳烧研及解决措施

文章分析二氧化碳压缩机主轴瓦脱壳烧研的原因为:现场安装压缩机时电机基础的二次灌浆层出现偏差进而导致投运一段时间后电机基础下沉、曲轴运动轨迹偏离,主轴瓦脱壳烧研。经过对事故的分析及综合评定,从根本上解决了现场的实际问题。

4列400 kN气体力迷宫压缩机开式曲轴箱的设计

随着石油化工领域的不断发展,迷宫压缩机的应用更加广泛,特别在节能减排项目上的应用,更提高了迷宫压缩机的使用率,市场的需求推动了迷宫压缩机国产化的进程,迷宫压缩机发展潜力是巨大的。主要介绍了4列迷宫压缩机曲轴箱的结构特点,阐述了迷宫压缩机的工作原理,通过有限单元法对曲轴箱进行数值分析计算,分析了其在极端况下的受力情况并进行强度校核,其计算方法和结果为其他系列迷宫压缩机的设计与开发提供理论依据。

曲轴箱加热带对风冷热泵模块机组载荷性停机制冷剂迁移的影响

以笔者所在公司开发的定频涡旋压缩机和曲轴箱加热带为测试分析样本,研究了曲轴箱加热带对风冷热泵模块机组载荷性停机制冷剂迁移的影响,设计了压缩机安装曲轴箱加热带和不安装曲轴箱加热带在风冷模块机组载荷性停机时制冷剂迁移量和涡旋润滑情况的对比试验,验证了安装曲轴箱加热带的系统在载荷性停机24 h内压缩机内部涡旋部件表面仍然有大量的润滑油,与不安装曲轴箱加热带的系统对比制冷剂迁移量减少了53%。为因系统部件之间的温度差异导致的制冷剂迁移降至最低限度提供了参考方案,并为探测风冷热泵模块机组制冷剂迁移提供了具体的试验方法参考。

曼恩L23H型柴油机机架浇注系统设计及改进

研究曼恩L23H型柴油机机架铸造工艺,根据均衡凝固理论设计浇注系统。将原双边过桥拔塞半封闭阶梯式浇注系统设计改进为单边拔塞底注开放式大流量浇注系统,并充分利用泡沫陶瓷过滤片的过滤紊流作用,最大程度降低铁水充型速度,实现平稳充型。生产加工验证结果表明,改进后的浇注系统设计满足技术要求,解决了铸造缺陷,提高了铸件内外表面质量和铸造工艺出品率,为后续类似产品铸造工艺设计提供依据。

曲轴箱通风系统油气分离器的性能研究

对1台直列4缸汽油机的曲轴箱通风系统进行了窜气流量和窜气中机油含量的试验研究。应用CFD分析软件Fluent研究了气缸盖罩中迷宫式油气分离器的流动特性,分析最大窜气流量(15 L/min)和最大扭矩(160 N·m)工况点下油气分离过程的速度场、压力场和分离效率。研究结果表明:该油气分离器的多孔过滤板与挡板配合结构在最大窜气流量工况点下能够获得75%以上的分离效果,并且达到50%分离效率时,油滴颗粒的直径小于1.0μm,从而保证对于不同直径范围的油滴颗粒均具有可靠的分离性能。

含MoDDP润滑油的氧化安定性及摩擦学性能研究

采用压力差示扫描量热法(PDSC)、曲轴箱模拟试验、四球摩擦磨损试验考察了含添加剂二烷基二硫代磷酸钼(简称MoDDP)润滑油的氧化安定性及摩擦学性能,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、原子发射光谱(ICP)、紫外荧光硫测定仪、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量色散谱(EDS)对曲轴箱模拟试验前后油样及其润滑钢球磨斑表面进行表征。结果表明:MoDDP具有良好的抗氧化性能,可有效提升油品初始氧化温度,降低曲轴箱模拟试验中油样的氧化程度;曲轴箱模拟试验中,MoDDP的加入使高温沉积物明显增多。沉积物元素分析结果显示,S,P,Mo等MoDDP特征元素是其重要组成;曲轴箱模拟试验后,油样润滑性能显著降低,结合油液元素分析及摩擦副表面分析认为,试验造成的液相中S,P,Mo元素的流失是其主要原因。

摩托车曲轴箱孔系钻铰多面加工专用机床设计

摩托车曲轴箱油道孔的加工是曲轴箱的重要加工工序。分析某曲轴箱的结构特点及加工工艺,针对曲轴箱油道孔的钻、铰加工,设计出简单易用的钻、铰多面加工专用机床,重点对机床的总体方案、进给驱动机构、主轴箱、夹具和机床床身等进行介绍。该机床的研制解决了孔的多面同时加工的精度问题,提高了加工效率和降低了生产成本。

摩托车曲轴箱孔系钻铰复合加工工艺

针对重庆某发动机生产制造企业对发动机曲轴箱孔系加工精度及生产节拍要求,开发设计了一台工艺、结构、布局及性能等都针对曲轴箱加工的专用机床。对工件加工技术要求及难点进行分析后得出加工难点:工件材料软,待加工孔不同面且加工精度较高,从而导致工件加工合格率及生产效率低。为解决此问题,拟定了全新的工艺方案,并确定了各项工艺参数,同时,对专用夹具工作原理进行了介绍。通过实际上线生产,工艺及装备均满足企业对加工精度及生产节拍的需求。