柴油機軸承磨損熱-電法監(jiān)測試驗研究.pdf

1、軸承作為船用柴油機主要支承零部件，其異常磨損會導(dǎo)致曲軸抱熔、活塞連桿失效等惡性事故，嚴重影響船舶安全運行，并帶來巨大經(jīng)濟損失。因此，開展柴油機軸承磨損的在線監(jiān)測技術(shù)研究，可預(yù)防軸承異常磨損惡性事故的發(fā)生，提高軸承的可靠性，具有非常重要的科學(xué)意義和工程實用價值。本文在分析國內(nèi)外滑動軸承磨損監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上，對柴油機軸承磨損熱-電監(jiān)測技術(shù)進行了試驗研究。通過柴油機軸承磨損的故障模擬試驗，分析了柴油機軸承磨損與熱電信號幅值的變化規(guī)律。主要研究

2、內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1．根據(jù)熱電效應(yīng)的基本理論，從兩種不同導(dǎo)體構(gòu)成的閉合回路中熱電勢的計算方法出發(fā)，分析了閉合導(dǎo)體回路熱電勢的產(chǎn)生機理及影響因素。結(jié)合柴油機結(jié)構(gòu)特點，根據(jù)動壓滑動軸承潤滑原理，分析了柴油機曲軸-機體熱電信號的產(chǎn)生機理，軸承磨損熱電信號的影響因素。在軸瓦疲勞試驗機上進行軸承磨損熱電監(jiān)測試驗，驗證了軸承間隙、軸承負荷等因素對熱電信號的影響，同時檢驗了熱電測量系統(tǒng)的可靠性。
　　2．在4120SG柴油機臺架上，分

3、別進行了主軸承和連桿大端軸承磨損故障模擬試驗，研究結(jié)果表明：①怠速工況，柴油機軸承潤滑油膜尚未形成，隨柴油機轉(zhuǎn)速增加，油膜逐漸完整，熱電信號幅值先增大后迅速減??；額定轉(zhuǎn)速下，完整油膜形成，轉(zhuǎn)速對熱電信號無明顯影響。②軸承間隙增大時，油膜厚度增加，而其承載能力下降，軸承磨損增加，熱電信號幅值上升；柴油機負荷上升時，軸頸偏心率增大，軸承間隙減小，熱電幅值降低。軸承間隙對熱電信號幅值的影響大于柴油機負荷。③連桿大端軸承和主軸承在磨損熱電信號的

4、特征上存在差異，前者異常磨損時對應(yīng)缸發(fā)火時刻的熱電信號上升，后者為相鄰兩缸發(fā)火時的熱電信號上升。④柴油機突降負荷時，軸承油膜厚度突然增大，磨損增大，熱電信號幅值上升；⑤不同材料的軸瓦，導(dǎo)電材料的Seebeck系數(shù)直接影響接觸熱電勢的大小。試驗所用軸瓦中，AlSn合金熱電信號幅值大于CuPb合金。
　　3．針對在柴油機臺架上無法實現(xiàn)軸承突發(fā)磨損監(jiān)測等問題，設(shè)計了滑動軸承磨損監(jiān)測試驗臺，采用靜載荷和不同相位動載荷結(jié)合的方式模擬柴油機的