柴油機(jī)軸承磨損熱-電法監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究.pdf

1、軸承作為船用柴油機(jī)主要支承零部件，其異常磨損會(huì)導(dǎo)致曲軸抱熔、活塞連桿失效等惡性事故，嚴(yán)重影響船舶安全運(yùn)行，并帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，開展柴油機(jī)軸承磨損的在線監(jiān)測(cè)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(shí)用價(jià)值。本文在分析國內(nèi)外滑動(dòng)軸承磨損監(jiān)測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)柴油機(jī)軸承磨損熱-電監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過柴油機(jī)軸承磨損的故障模擬試驗(yàn)，分析了柴油機(jī)軸承磨損與熱電信號(hào)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(shì)的計(jì)算方法出發(fā)，分析了閉合導(dǎo)體回路熱電勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)理及影響因素。結(jié)合柴油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)壓滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑原理，分析了柴油機(jī)曲軸-機(jī)體熱電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理，軸承磨損熱電信號(hào)的影響因素。在軸瓦疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行軸承磨損熱電監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，驗(yàn)證了軸承間隙、軸承負(fù)荷等因素對(duì)熱電信號(hào)的影響，同時(shí)檢驗(yàn)了熱電測(cè)量系統(tǒng)的可靠性。
　　2．在4120SG柴油機(jī)臺(tái)架上，分

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

4、特征上存在差異，前者異常磨損時(shí)對(duì)應(yīng)缸發(fā)火時(shí)刻的熱電信號(hào)上升，后者為相鄰兩缸發(fā)火時(shí)的熱電信號(hào)上升。④柴油機(jī)突降負(fù)荷時(shí)，軸承油膜厚度突然增大，磨損增大，熱電信號(hào)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(shì)的大小。試驗(yàn)所用軸瓦中，AlSn合金熱電信號(hào)幅值大于CuPb合金。
　　3．針對(duì)在柴油機(jī)臺(tái)架上無法實(shí)現(xiàn)軸承突發(fā)磨損監(jiān)測(cè)等問題，設(shè)計(jì)了滑動(dòng)軸承磨損監(jiān)測(cè)試驗(yàn)臺(tái)，采用靜載荷和不同相位動(dòng)載荷結(jié)合的方式模擬柴油機(jī)的