基于声发射技术的缸套-活塞环润滑状态监测

为实现对缸套-活塞环摩擦润滑状态的监测,基于声发射技术对某小型四缸柴油机缸套-活塞环的润滑状态进行研究。采用小波阈值降噪法抑制阀门启闭和燃烧所引起的声发射信号,分别提取每个冲程声发射信号均方根（root mean square,RMS）,选择RMS值作为评价缸内润滑状态的指标。研究结果表明：进排气冲程RMS值可以很好地表征缸内的润滑状态;受试验条件的限制,贫油状态的RMS值整体上略低于正常状态的RMS值,但差异性并不明显。     

活塞环-缸套贫油润滑特性仿真分析

为研究柴油机在贫油润滑状态下活塞环-缸套摩擦副的润滑特性，以活塞环-缸套摩擦副为研究对象，基于平均雷诺方程和微凸体接触模型，建立活塞环-缸套摩擦副一维混合润滑模型，并在该模型的基础上，根据来流油膜厚度计算贫油状态润滑域，得到贫油润滑模型。通过贫油润滑模型，对不同载荷、不同频率、不同贫油程度对润滑油膜厚度、摩擦力、摩擦因数等参数的影响进行仿真。结果表明：在贫油润滑时油膜厚度分布规律与富油润滑时的分布规律类似，但油膜厚度与润滑区宽度均小于富油润滑；微凸体承载力占比增大，动压润滑效应被削弱，摩擦因数增大。     

升降速过程中滑动轴承声发射信号特征研究

用理论分析方法和实验方法研究滑动轴承声发射信号特征随转子转速的变化规律.研究表明,滑动轴承的声发射信号特征参数(时域波形,事件计数率,频率中心等)随转速的变化而变化.润滑状态较好时,幅值、事件计数率、频率中心较小;润滑状态变差时,幅值、事件计数率、频率中心都增大,且声发射脉冲信号明显.研究结果对诊断滑动轴承在转子升降速过程的润滑状态及其故障提供了参考依据.     

内燃机缸套-活塞环润滑和磨损研究的现状和对策

缸套-活塞环是内燃机中的核心摩擦副,研究缸套-活塞环的润滑和磨损对提高内燃机的整机性能意义重大。通过分析缸套-活塞环润滑状态和磨损机理的复杂性,结合国内外在该领域上的研究现状与进展,指出了目前研究工作上存在的不足,并提出了相应的对策和建议。     

基于声发射信号信息(火用)贴近度的滑动轴承润滑状态诊断方法

为了有效判断滑动轴承润滑状态,避免基于状态的润滑故障诊断方法的低区分度和准确度问题,基于滑动轴承润滑状态过程信息,提出基于信息■的滑动轴承润滑状态诊断方法。在300MW汽轮发电机组模拟转子实验台上采集滑动轴承干摩擦、半干摩擦和液体摩擦3种润滑状态的声发射信号,利用信息■贴近度和方差的方法对声发射信号进行分析,并对各种润滑状态进行有效区分。结果表明:基于声发射信号信息■贴近度和方差的方法能够实现对不同润滑状态的准确诊断,且信息利用率和判别区分度均高于信息熵分布区间诊断方法。     

内燃机缸套─活塞环混合润滑特性及摩擦力分析

本文基于二维Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程分析了缸套─活塞环的润滑特性，并且计算了缸套─活塞环间的摩擦力，考虑了表面粗糙度、微凸体接触以及活塞环装入缸套后的变形等形响因素。结果表明，缸套─活塞环间的油膜厚度沿周向是不均匀的，采用二维Ｒｅｗｏｌｄｓ方程可以准确地描述缸套─活塞环的摩擦及润滑特性以及润滑特性沿活塞环周向的变化。     

双螺纹凹槽织构对缸套-活塞环摩擦磨损性能的影响

设计了一种双螺纹凹槽织构,通过数控精密机械加工技术在柴油机缸套内表面加工不同深度的双螺纹凹槽,槽深分别为50μm、100μm、150μm、200μm、250μm,槽宽均是3mm。在同一负荷、同一转速下通过TCLPR-1缸套-活塞环摩擦磨损试验机研究不同深度凹槽织构对缸套-活塞环摩擦磨损性能的影响。试验结果表明:不同深度双螺纹凹槽对缸套-活塞环的接触电阻阻值、表面粗糙度和表面性能有较大的影响;合适深度(150μm)的双螺纹凹槽能够增大油膜厚度,提高油膜润滑状态,降低磨损,减小粗糙度,同时提升缸套的储油能力和支承性能;不合适深度(50μm)的凹槽织构的性能却相反。     

基于声发射信号信息熵距的滑动轴承润滑状态诊断

为了有效判断滑动轴承润滑状态,防止滑动轴承故障引起的重大事故,提出一种基于信息熵和信息熵距的滑动轴承润滑状态诊断方法。通过300 MW汽轮机发电机组转子试验台对滑动轴承的干摩擦、边界摩擦和液体摩擦3种润滑状态进行了模拟,并获取其声发射信号。利用信息熵距方法分析这些声发射信号,通过信息熵距图有效区分滑动轴承的3种润滑状态,保证了滑动轴承的运行性能和安全性。结果表明:加入时-频联合域的信息熵距诊断方法在诊断准确性上要优于仅加入时域和频域的熵距方法。     

活塞环——缸套摩擦磨损研究

本文通过摩擦磨损试验仪试验数据,比对出活塞环与缸套在贫油和富油状态的摩擦学特性,揭示出润滑状态是影响活塞环与缸套摩擦副摩擦学特性的关键因素,为产品设计和故障分析提供数据支持。     

结构参数对活塞环-缸套系统润滑的影响

以某型号直列式6缸机为载体,用数值方法求解活塞环．缸套三维润滑模型,分析了表面粗糙度、活塞环桶面高度和缸套椭圆度等结构参数对润滑状态的影响,给出了不同参数下最小油‘膜厚度的对比,以及几个曲轴转角下油膜压力和油膜厚度的分布情况。结果表明,结构参数对润滑有显著的影响;在做功冲程上止点附近油膜厚度最小,其值为0．559μm,油膜压力最大;在整个运行过程中,凸峰接触主要出现在做功冲程上止点附近。     

内燃机缸套-活塞间动态摩擦力与侧向力相干性的试验研究

为了测量缸套-活塞之间的摩擦力响应,采用浮动缸套法设计搭建了缸套-活塞摩擦力倒拖测量系统,通过台架试验获取了多种转速工况下缸套-活塞组件间的摩擦力和侧向力曲线,并用连续小波变换对实测数据进行了时频分析。结合缸套模态分析对实测信号频域信息进行理论解析,结果表明:缸套摩擦力波动特性与其结构固有模态有关。     

活塞环-气缸套润滑摩擦研究

活塞环与气缸套间的润滑、摩擦直接影响到内燃机的动力性、经济性和可靠性。在内燃机实际运行过程中，缸内工作过程循环变动及活塞气缸套间动接触导热直接影响到润滑油膜的状态，因而活塞环在缸套中的不同位置时的摩擦、润滑状态各不相同。在传统的活塞环组稳态热混合润滑的基础上，考虑到活塞组一气缸套动接触系统瞬态传热，建立了活塞环组的非稳态热混合润滑、摩擦数理模型及数值方法。运用该方法可模拟出活塞环组润滑、摩擦特性，并可预测出不同瞬时润滑油膜的温度场、压力分布、油膜厚度、摩擦功和摩擦热等重要参数。     

基于润滑分析的气缸套二维磨损过程数值模拟及试验研究

活塞环-气缸套摩擦副的工作状况对内燃机的正常工作有重大作用。气缸套在使用过程中的磨损影响到活塞环-气缸套摩擦副的润滑状态和密封性,并进一步影响到内燃机的经济性、动力性和排放特性。为了解活塞环-气缸套摩擦副的磨损特性,在活塞环-气缸套2维润滑特性分析的基础上,建立了适合于工程实际应用的磨损模型,计算了气缸套的2维磨损量分布,研究了内燃机运行时间、润滑油温度、粘度、活塞环-气缸套表面粗糙度等因素对活塞环—气缸套摩擦副磨损特性的影响,对气缸套的寿命做了预测,并以试验对理论分析做了验证。     

低速二冲程柴油机活塞环-缸套润滑模型及相关软件开发

在传统润滑模型基础上，将活塞环润滑特性、活塞环动力学、滑油输运、环组窜气、几何结构参数、缸套变形，固体颗粒等多因素进行耦合，建立了考虑针对低速二冲程柴油机的结构与供油方式的特殊性的供油润滑模型，并对环组间的窜气以及低速二冲程柴油机缸套表面所特有的表面织构与油槽结构进行研究。结果表明：低速机活塞环跨越动压、混合以及边界润滑三个区域，润滑油的供给条件及固体颗粒的存在直接影响着活塞环—缸套摩擦副的润滑状态。     

柴油机活塞与缸套的匹配研究现状

从缸套-活塞组的摩擦、缸套失圆机理、缸套与活塞组润滑等多个方面对柴油机活塞与缸套的匹配研究现状进行综述,并对缸套-活塞组的研究趋势做了预测性分析。     

某船用大功率柴油机拉缸故障分析

针对某船用大功率柴油机运行过程中的拉缸故障进行拆检分析和有限元仿真研究.分析与研究结果表明:润滑油喷嘴堵塞影响了活塞热量散发和气缸套有效润滑,在高负荷下加速了零件磨损,进而导致拉缸故障.不同负荷下,活塞、气缸套和活塞环均向外部膨胀,活塞与气缸套间存在足够的热膨胀余量;而活塞环与气缸套间将出现过盈配合,在高负荷和润滑失效的情况下将导致拉缸故障.     

基于润滑油颗粒效应的柴油机轴系扭振特性研究

以船用中速机顶环为研究对象，基于混合润滑模型、微凸体接触模型和颗粒承载模型，引入颗粒的粒径和质量浓度，提出了一种活塞环-缸套液固两相润滑模型，分析了颗粒的承载能力、摩擦力、摩擦功耗，探究了固体颗粒对中速机润滑性能的影响。在此基础上，以往复摩擦机为研究对象建立了考虑摩擦力矩的轴系扭振计算模型，以此分析含颗粒润滑状态对扭振的影响并进行了试验验证。研究表明:固体颗粒使活塞环-缸套间的最小油膜厚度和摩擦力增大；柴油机轴系的扭振增大，其中2、4谐次对应扭角增大的比例最大。     

活塞环组润滑油膜厚度的实验研究

活塞环润滑的最小油膜厚度是反映活塞环与缸套间润滑性能的重要参数。本文首次采用电涡流传感器，通过对最小润滑油膜厚度的测量，研究了活塞环组润滑状况与发动机运转参数、环组结构参数及配置等的关系，证明环组润滑处于贫油状态，存在着流体动压和挤压两种润滑作用方式，而且不同冲程上的最小油膜厚度相差不大，在无油环的润滑条件下，活塞环的最小润滑油膜厚度存在一极限。     

气缸套—活塞环摩擦副材料匹配的研究

作者对国产中小型柴油机缸套一活塞环摩擦副常用的典型材料,进行交替配对组成九种摩擦副,在一定的速度及滴油润滑条件下,以法向载荷及摩擦时间为参变量,考察它们的摩擦磨损性能。试验结果表明,合适的材料组配可以大大提高摩擦副的耐磨性能;摩擦系数随载荷而变化;在一定的载荷作用下,由于材料的塑性变形及石墨的润滑作用可使摩擦系数降低;摩擦系数与磨损量之间不能建立对应的函数关系;在合适的金相组织范围内较硬材质有较高耐磨性;活塞环材质硬度比缸套材质硬度较高时(本试验为40HB)摩擦副的磨损量最小;摩损系数也随载荷而变化。