矿用防爆柴油机防爆试验台测控系统设计研究

矿用防爆柴油机作为煤矿辅助运输车辆的主要动力,其安全性能十分重要。根据MT 990—2006 《矿用防爆柴油机通用技术条件》中对矿用柴油机防爆试验的要求,设计了矿用防爆柴油机防爆试验台的测控系统。该系统不仅可以满足防爆试验要求,还可以对柴油机进行多种性能试验。重点分析了该试验台测控系统的硬件和软件组成、功能、原理、防爆性能试验以及关键技术等。     

某型矿用防爆柴油机冷却系统的匹配计算

对某型矿用防爆柴油机的冷却系统及其关键零部件进行了匹配计算,并通过温升试验对防爆柴油机冷却系统进行验证。试验结果表明:匹配计算与试验结果较吻合;该冷却系统达到防爆要求;保证了防爆柴油机在最适宜的温度范围内工作;提高了防爆柴油机的工作可靠性。     

某型防爆柴油机冷却系统的改进设计

针对某型煤矿井下用防爆柴油机的原有冷却系统进行了分析研究,提出了防爆柴油机本体冷却循环与水冷增压器-排气冷却循环系统双循环的改进方案。通过防爆柴油机热平衡试验对防爆柴油机改进前后的冷却系统进行了试验验证,并对试验结果进行了对比。研究结果表明:改进后的冷却系统进出口温差降低了50%~85%,冷却效果更好,柴油机工作温度更合理;防爆柴油机的水冷增压器、水冷排气管等高温件的表面温度降低了3%~9%,远优于防爆柴油机要求的150℃,更安全可靠;防爆柴油机的最大功率提高了5.5%,燃油消耗率平均下降了3.6%。     

采用防爆EGR+DOC实现防爆柴油机低排放的研究

防爆柴油机以动力性强、经济性好的特点已得到广泛应用,但排放污染严重。煤矿行业日益严格的排放法规对防爆柴油机技术不断提出新的挑战,如何在保持不降低防爆柴油机动力性的同时有效处理有害废气排放产物是当前煤矿井下所遇到的难题。针对防爆柴油机尾气中NO_x和CO两种有害产物,采用了在电控防爆柴油机的进气和排气系统上布置防爆EGR+DOC的技术方案,并根据GB 20891—2014的要求对加装防爆EGR+DOC前后进行了八工况排放试验研究,试验结果表明：采用防爆柴油机在各个工况条件下NO_x和CO的排放量均有所下降,NO_x排放最高降低了36.6%,CO排放最高降低了36.3%。采用防爆EGR+DOC技术具有改造简单、成本低、效果明显、可靠性高的优点,防爆EGR+DOC技术的应用对煤矿井下环境的治理和保护有着非常重要的意义。     

矿用柴油机进排气系统防爆前后的性能分析

针对矿用柴油机在煤矿井下应用时防爆性的要求,在发动机试验台架上进行了进排气系统经防爆后不同程度增大的进排气阻力对CAT3306型防爆柴油机性能影响的试验分析.结果表明:矿用柴油机因进排气防爆装置的添加,使得进气不畅,排气困难,进而带来燃烧变差,性能恶化,且进排气阻力越大,动力性下降越明显,燃油经济性恶化越严重.     

船用柴油机防爆阀船规要求的发展

详述了船用柴油机防爆阀船检规范的发展，指出国际船级社协会制定的防爆阀统一要求和型式试验程序IACSURM9、M10和M66。建立了保证曲轴箱防爆阀安全防护性能的整体措施，从而规范了曲轴箱防爆阀的研制与生产。     

柴油机防爆阀爆炸试验装置的研制

阐述为研制新型柴油机防爆阀,开展防爆阀防爆功能试验研究,开发的一套由计算机数据采集系统控制的防爆阀爆炸试验装置,论述试验装置的功能、原理和设备,重点介绍装置运行控制系统和数据采集分析系统。该试验装置使用方便可靠,人机操作界面友好,可以远程进行运行操控及数据采集,满足防爆阀型式试验要求及最新船规要求。     

井下防爆电控柴油机设计分析

实现井下作业柴油机的优化升级,对于提升矿井作业有效性意义重大。以此为着手点,针对矿井以往机械式防爆柴油机使用中存在的动力不足和废气排放多等不足,开展了防爆电控柴油机的设计分析,从电气系统、电源系统、燃油喷射系统、故障诊断系统多个方面对防爆电控柴油机进行了全面的分析,希望能够为其他矿井引进和应用此类设备提供借鉴和参考。     

矿用防爆柴油机车保护装置的集成设计研究

与机车配套的防爆柴油机保护装置用于柴油机车行车参数综合监测.当监测的指标参数超过所设定的阈值,保护装置执行保护动作,保护人员和设施安全.本文介绍了矿用防爆柴油机车保护装置的通用设计方案及应用现状,提出了一种适应《矿用防爆柴油机通用技术条件》标准的综合集成型保护装置技术方案,并介绍了这种保护装置的集成技术和设计路线.     

水冷式催化器防爆设计与试验研究

针对三元催化器在煤矿用特种柴油机上的应用展开了研究并进行了台架试验。试验中对道路用三元催化器进行水冷防爆设计改造,增加了隔热层和水冷外套,并设计了两种布置方案。试验结果表明:防爆改造后的三元催化器符合MT990—2006《矿用防爆柴油机通用技术条件》的要求;应用了水冷式防爆三元催化器后的特种柴油机的标定功率和最大扭矩的最大降幅分别为6.94%和6.90%,防爆柴油机动力性略有降低;同一催化器装在水冷排气管中时,CO和HC排放最大降幅分别为75.0%和57.1%,装在废气处理箱中CO和HC排放最大降幅分别为62.5%和54.3%,不同催化器装在同一位置时,降排效果相差不大。将加拿大DCL催化器装在水冷排气管中时降排效果最好,其在第7工况下(1600r/min、100%负荷)降幅达到最大值,分别为75.0%和57.1%。     

二冲程柴油机机座表面振动信号的特征分析

为监测主轴承的磨损情况,对船用二冲程低速柴油主机机座表面的振动信号开展测试与分析。介绍了测试系统的组成和振动测点的布置。通过静态敲击试验,证实了缸内燃气爆发冲击和较远档主轴承的冲击对主轴承处机座表面的振动影响较小。通过对柴油机机座表面振动信号的时域波形分析,证实了对各档主轴承座附近机座表面的冲击振动进行监测,可以了解各档主轴承的磨损状态。研究结果为船用二冲程柴油机的振动监测提供了一个新的方法。     

优化发动机生物柴油燃烧系统参数的试验研究

对ZS195柴油机燃烧生物柴油时,其燃烧系统参数对柴油机经济性能的影响进行了研究,通过试验确定了这些参数的最佳值。在这些参数最佳值范围内,ZS195柴油机最大额定转速功率可达到原机水平,燃烧效率可达到32%以上。     

中速柴油机气缸套-活塞环在航磨合的方法探究

介绍了船用中速主柴油机的气缸套-活塞环磨合运转的程序,分析了提高磨合质量的措施,提出了将气缸磨合运转的程序与柴油机检修试验及船舶初期营运合理配载相结合的具体方法,在保证柴油机可靠、经济、安全工作的前提下,提高船舶的经济效益。     

喷油泵柱塞螺旋供油边棱磨削新工艺

结合某型号柴油机喷油泵柱塞螺旋供油边棱的特殊结构和性能指标,阐述了柱塞供油边棱的结构、功能特点,针对该柴油机喷油泵柱塞复合螺旋供油边棱制定了合理可行的加工工艺,采取新型砂轮成型修整工具修整砂轮,完成了柱塞复合螺旋供油边棱的磨削,为该型号柴油机燃油喷射系统国产化奠定了基础。     

某船用大功率电机轴承润滑系统的改进

针对柴油发电机轴承润滑系统体积大、可靠性差的状况,提出采用柴油机油代替汽轮机油润滑的方法,并分析了影响轴承润滑的主要因素,在此基础上确定润滑轴承的柴油机油的温度控制范围。试验结果表明,采用柴油机油代替汽轮机油润滑轴承是切实可行的。     

预喷正时对柴油机燃烧与排放影响的试验研究

通过台架试验,分析对比柴油机各参数随预喷正时的变化,研究多次喷射预喷正时对柴油机燃烧和排放性能的影响。试验表明,预喷正时决定缸内燃烧的放热始点和放热率,影响缸内的燃烧温度、爆发压力、NOx排放和碳烟的生成,预喷正时为20°时,爆发压力最大;预喷正时为35°时,热效率最高,油耗率和烟度最低;预喷正时为45°时,NOx排放最小。综合分析选择预喷正时40°作为折中优化方案,降低发动机油耗和NOx、碳烟排放,同时提高发动机的热效率。     

船用增压柴油机动态特性的评估方法分析

对目前船用涡轮增压柴油机动态特性的试验方法中存在的问题进行了分析,开展了对柴油机动态特性工厂试验的研究,提出动态特性工厂试验的建设性意见。     

用于某发电机组的TBD620V12柴油机冷却系统的分水设计

为了满足由TBD620V12柴油机和1FR6 506-4三相异步发电机组成的发电机组中发电机的冷却需要,需分16 m3/h海水给发电机。通过计算该柴油机冷却系统传递的总热量及海水泵的流量,证明了分水的可行性;据传热学理论证明了海水在特征管路中的流动是紊流状态;通过完善原有结构设计实现分水,台架试验证明该柴油机的冷却系统在分水后仍能保证良好的冷却效果。     

燃气机防爆装置的设计与应用

进气管回火是燃气机在运转过程中一种比较常见、难以避免的现象，它对燃气机的正常工作产生很大影响，回火严重时甚至烧坏中冷器，炸裂进气管。为了避免这种危害，通常采取的办法除了减小气门重叠角外，就是在进气管安装防爆装置。本文介绍了两种燃气机防爆装置的设计方法，同时还介绍了第二种防爆装置在T16V280燃气机上的应用情况和效果。     

258 kW D683高速船用主机的研制

D683系列船用柴油机是上海柴油机股份有限公司在D6114车用柴油机的基础上,根据公司多年的船用柴油机设计经验,结合我国船艇的特点,研制开发的新一代高速、轻型、低排放、节能型船用柴油机,功率范围为110～258kW,主要用于高速船艇的主机动力,也可用于舰船的辅机、发电机组等。主要介绍该系列船用柴油机中功率最大的258kW柴油机的研制开发过程、结构设计及性能研究的情况。