6M50氮氢气压缩机气缸快速磨损原因分析与对策

分析了6M50氮氢气压缩机气缸面快速磨损的主要原因，在铸铁活塞环外圆柱面上浇铸（或堆焊）ZChSnSb11-6，提高气缸找正精度，降低表面粗糙度后，显著降低了气缸镜面磨损速度。     

120万吨/年柴油加氢往复式压缩机二级气缸、活塞、活塞环磨损和排气温度升高的原因分析

该文针对120万吨/年柴油加氢往复式压缩机二级气缸、活塞、活塞环磨损和排气温度升高的问题,通过分析排除机组安装装配、工艺介质和注油器等因素的影响,分析得出气缸、活塞、活塞环材料硬度的不匹配是气缸、活塞、活塞环磨损和排气温度升高的直接原因。调整安装装配精度、提高工艺介质纯度、改变注油器注油量或更换注油器,都不能从根本上解决气缸、活塞、活塞环磨损的问题。文章提出通过降低缸套的表面粗糙度,在允许的范围内重新加工活塞环槽的宽度和活塞环的宽度,在一定程度上解决材料硬度不匹配问题,满足了机组的运行要求,取得了一定的应用效果。     

无油压缩机气缸-活塞环摩擦磨损特性试验研究

为探究无油压缩机气缸与填充PTFE活塞环的配对摩擦磨损特性，在Rtec-instruments多功能摩擦磨损试验机上对不同表面处理工艺的不锈钢、铝合金气缸材料与不同配方填充PTFE活塞环材料进行配对摩擦磨损试验。通过对摩擦系数时序曲线的变化规律、摩擦副磨损前后表面形貌特征及填充PTFE磨损量的研究，选择最优摩擦学性能的气缸-活塞环的配对摩擦副。结果表明，铝合金与不锈钢表面进行PCVD处理相对于常规阳极氧化和镀铬更易在摩擦表面形成自润滑转移膜；PTFE填充碳纤维时，其摩擦系数时序曲线随磨合过程降低且较为稳定；考虑摩擦系数与相对磨损量，提出了综合摩擦系数作为配对摩擦副选材的依据；PCVD处理的铝合金材料与填充主材碳纤维PTFE的综合摩擦系数为6.1×10^-5，具有较低的综合摩擦系数、稳定的摩擦系数时序曲线和良好的表面形貌特征，可作为气缸-活塞环的配对摩擦副的优选方案之一。     

H22Ⅲ型氮氢气压缩机气缸表面磨损原因分析

分析H22Ⅲ型氮氢气压缩机产生气缸表面磨损的主要原因,提出了在压缩机六级活塞杆上增设球关节,四级活塞环上增设卸落槽的措施,较好地解决了气缸表面磨损的问题,取得了满意的技术突破和经济价值。     

活塞气缸拍击特性及其磨损间隙变化关系

以某发动机气缸-活塞组为例,模拟了发动机气缸-活塞组中活塞的二阶拍击运动,根据二阶运动参数的模拟结果预测了气缸-活塞组件表面的磨损状态及磨损间隙。在此基础上,分析了气缸-活塞组间的间隙变化对活塞二阶运动的影响,获得了不同气缸套活塞磨损间隙的变化情况下,活塞在气缸套里做二阶运动时各种动态参数的变化规律。分析结果表明,所提出的方法能够有效预测因内燃机缸套活塞磨损间隙变化所引起活塞拍击特性的变化规律。     

曲柄导管式制冷压缩机气缸和活塞磨损图的绘制及e的计算

本文对曲柄导管式制冷压缩机的气缸与活塞以及滑块与导管之间的受力进行了分析,然后推出气缸和活塞各点所受的瞬时侧压力公式。根据运动件之间的磨损值与它们的相对速度、压力大小、以及作用时间的长短成正比关系,建立了气缸(活塞)各点的相对磨损值公式,绘制气缸和活塞的相对磨损图。同时提出以气缸两侧等量磨损的角来度确定曲轴中心偏离气缸中心线的距离。     

保持卧式压缩机活塞中心线水平的计算方法

<正> 卧式压缩机活塞杆中心线偏离水平位置将影响活塞的正常工作及填料密封的密封性能与使用寿命。由于下列原因: (1)在重力作用下活塞中心线低于气缸中心线; (2)气缸与活塞之间隙大于滑道与十字头的间隙; (3)活塞与气缸间磨损比十字头与导轨间磨损严重。     

气缸关键零件交变应力与失效机制分析

气缸具有磨损破坏、断裂破坏等多种故障模式,这些故障模式最终都和气缸关键零件的应力水平有直接的关系。为定性分析气缸失效机制,利用MATLAB/SIMULINK仿真得到气缸两腔气压作为边界条件输入,基于ANSYS/LS-DYNA构建有限元模型仿真气缸工作的动态过程;搭建气缸运动试验台,利用LABVIEW采集相关数据验证理论模型及有限元模型的正确性;对仿真结果进行后处理,分析研究气缸伸出行程中各零件的应力并确定气缸不同零件的失效机制。结果表明,气缸各零件上一直承受着幅值变化剧烈的交变应力作用,最大应力产生的位置为耐磨环与缸筒接触处、导向套与活塞杆接触处及活塞杆与活塞螺纹连接处;活塞、活塞杆最主要的失效模式为冲击破坏失效,导向套、耐磨环等零件的主要失效模式为磨损变形失效。     

低酸度乙醇润滑下几种活塞环材料的摩擦学性能研究

通过SRV试验机考察了乙醇润滑条件下CrN、WS2、渗氮、B4C活塞环材料与气缸材料对磨时的摩擦学性能．通过SEM、EDX、表面形貌方法对磨损表面进行了分析。试验结果表明：在乙醇的酸度较低的情况下，乙醇对材料有某种润滑作用，磨损以粘着磨损为主；在几种摩擦副材料中，CrN的摩擦学性能最好。     

柴油机气缸的磨损形式

气缸是柴油机的关键零部件,其寿命的长短影响到柴油机的寿命,进而会影响到柴油机的动力性、经济性,而磨损又是造成气缸损坏的主要原因。因此,弄清柴油机气缸磨损的原因,掌握气缸的磨损规律,可以帮助我们正确地使用柴油机,延长其使用寿命,提高机械设备的经济效益。 气缸的磨损是由气缸套和活塞环之间的摩擦造成的。它们之间的磨损     

计入粗糙度的液压缸仿生微织构耦合效应研究

在间隙密封液压缸缸筒的内表面构造仿生菱形微织构,研究计入液压缸摩擦副表面粗糙度与表面微织构对液压缸缸筒内表面摩擦润滑性能的耦合影响。利用等效流量法求解表面微织构与表面粗糙度的耦合效应,同时以液压缸常用材料45钢为试件开展摩擦学试验,并对试验结果和仿真结果进行比较。研究结果表明:液压缸摩擦副的表面粗糙度与表面微织构耦合作用非常明显,合适的表面粗糙度和表面微织构尺寸,可使液压缸缸筒内表面从混合润滑状态转变为流体润滑状态,从而增大缸筒内表面的动压润滑效应;缸筒内表面的菱形微织构形貌存在最优组合,使得液压缸缸筒内表面的摩擦因数最小、润滑性能最好。     

Flow structure of the wake behind an elliptic cylinder close to a free surface

The flow fields around an elliptic cylinder of axis ratio AR=2 adjacent to a free surface were investigated experimentally using a water channel. The main objective is to understand the effect of the free surface on the flow structure in the near-wake. The flow fields were measured by varying the depth of cylinder submergence, for each experimental condition, 350 velocity fields were measured using a single-frame PIV system and ensemble-averaged to obtain the spatial distribution of turbulent statistics. For small submergence depths a large-scale eddy structure was observed in the near-wake, causing a reverse How near the free surface, downstream of the cylinder. As the depth of cylinder submergence was increased, the flow speed in the gap region between the upper surface of the cylinder and the free surface increased and formed a substantial jet flow. The general flow structure of the elliptic cylinder is similar to previous results for a circular cylinder submerged near to a free surface. However, the width of the wake and the angle of downward deflection of the shear layer developed from the lower surface of the elliptic cylinder are smaller than those for a circular cylinder.     

动载荷作用下区分厚壁圆筒和薄壁圆筒的一个准则

从厚壁圆筒弹性动应力解出发,给出了厚壁圆筒内外径处的环向应力的简化计算公式,并提出了在动载荷作用下区分厚壁圆筒和薄壁圆筒的一个准则,认为当K≤1.14时,可以将圆筒视作薄壁圆筒。     

基于椭圆织构优化的间隙密封液压缸摩擦性能研究

考虑织构参数对零件表面性能影响的多变性和复杂性,以间隙密封液压缸为研究对象,在液压缸的缸筒内壁构造椭圆微织构形貌,采用循环迭代法研究椭圆织构的长短轴比、椭圆率以及面积占有率等多个椭圆形状参数同时变化对缸筒表面动压润滑和摩擦性能的影响;同时在获得最优椭圆织构参数后进一步分析了液压缸与活塞间隙以及活塞运动速度对织构表面摩擦特性的影响。结果表明此种方法可以得到最优椭圆织构参数即优势区间,即当椭圆织构的长、短轴尺寸分别为a∈［0.43,0.46］mm,b∈［0.29,0.32］mm,缸筒表面产生最大动压和最佳润滑特性,且存在一个最佳间隙值(2 μm)使得织构表面油膜承载力最大,而活塞运动速度对缸筒表面的摩擦性能影响较小。     

Simulation of cylinder ‘zero-wear’ process

The tendencies of cylinder surface topography changes during “zero-wear” process are mentioned.It is proved that the assessment of amplitude parameter of worn cylinder surface is sufficient to monitor the shape of the amplitude distribution (material ratio curve). The information that the standard deviation height of fine part resulted from wear process is proportional to maximum height of worn surface is very important. It is possible to obtain simulated worn surface profiles when the horizontal parameters of their fine parts are known. The presented above technique can be extended into worn cylinder surfaces measured in three dimensions.The last part of paper is devoted to prediction of the local cylinder linear wear, determined as change of amplitude parameter. This procedure is based on the linear dependence between volumetric wear and initial material volume of the cylinder surface topography. The new models were successfully used for a large number of cylinder liners after ‘zero-wear’ process in internal combustion engines.     

激光淬火在高压空气压缩机气缸套中的应用

通过对高压空气压缩机气缸套内表面激光淬火与传统热处理对比, 结果表明经过激光淬火大大提高了缸套的耐磨性、抗疲劳、耐腐蚀、抗氧化等性能,且改善了摩擦副间的润滑状况,从而很好地延长了气缸套和活塞环的使用寿命.     

柴油机缸套磨损故障的机体振动监测研究

研究了柴油机缸套磨损故障的机体振动监测,包括缸套破坏性磨损故障时的机体振动。首先分析了活塞对气缸套的冲击,建立了活塞撞击气缸套侧推力的数学模型,探讨侧推力的大小及作用时间。分析表明,柴油机活塞撞击是机体表面振动的主要激励源。通过模拟试验得知,缸套磨损状态有4种,当缸套间隙正常或中等磨损时,机体振动的增长速度较慢;严重磨损时,振动特征参数值明显增大;如果缸套处于破坏性磨损程度时还继续工作,机体振动则呈指数式增长。这说明机体表面振动特征值的改变可以反映缸套间隙的变化,因此,基于柴油机机体振动对缸套的磨损进行监测是可行的、有效的。     

磨合表面的测量与分析

基于对磨合前、后发动机缸套表面形貌的测量，给出了发动机缸套表面形貌的偏态、峰态、平均波长、平均斜率等参数的设计要求。从磨损深度和磨损体积两方面对磨合磨损量进行了分析，并指出了两者间的区别。     

球形物料螺旋输送能力影响因素的试验分析

为获得粒子冲击钻井技术中关键设备钢球螺旋输送机输送量计算的经验公式,对影响输送量的相关因素如螺槽深度、螺杆和筒壁表面质量、物料粒径大小、螺杆与筒壁的间隙等因素,进行了相关的试验研究。试验结果表明：输送能力随着螺槽深度的增加而增强,筒壁和螺杆表面质量的高低对球形物料输送能力的影响很小,粒径大小和颗粒表面光滑程度对输送能力有一定的影响;螺杆与筒壁的间隙越大,输送能力越差。最终根据试验结果,得出钢球螺旋输送机的输送量计算的经验公式,并通过粒子反流试验装置中的钢球螺旋输送机进行了验证,可为后续装置的应用设计和设备制造提供指导。     

Frictional evaluation of thermally sprayed coatings applied on the cylinder liner of a heavy duty diesel engine: Pilot tribometer analysis and full scale engine test

The piston system accounts for roughly half of the mechanical friction of an internal combustion engine, thus it is important to optimize. Different thermally sprayed cylinder liners were investigated in order to optimize the frictional impact of the contact between cylinder liner and piston ring/piston. A novel tribometer test setup was used to scan through different materials at different running conditions. Two cylinder liner materials showed significantly lower friction than the other tested materials, CrC–NiCr and MMC. All the thermally sprayed cylinder liners were worn significantly less than the reference material. Based on these results a full-scale single cylinder test was performed to validate the results from the rig. Comparing the thermally sprayed cylinder liner MMC with reference cylinder liner the test showed higher friction torque for the MMC cylinder liner except in one case; at low speed and high pressure. An analysis of the results between the tribometer and the engine points at the importance of the ratio between viscous and mechanical friction losses. The most probable cause of higher friction torque for the thermally sprayed coating (MMC) is that the functional surface of the cylinder liner promotes an increase in viscous friction.