СПОСОБ ОБКАТКИ ДИЗЕЛЯ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОВОЗА Российский патент 2009 года по МПК G01M15/04 F02B79/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обкатке дизеля K6S310DR тепловоза ЧМЭ-3, оборудованного при прохождении капитального ремонта сталеалюминиевыми вкладышами подшипников коленчатого вала.

Известен способ приработки механизма, заключающийся в том, что при постепенном ступенчатом увеличении нагрузки с убывающей скоростью приработку осуществляют при поддержании постоянной эффективной величины реализуемой части нагрузочной способности материалов трущихся сопряжений механизма и введением кратковременных частичных разгрузок на заключительных ступенях приработки, что обуславливает проведение приработки с гарантированным запасом нагрузочной способности материалов до заедания. В этом случае условиям трения в прирабатывающихся сопряжениях свойственно однонаправленное изменение режима трения в сторону облегчения при возрастающем нагрузочном воздействии. При приработке в таких условиях на сопряженных поверхностях формируется диссипативный поверхностный слой, характеризуемый положительным градиентом механических свойств и особым напряженным состоянием поверхностей (см. SU, авт. св. №1617171, F02В 79/00, 1990).

Недостатки известного способа состоят в том, что частичные разгрузки на заключительных ступенях приработки не предусматривают полного сброса нагрузки, переводящего трибосопряжения в режим статического трения. Кратковременные разгрузки осуществляются только на заключительных ступенях приработки, что не является достаточным.

Наиболее близким техническим решением является способ обкатки транспортного двигателя, в котором при проведении обкатки в тяжелонагруженных сопряжениях трения двигателя реализуются эффективные триботехнические процессы, обуславливающие формирование диссипативного слоя, характеризуемого особым напряженным состоянием, положительным градиентом сдвигового напряжения материалов по глубине. Это достигается при ступенчатом росте нагрузки с убывающим размером ступеней, когда каждое приращение тормозной мощности назначают таким образом, что поддерживается постоянная относительная часть запаса мощности до эксплуатационной характеристики, а на завершающих этапах обкатки - до номинальной мощности (см. SU, Патент №1776348, G01М 15/00, 1992).

В известном способе при высокой степени нагружения, превышающей более чем на половину номинальную тормозную мощность, приработка не всегда успевает пройти, что иногда приводит к задирам. Например, во время обкатки дизеля K6S310DR тепловоза ЧМЭ-3 при нагрузке, близкой к номинальной, имеет место повышенный выход из строя поршней, связанный с образованием задиров.

Технический результат, который может быть получен от использования изобретения, заключается в улучшении процесса приработки, сокращении времени обкатки и уменьшении вероятности образования задира трибосопряжений дизеля.

Указанный технический результат достигается в способе обкатки дизеля дизель-генераторной установки тепловоза, заключающемся в том, что назначают режимы обкатки - частоту вращения коленчатого вала и величину нагрузки, выбирают параметр окончания приработки на каждом режиме обкатки, запускают дизель, прогревают его на холостом ходу до установленных значений температур теплоносителей, устанавливают первый режим обкатки, контролируют величину параметра приработки и по достижении ею заданного значения осуществляют переход к следующему режиму обкатки, при этом в качестве параметра приработки принимают промежутки времени, необходимые для стабилизации процесса износа в трибосистемах дизеля, полученные при опытной обкатке, причем величину нагрузки на каждом режиме обкатки назначают из условий постоянства относительной части запаса мощности двигателя до его паспортной характеристики, реализуемой нагрузочным агрегатом в эксплуатации, а при номинальной частоте вращения коленчатого вала, до номинальной мощности, причем при номинальной частоте вращения коленчатого вала, начиная с мощности, равной 4/5 от номинальной, после каждого режима обкатки осуществляют полные сбросы нагрузки на дизель и выдержку без нагрузки в течение 2-5 мин.

Приращение нагрузки на каждом последующем режиме обкатки осуществляют с равным или убывающим размером ступеней.

Введение кратковременных остановок дизеля позволяет осуществить жесткий кратковременный режим смешанной смазки, при котором ускоряется процесс приработки и создается мягкий поверхностный слой.

В таблице представлены режимы обкатки и регулировки дизель-генераторной установки, поддерживаемые в соответствии с предложенным способом обкатки дизеля дизель-генераторной установки тепловоза.

На чертеже представлен график изменения мощности на стенде в течение обкаточных испытаний, где по оси абсцисс время (час); по оси ординат нагрузка (кВт).

В заявленном способе обкатки дизеля кратковременные полные сбросы нагрузки вместо частичных разгрузок дизеля обеспечивают работу трибосопряжений в режиме статического трения, что улучшает процесс приработки на заключительных тяжелонагруженных ступенях обкатки, создавая при этом на поверхностях трения вторичные структуры, характеризуемые положительным градиентом сдвигового напряжения. Удается получить приработанные трибосистемы (подшипник-коленчатый вал, цилиндропоршневая группа) за меньший период времени обкатки, снижается расход топлива и масла.

Таблица №
п/ п Положение рукоятки контроллера Частота вращения коленчатого вала дизеля, об/мин Мощность на стенде, кВт Мощность на тепловозе, кВт Ток, А Напряжение В Время обкатки, мин 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 340-355 - - - - 60 Остановка для осмотра дизеля, промывки фильтра регулятора 2 0 340-355 - - - - 10 3 2 410-430 100 70-80 1000 100 10 4 4 450-470 200 170-180 1000 200 10 5 5 500-520 300 250-270 1000 300 10 6 5 500-520 350 300-320 1000 350 10 7 6 550-570 400 340-360 1140 350 15 8 6 550-570 450 390-410 1200 375 15 10 0-8/9* 340-760 - - - - 10 Остановка для осмотра дизеля, промывки фильтра грубой очистки масла, фильтра регулятора, замены технологических форсунок, проверки затяжки гаек крепления крышек цилиндра, проверка регулировки зазора в клапанах 11 0 340-355 - - - - 10 12 2 410-430 100 70-80 1000 100 10 13 4 450-470 200 170-180 1000 200 10 14 5 500-520 300 250-270 1000 300 10 15 5 500-520 350 300-320 1000 350 10

1 2 3 4 5 6 7 8 16 6 550-570 400 340-360 1140 350 15 17 6 550-570 450 390-410 1200 375 15 Остановка для регулировки P_Z; t°; осмотра дизеля 18 0-2 340-390 - - - - 5 19 2 410-430 100 70-80 1000 100 5 20 4 450-470 200 170-180 1000 200 5 21 5 500-520 300 250-270 1000 300 5 22 5 500-520 350 300-320 1000 350 5 23 6 550-570 400 340-360 1140 350 10 24 6 550-570 450 390-410 1200 375 10 25   550-570 500 440-470 1250 400 10 26 7 650-670 550 490-510 1290 425 10 27 7 650-670 600 570-580 1410 425 15 28 8 740-760 650 590-610 1480 440 15 29 8 740-760 700 640-660 1590 440 20 30 8/9 740-760 750 740-760 1630 460 20 Остановка при необходимости для регулировки P_Z; t° 31 0-3 340-430 - - - - 5 32 4 450-470 200 170-180 1000 200 5 33 6 550-570 400 340-360 1140 350 5 34 7 650-670 600 570-580 1410 425 5 35 8 740-760 700 640-660 1590 440 5 36 8/9 740-760 750 740-760 1630 460 5 37 8/9 740-760 0 - - - 5 38 8 740-760 800 740-760 1750 460 10

1 2 3 4 5 6 7 8 39 8/9 740-760 0 - - - 0 40 8/9 740-760 850 740-760 1800 470 10 41 8/9 740-760 0 - - - 10 42 8/9 740-760 900 840-890 1800 500 15 43 8/9 740-760 0 - - - 5 44 8/9 740-760 935 840-890 1850 505 15 45 8/9 740-760 0 - - - 5 46 8/9 740-760 935 840-890 1850 505 15 47 0-8/9 340-760 0-935 0-890 Медленное приращение Медленное приращение 10   9 часов * - Примечание: Рукоятка контроллера устанавливается в положение №8 при использовании 8-ми позиционного регулятора; Рукоятка контроллера устанавливается в положение №9 при использовании 9-ти позиционного регулятора

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обкатке дизеля K6S310DR тепловоза ЧМЭ-3, оборудованного при прохождении капитального ремонта, сталеалюминиевыми вкладышами подшипников коленчатого вала. Способ заключается в том, что назначают режимы обкатки - частоту вращения коленчатого вала и величину нагрузки. Выбирают параметр окончания приработки на каждом режиме обкатки. Запускают дизель и прогревают его на холостом ходу до установленных значений температур теплоносителей. Устанавливают первый режим обкатки. Контролируют величину параметра приработки и по достижении ею заданного значения осуществляют переход к следующему режиму обкатки. В качестве параметра приработки принимают промежутки времени, необходимые для стабилизации процесса износа в трибосистемах дизеля, полученные при опытной обкатке. Величину нагрузки на каждом режиме обкатки назначают из условий постоянства относительной части запаса мощности двигателя до его паспортной характеристики, реализуемой нагрузочным агрегатом в эксплуатации, а при номинальной частоте вращения коленчатого вала до номинальной мощности. При номинальной частоте вращения коленчатого вала, начиная с мощности равной 4/5 от номинальной, после каждого режима обкатки осуществляют полные сбросы нагрузки на дизель и выдержку без нагрузки в течение 2-5 мин. Технический результат заключается в улучшении процесса приработки, сокращении времени обкатки и уменьшении вероятности образования задира трибосопряжений дизеля. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Способ обкатки дизеля дизель-генераторной установки тепловоза, заключающийся в том, что назначают режимы обкатки - частоту вращения коленчатого вала и величину нагрузки, выбирают параметр окончания приработки на каждом режиме обкатки, запускают дизель, прогревают его на холостом ходу до установленных значений температур теплоносителей, устанавливают первый режим обкатки, контролируют величину параметра приработки и по достижении ею заданного значения осуществляют переход к следующему режиму обкатки, при этом в качестве параметра приработки принимают промежутки времени, необходимые для стабилизации процесса износа в трибосистемах дизеля, полученные при опытной обкатке, причем величину нагрузки на каждом режиме обкатки назначают из условий постоянства относительной части запаса мощности двигателя до его паспортной характеристики, реализуемой нагрузочным агрегатом в эксплуатации, а при номинальной частоте вращения коленчатого вала до номинальной мощности, отличающийся тем, что при номинальной частоте вращения коленчатого вала, начиная с мощности, равной 4/5 номинальной, после каждого режима обкатки осуществляют полные сбросы нагрузки на дизель и выдержку без нагрузки в течение 2-5 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что приращение нагрузки на каждом последующем режиме обкатки осуществляют с равным или убывающим размером ступеней.