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柴油发电机"

应当如何避免柴油发电机组安装架出现裂纹现象

编辑:柴油发电机厂家 来源:https://www.kmscyfdj.com 发表时间:2020-05-14【 浏览次数:

 

柴油发电机组工作时高速运转,为保证它们在运用中的可靠性和寿,要求柴油机曲轴旋转中心线与主发电机轴旋转中心线有足够的同轴度,此外,柴油发电机组工作时,安装架除承受机组的重量外,还要承受柴油机、主发电机周期循环变化的倾覆力的冲击。这就要隶支承并连接柴油机、主发电机的安裳架具有足够的强度和刚度,从而保证机组的正常运转。安装架为全钢板焊接结构,主要由两侧梁、下盖板以及纵横交错的筋板组成.其中梁为主要承载结构,由两支承立板、上盖板与下盖板焊接成箱形,上盖板上安装主发电机和柴油机,另外1侧立板上安裳弹性支承座。
架在实际应用中出现的问主要发生在主发电机和柴油机之间的区域,此区域主要承受柴油机、主发电机周期循环倾覆力厙,现场检测为疲劳裂纹.综合分析表明.安装架的裂纹是由于其扭转刚度不足引起,因此在设计中必须采取有效措施增加安装架的整体扭转刚度,从而避免发生类似的问题。
为增加安装架的整体扭转刚度,在不影响柴油发电机组安装以及正常工作的前提下,对柴油机与主发电机之间的区域进行加强.主要采用2种加强万案.方案一,在两梁之间增加两箱形连接横梁;案二,在两1侧梁之间增加十字交叉的两箱形连接斜梁。
1.2计算有限元模型
为了真实模拟安装架工作时的受力情况,在建立有限元模型时,安架结构部分按设计图进行详细建模.而主发电机、柴油机部分因结构复杂,且不是本次分析的对象,只是作为安架的载荷参与计算,则在其各自的质心位置建立能代表其实际质量和转动惯量的等效质量单元,来代替其实际结构参与计算。主发电机、柴油机质量单元与安装架之间用板连接,以模拟柴油机、主发电机与其实际安装位置之间形成的整体区域为了保证计算结果的准确性,根据安装架的受力特点以及材料特性,安装架弹性支承座部分采用实体单元SOLI D45来离散,其它钢板结构均用壳单元SHHL63来离散。万案一中计算用有限元模型共有SHHL63单元9521个,SOLI D45单元200个,MASS21单元2个,节点9 275个。万案二中计算用有限元模型其有SHHLL63单元9 650个,SOL ID45单元200个,MASS21单元2个,节点9347个。2个方案的安装架结构离散图
12 (30).jpg
2 计算工况、载荷及边界条件处理
2.1 组装工况
组装工况模拟柴油发电机组安装到位后安装架的变形及受力情况.此工况下,安装架上作用的荷有主发电机重量、柴油机重量、安装架自身重量以及支承处的支反力。计算时对模型施加的垂向加速度,模拟柴油机、电机装架重量。
刚性区处理.因主发电机、柴油机刚度比安装架刚度大得多,分析时将主发电机等效质量点、连接板与安装架上的电机安装区处理成一个刚性区,将柴油机等效质量点、连接板与安装架上的柴油机安装区处理成另一个刚性区。
2.2运用工况
运用工况模拟柴油发电机组工作时安装架的受力状况.此工况下,安装架上载荷有主发电机重量、柴油机重量、安装架自身重量、支承处的支反力以及柴油发电机组工作时产生的倾覆力矩,此外还有来自线路的冲击对柴油发电机组安装架的彰响。主发电机、柴油机、安装架重量载荷处理方式同组装工况;倾覆力矩施加于主发电机、柴油机等效质量点(柴油机倾覆力厙依据柴油机功率、柴油机转速来计算)考虑线路冲出的影响,取动性系数为1.5。 柴油机、主发电机刚性区处理同组装工况及扭转考核工况
计算柴油发电机组安装架的扭转刚度,在主发电机、柴油机等效质量点施加大小相等、方向相反的倾覆力厙(柴油机倾覆力矩依据柴油机功率、柴油机转速来计算)。 柴油机主发电机刚性区处理同组装工况、 强度及刚度评定方法。
 静强度评定:在强度评价中,根据安装架的结构、材料特点采用第四强度理论导出的等效应力与安装架材料的许用应力相比较来考察安装架的静强度。此等效应力不得超过材料许用应力。计算中安装架材料许用应力爹照铁道车辆用材料和许用应力的规定[º]=216 MPa。
 垂向静刚度评定:根据安装架的设计要求,木次计算用安裳架上主发电机安装架座区、柴油机安装座区间的最大垂向相对变形来考核安装架的垂向刚度,要求最大相对变形小于0.1mm;用计算得到的橡胶支承反力差值△R、橡胶支承垂向静刚度K来计算各橡胶支承间垂向位移差值△∫。为保证安装架的正常运用,要求各支承垂向位移差值小于1mm.
按下式计算:
△F=△R/ K
△R=∣ RF·RB ∣
式中:RF为安架前橡胶支承处的支反力;RB为安裳架后端橡胶支承处的支反力。
 
 

 


康明斯产品性能特点:
结构紧凑的柴油发电机组
皮带传动系统:带有自动张紧机构,使皮带免于保护
连杆:锻造连杆具有最大的结构强度
曲轴:经感应淬火锻造而成的钢制曲轴具有最大的强度和多次重磨能力
缸体:新型高强度设计使缸体的刚度提高32%,具有极高的耐久性
缸套:荣获专利的中止口设计使缸套具有最大的刚度,提高了活塞环的寿命
燃油系统:采用Bosch优质直列柱塞或转子高压油泵和喷油器,具有更高的燃油经济性
涡轮增压器:全部采用Holset增压器,HX40型带整体式废气旁通阀,进一步改善低速反应及动力性
活塞:铝合金活塞镶有两道耐蚀高镍铸铁环槽,提高了活塞和活塞环使用寿命,阳极化处理的活塞顶也有助于提高其耐久性
机油滤清器:组合式全流和旁通弗列加品牌,滤清效果近乎完美,提高了总机耐久性

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