[发明专利]一种识别柴油机匹配涡轮增压器的压壳旋转故障测试方法

说明书

本发明提供一种识别柴油机匹配涡轮增压器的压壳旋转故障测试方法，包括以下步骤：利用柴油机整机振动评价法进行验证平台基准状态判定，对未达到要求的试验台架进行整改；利用测试仪器的物理特征和增压器涡壳旋转的力偶特征进行测点设计；进行涡轮增压器压壳旋转故障振动数据采集和典型特征后处理；进行抑制涡轮增压器压壳旋转的抑制方案设计，分析抑制途径和假设实施方案，确定异常局部应力的疏、导模式；进行抑制涡轮增压器压壳旋转假设实施方案效果预评估；本发明对涡轮增压器压气机壳旋转故障机理识别，识别过程简单、投入费用低。可对抑制故障旋转设计的有效性评估，可使优化改进快速验证，提升了增压器配机成功率。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，尤其是涉及一种识别柴油机匹配涡轮增压器压壳旋转故障测试方法。

背景技术

涡轮增压器是现阶段用于提升往复式引擎动力性能的主要辅助装置，也是国内外先进动力研发机构提升动力装置性能争相突破的关键部件。为了使各系列增压器适应多样的发动机形式，常采用挠性工艺方案安装增压器。这样采用V型卡箍或压板工艺组装的压气机涡壳和涡轮箱壳就成为径流式增压器现行的主流设计，使增压出口和废气入口适应多角度装配需求。而在引入这些工艺设计后，一些强化程度高、应用环境复杂的情况下，出现了由于V型卡箍撕裂、断开、压板紧固力失效等引发的增压器压壳旋转、接盘漏气等故障，导致了动力系统性能下降，降低了整机可靠性。而若直接限位或使用刚性工艺，如采用法兰结构、加强结构等工艺，增压器安装后形成的局部应力和运行中产生的由于材料热膨胀引起的部件接触应力不能得到有效疏导，这些应力在主要部件上不断的传递后会寻找到新的结构薄弱点，继而引发由这些薄弱点主导的新故障问题，不利于巩固增压器产品质量。

在现有技术中，识别涡轮增压器的压壳旋转故障仅能通过设计和质量调查两种途径追溯。设计追溯则需采用引证法，分别分析主要关重件有无新的设计变化，相应的设计结构是否在其他成熟稳定的产品中应用，有无类似的故障情况发生；质量调查法则是需要质量控制人员介入，通过检查涡轮增压器产品从备料到加工直至最后装配过程每一步记录单，确定各工序的工艺控制指标是否满足设计规范要求。就目前应用来看，通过以上两种方法很难确定出涡轮增压器的压壳旋转故障原因，而重新通过设计流程反演故障可能产生的原因必然带来较长的匹配周期和投入大量的经费，不利于柴油机快速定型量。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种识别柴油机匹配涡轮增压器的压壳旋转故障测试方法，以加速涡轮增压器的压壳旋转故障机理的识别过程，并能提供整改方向和评价整改措施有效性，提升增压器配机效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种识别柴油机匹配涡轮增压器的压壳旋转故障测试方法，包括如下步骤：

第一步，进行验证平台基准状态判定，对未达到要求的试验台架进行整改，保障下一步开展识别增压器旋转振动测试的结果有效可靠；

第二步，进行涡轮增压器压壳旋转故障测试的测点设计，匹配出可用的测试手段和具有典型振动结果的测点位置，支撑旋转故障机理识别；

第三步，进行涡轮增压器压壳旋转故障振动数据采集和典型特征后处理，获取故障发生的时机和定性分析出故障原因；

第四步，进行抑制涡轮增压器压壳旋转的抑制方案设计，分析抑制途径和假设实施方案，确定异常局部应力的疏、导模式；

第五步，进行抑制涡轮增压器压壳旋转假设实施方案效果预评估，量化实施方案传导的作用力，确认疏、导条件下的承力部件的许用极限。

进一步的，第一步中，验证平台基准状态判定方法，包括如下步骤，

1)在柴油机支撑位置的主动侧安装三向振动传感器，三向传感器的各矢量方向与发动机的主矢量方向对应一致；