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半组合式船用低速柴油机曲轴红套研究

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组 合式 船用 低 速柴 油机 曲轴 的四种零 件 中 ，输 出端 轴 颈 、 自由端 轴颈 均 只有一 个 ，而 曲臂 和主 轴颈 的
数 量是 不 同 的。 图 １中的 曲轴 型号 为 Ｍ Ｎ ７ ６ ＭＣ Ａ Ｓ０
—
ｃ，其有 ７个 曲臂 ，６个 主轴 颈 。将 曲 臂 从 前 端
的 自由端 （ 或后 端 的 输 出端 ） 始 排 序 并 编号 ，则 开
２０ｔ ０ ，少 数重 量达 ３０ｔ ０ 以上 的船 用 曲轴 是 由两
船用 低 速柴 油机 曲轴 的 材料 为 低 碳 钢 锻 件 （ 碳
图 １中 的 曲臂 分 别 为 １ 曲臂 、２ 曲臂 、… 、７ 曲 ＃ ＃ ＃
臂。
根 曲轴 “ 串联 ” 而成 。 含量 ＜０ ５ ） 自身 长 度 长 ，重 量 大 的 特 点 ，决 ．％ ，
第 ３ （ ００） ５期 ２卷 ２ １ 第
柴油机
Ｄｉｓ ｌＥ ｇ ｎ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ
一
…
…
’
｛ ｍ艺与材料 ；
｛… … 一
半 组 合 式 船 用 低 速 柴 油 机 曲轴 红 套 研 究
马 志鸿 ，余 云岚 （ 海 船用 曲轴 有 限公 司 ，上海 ２ ０ ４ ） 上 ０ ２ ５ 摘 要 ：从热 能传 递 角度 出发 ，从 理论 上 分析 了影 响 曲轴 红套 质量 的基 本原 因 ，进 而分 析 了实际
生产 中影 响红 套质 量 的 因素 ，并据 此提 出 了改 善 曲轴红 套 质量 的方 法 。 关 键词 ：低 速 柴 油机 ；曲轴 ；红套 ；热传递
中图分 类 号 ：Ｔ ４ ３ ３ Ｋ ２ ． １
文献 标 识码 ：Ａ
文章 编号 ：１ ０ ４ ５ （ ０ ０ ０ ０ ３ ０ ０ １— ３ ７ ２ １ ） ５— ０ ７— ５
臂被编号为 ４ ，则靠近前端 （ 端 ） ＃ Ｆ 的曲柄简称为
４ Ｆ，该柄 上 的红 套 孔 为 ４ Ｌ Ｆ孑 ；Ａ 端 亦 如 此 定 义 ，
如 图 １ 。
此种 曲轴 主要 有 四种 零件 组合 而成 ，分 别 为 自由端 轴颈 （ｈ ｔｐｅｅｗｔ ａ ｇ ） ｓａ ｉ ｉ ｆ ｎ ｅ 、曲臂 （ ｒｎ ｈｏ 、 ｆ ｃ ｈｌ ｃａ ｋｓｒｗ）
Ｍ ａ Ｚｈｉ ｏ ｈ ｎｇ， Ｙ ｕ Ｙｕｎｌ ｎ ａ
（ ｈｎ ｈ ｉ ｒ ｅＣ ａ ｋｈｆ Ｃ ． ｔ． ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ２ ５ Ｓ ａ ｇ ａ Ｍａｉ ｒｎ ｓａ ｏ ，Ｌｄ ，Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ４ ） ｎ ｔ
Ａｂ ｔ ｃ ： Ｔ ｅ ｂ ｓｃｆ ｃ ｏ ｓ ｉ ｈ ｉ ｆ ｅ ｃ ｈ ｕ ｌ ｙ ｏ ｒｎ ｓ ａｔｓ ｒ ｎ ｅ ｄ ｉ ａ ａｙ ｅ ｅ ｒ ｔ ａ — ｓｒ ｔ ａ ｈ ａ ｉ ａ ｔ ｒ ｃ ｎ ｕ ｎ ｅ ｔ ｅ ｑ ａ ｉ ｆ ａ ｋ ｈ ｆ ｈ ｕ ｋ ｗ ｌ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ ｔ ｏ ｅ ｉ ｌ ｗｈ ｌ ｔ ｃ ｈ ｃ
定 了其不 可 能采用 毛 坯整 体锻 造成 的结 构 比较 复 杂 ，它 有 两 个 曲柄 ，曲柄 上 的 孔 称 为红 套 孔 ，连 接 曲柄 的称 为 曲柄 销 ，两 个 曲柄 间 的空 间称 为 内开 档 （ 图 ２ 。若 一 个 曲 见 ）
种 由若 干零 件 组 合 成 整 轴 ，称 为 半 组 合 式 曲轴 。
收稿 日期 ：２ １－６ ） ０ ００ ４３
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ：ｌｗ－ｐ ｅ ｉ ｓ ｌｅ ｇ ｎ ； ｃ ａ ｋ ｈ ｆ ； ｓ ｒ ｎ ｌ ｈ ａ ｒ ｎ ｆ ｒ ｏ ｓ ｅ ｄ ｄｅ ｅ ｎ ｉｅ ｒ ｎ ｓ ａｔ ｈ ｋ ｗｅｄ； ｅ ｔ ａ ｓ ｕ ｔ ｅ
１ 半 组合 式 船用 低 速 柴油 机 曲轴 介 绍
—
主轴 颈 （ ｈ ｆ ｐｅ ｅ ｗｔｏ ｔｆ ｎｅ 、输 出 端 轴 颈 ｓａｔ ｉｃ ｉ ｕ ｌ ｇ ） ｈ ａ
（ｈ ｔ ｉ ｅｗｔ ｒｓ ｃｍ） ｓａ ｅ ｉ ｔｕ ｔ ａ ，将 输 出端轴 颈 、 自由 ｆｐｃ ｈｈ 端 轴 颈和 主轴 颈统 称 为轴 颈 。如 图 １ 所示 。每根 半
船 用 柴 油 机 曲 轴 主 要 分 为低 速 和 中高 速 两 大
类 。船用 低 速柴 油 机 主 要 应 用 于 吨 位 为 ５ ０ ０ ０吨 至 数 十万 吨 的大 型 船 舶 （ 大 型 散 货 船 、油 轮 以及 如 各类 集 装 箱 船 等 ） 的 主 发 动 机 ，是 大 型 船 舶 的心 脏 。低速 柴 油机 曲轴 是船 用低 速 柴油 机 中最核 心 的 部件 ，一 般单 根 曲轴 的长 度为 ５— ５ｍ，重量 为 ３ １ ０
Ｓ ｒ ｎ ｅｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｆ ｒ ＨａｆＢｕ ｌ－ ｐ Ｃｒ ｎ ｓ ａ ｔＵｓ ｄ ｏ ｈ ｕ ｋ Ｗ ｌ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｌ ｉ ｕ ａ ｋ ｈ ｆ ｅ ｎ ｔ
Ｍ ａ ｉ ｗ— ｐｅ ｄ Ｄｉ ｓ ｌＥｎｇ ｎｅ ｒ ｎｅ Ｌｏ ｓ ｅ ｅ ｅ ｉ
ｌ ｒ ｍ ｈ ｅ ｐ ｃ ｆｈ ａ ｒ ｎ ｆ ｒ ｙ ｆｏ ｔ ｅ ｒ ｓ ｅ ｔｏ ｅ ｔｔａ ｓｅ ．Ｔｈ ｎ ｔ ｅ ｆ ｃｏ ｓ ｉ ｆ ｎ ｉ ｇ ｔ ｅ ｑ ａ ｉ ｆｃ ａ ｋｓ ａｔｓ ｒ ｎｋ ｗｅｄ ｉ ｅ ｈ ａ ｔ ｒ ｎ ｕｅ ｃ ｎ ｈ ｕ ｌ ｙ ｏ ｒ ｎ ｈ ｆ ｈ ｌ ｔ ｕ ｌ ｎ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｒ ｔ ｉｄ． Ａｎ ｗ ｏ ｉ ｒ ｖ ｈ ｕ ｌ ｙ ｉ ｕ ｇ ｓｅ ｓ ｄ ｏ ｈ ｔ ｙ ｒ ｄ ｃ ｉｎ ａ ｅ ｓｕｄ ｅ ｄ ｈｏ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｑ ａｉ ｓ ｓ ｇ ｅ ｔｄ ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓｕｄ ． ｔ

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红套装配工艺在船用低速发动机上的应用

红套装配工艺在船用低速发动机上的应用


胀量，推导出公式：
仔×（D+啄+驻）－仔×D＝姿×仔×D×驻t
驻t=
驻+啄 姿D
红套时的加热温度为：
t=
驻+啄 姿D
+t0
式中 ，姿为 加 热 孔 的 线 膨 胀 系 数 ，钢 的 线 膨 胀 系 数 姿=1.1 ×10-5
（1/℃）；驻t为加热孔的温度增量；t0为环境温度。 以 曼 恩 的 6S42MC7 曲 轴 链 轮 安 装 为 例 ：链 轮 孔 径 为
2 热过盈装配的温度计算
选 择 热 过盈 工 艺 装配 时 ，孔 加 热 后 的 温 度 应 保 证 装 配 间
隙满足要求。通常热过盈的装配间隙计算公式为：
驻=啄或驻=0.001 5D 式中，驻为热过盈装配间隙 （mm）；啄为孔与轴配合的过盈量 （mm）；D为轴径（mm）。
根据零件红套后圆周方向的增量等于红套加热温度的热
3 中药材物流自动化系统应用的技术创新
3.1 实现灵活无缝对接 中药材物流自动系统的首要创新就是实现灵活无缝对
接。基于自动化技术的物流系统，可以灵活将中药材入库、出 库、投料等各工序进行无缝对接，实现自动化、无人化的智能 物流。通过对物流自动化系统输入指令，准确无误地操作系 统，极大降低了出错率。对中药材的物流统一管理和分配已经 不再需要人为干预，自动化系统是无缝对接技术的完美应用。 以自动化仓库为例，相比较传统仓库而言，自动化仓库空间利 用率高、劳动生产率高、作业准确率也比较高，在作业过程中 出错的概率相对较低，最大限度地减少了人工作业的出错率， 提高了工作质量和效率。 3.2 降低劳动强度，提高运营效益
关键词：热过盈；红套；加热温度；量棒；链轮
1 概述
在 船 用 发动 机 装 配 过 程 中 ，零 部 件 之 间 的 装 配 间 隙 一 般 有间隙配合、过盈配合及过渡配合3种，其中过盈配合是指依 靠轴与孔的过盈值，装配后使零件表面间产生弹性压力，从而 获得紧固的联接。过盈配合在船用发动机的装配过程中有着 十分广泛的应用，如曼恩低速发动机凸轮与凸轮轴的装配、链 轮与凸轮轴的装配、燃油泵滚轮销轴与套筒的装配等。
大功率低速船用半组合式曲轴曲拐零件加工技术研究及创新

大功率低速船用半组合式曲轴曲拐零件加工技术研究及创新

2013～066(2)上海电J O U R N A I，O F S H A N G H A I 二’。

===二文章编号：1674～540X(2013)02—33—05专擞术E I。

EC T R I C T EC H N()I。

()G Y大功率低速船用≯心}l合式曲轴曲拐零件加I_技术研究及创新宗亮亮1，周焕军1●郭井宽2(1．上海船用曲轴有限公司，上海20l308；2．上海电气股份集团有限公司中央研究院，上海200070)33摘要：为了提高国产曲轴加工的效率和质量，研究了曲拐零件加工中的R凹槽以及曲拐上下面平行度、精准的冲程长度等加工关键点，对原有加工刀具和方案进行了改进创新。

改进后的道具和加工方案显著提高了曲拐加工质量、加工效率，对提高国产类似产品的市场竞争力具有重要的意义。

关键词：船用曲轴；曲拐零件；加工技术；加工效率中图分类号：U664．121．1文献标识码：AR e s ear c h and I nnovat i on of H i gh--pow er L ow-spee dS e m i—m odul ar M ar i ne C r ank T hr ow Pr oc es s i ngZ O N G Li a ngl i a n91，Z H O U H uanj unl，G U O‘，i ng’kuan2(1．Shanghai M ar i ne C r a nks haf t C o．，I xd．，Shanghai201308，C hi na；2．Sha ngha i El ect ri c G r oup C o．，L t d．，C ent r al A cadem e，Shanghai200070，C hi na)A bst r a ct：I n or der t o i m pr ove t he ef f i ci ency and qual i t y of dom e s t i c cr ankshaf t m achi ni ng i n t he cr ank pr oc es si ng，m ac hi ni ng key poi n t s w e r e st udi ed s uch ast he R gr oove pa r t s，uppe r and l ow er par a l l el i sm ac cur ac y of c r a nk。

半组合式大型船用曲轴复套变形控制研究

半组合式大型船用曲轴复套变形控制研究


摘 要：为对半组合式船用曲轴红套复套装配时的变形进行控制，阐述目前半组合式船用曲轴红套复套装配流程及
方案，对复套整个过程中每个阶段的变形进行分析，提出固定曲拐和在特定位置添加套件的复套变形抑制方法，并
将 0-1 整型规划应用其中，通过固定矩阵和套件添加矩阵的优化，提出相对有效的大型船用曲轴复套变形抑制方案，
基金项目：上海市（临港）产业转型升级发展专项资金项目（T-220217001），G80 大功率低速船用曲轴研制；地 方院校能力建设专项计划（18040501600）
第4期
黄振鑫等：半组合式大型船用曲Fra bibliotek复套变形控制研究
101
7#
复
套
6#
复
套
5#
复
套
4#
复
套
3#
复 套
2#
复 套
1#
曲臂组合
全部复 套完成
但是关于曲轴红套复套完整工艺的介绍相关的论文，则 很少可以查到，同时长期以来也缺少更加有效的方案来抑制 曲轴复套时的变形，因此本文将分析复套后的整体变形以及 提出相应改进措施。
一、曲轴红套流程 曲轴的红套流程主要分为单套和复套，如图 1 所示，单 套过程是将主轴颈和曲柄，通过热过盈装配的方式装配成一 个曲臂组合（曲拐）的过程，而复套可以理解为将各个曲臂 组合再装配成一个整体的过程。
第 19 卷 第 4 期 2019 年 4 月
中国水运 China Water Transport
Vol.19
April
No.4 2019
半组合式大型船用曲轴复套变形控制研究
黄振鑫 1，张青雷 1，2，段建国 2
（1.上海理工大学 机械工程学院，上海 200093；2.上海海事大学 中国（上海）自贸区供应链研究院，上海 201306）
大功率低速船用柴油机曲轴转子—轴承系统动力学研究的开题报告

大功率低速船用柴油机曲轴转子—轴承系统动力学研究的开题报告

大功率低速船用柴油机曲轴转子—轴承系统动力学研究的开题报告1. 问题背景目前，随着海洋交通运输的不断发展，大功率低速船作为其中重要的一部分之一，需采用柴油机作为主要动力。

柴油机的曲轴转子-轴承系统作为其关键机构，其性能对柴油机的整体性能和运行稳定性具有重要影响。

因此，对大功率低速船用柴油机曲轴转子-轴承系统动力学进行深入的研究，有利于进一步提高大功率低速船的动力性能和安全性能。

2. 研究目标通过理论分析和数值模拟，研究大功率低速船用柴油机曲轴转子-轴承系统的动力学特性，包括：1）曲轴转子的振动特性和稳定性分析；2）轴承的力学特性和动力特性分析；3）曲轴转子和轴承系统的相互作用分析。

3. 研究内容本次研究将围绕大功率低速船用柴油机曲轴转子-轴承系统的动力学特性展开研究，具体的研究内容包括：1）建立柴油机曲轴转子-轴承系统的动力学模型，包括曲轴转子和轴承的建模；2）通过数值模拟，分析曲轴转子在运行过程中的振动特性和稳定性，探究可能存在的失稳原因；3）分析轴承的力学特性和动力特性，进一步分析轴承对曲轴转子振动和稳定性的影响；4）分析曲轴转子和轴承系统的相互作用，寻求曲轴转子和轴承系统之间的最佳匹配。

4. 研究方法本次研究涉及数学分析、计算机数值模拟和理论分析等多种方法。

具体的研究方法包括：1）根据柴油机曲轴转子和轴承的几何形状和物理性质，建立曲轴转子-轴承系统的动力学模型；2）通过有限元方法，求解曲轴转子的振动特性、失稳频率和振幅；3）采用数值计算方法，求解轴承的力学特性和动力特性；4）通过分析曲轴转子振动和轴承力学特性，建立曲轴转子和轴承系统的动力学方程，进一步分析曲轴转子和轴承的相互作用。

5. 研究意义柴油机曲轴转子-轴承系统的动力学性能对柴油机运行的整体性能和稳定性具有关键影响。

本次研究将通过数值模拟和理论分析，深入探究曲轴转子和轴承的力学和动力学特性，为柴油机的设计、改进和性能提升提供重要依据，有助于提高大功率低速船的运行效率和安全性能。