基于油液分析的船用柴油机实船磨合过程研究

摘要

柴油机投入运转时的磨合过程是不容忽视的重要阶段，直接影响到柴油机以后能否正常、安全、长期、可靠地运转。近二十多年来，在柴油机磨合方面虽然开展了大量具体的研究工作，但受研究手段和方法的局限，至今没有形成系统、完整、有效的磨合监测技术与方法。本文以“普陀岛”轮主机和No.2副机实船磨合过程为研究对象，在诸多实验室磨合研究的基础上进行了基于油液分析的实船磨合研究，采用油液分析方法，在设定的磨合期内采集了柴油机润滑油样和相关信息，对润滑油样进行了光谱分析、铁谱分析，并将获得的各种信息进行特征提取，综合铁谱特征图像信息以及柴油机性能参数中的特征信息，用界限值分析法、趋势图分析法和小波分析多种方法，并融合其他相关的特征信息，建立柴油机磨合质量评价模型，综合分析柴油机实船磨合质量。分析结果表明，在设定磨合期内，左右主机的实船磨合质量优于No.2副机的磨合质量，右主机的实船磨合质量优于左主机和No.2副机；左右主机出厂前的台架磨合质量优于No.2副机。通过小波分解对铁谱磨粒图像进行分解，提取了特征参数，用于柴油机磨合过程的质量评价。该方法效果良好，为柴油机磨合研究提供了新的方法。柴油机的实船磨合质量、磨合时间受到多种因素诸如零部件表面加工质量、整机装配质量、台架磨合质量、载荷、转速等的影响。只有这些因素的相互匹配，才能提高实船磨合质量、缩短磨合时间。开展柴油机实船磨合质量综合评价的研究，可以判断柴油机各主要摩擦副的初始工作状态，改善柴油机摩擦副润滑性能与柴油机的工作性能、提高可靠性指标和延长柴油机的使用寿命，不仅能够带来显著的经济效益，而且还可以解决柴油机实船磨合过程中存在的现实问题，有助于磨合技术研究的系统化和规范化，所以对船用柴油机实船磨合过程研究是必要的、且有一定的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明

第1章绪论

1.1“普陀岛”轮概况

1.1.1简述

1.1.2主机及副机技术参数

1.2柴油机磨合过程综述

1.3柴油机磨合技术的研究现状

1.4问题的提出

1.5本文的主要研究内容

第2章柴油机实船磨合研究的技术与方法

2.1油液分析技术

2.1.1简述

2.1.2常规理化分析

2.1.3铁谱分析技术

2.1.4光谱分析技术

2.1.5颗粒计数分析

2.2柴油机实船磨合过程特征信息的数学描述

2.2.1光谱分析特征信息描述

2.2.2铁谱技术特征信息描述

2.3小结

第3章柴油机实船磨合过程油液分析的数学方法

3.1界限值法

3.1.1铁谱分析各参数界限值的制定

3.1.2光谱分析各参数界限值的制定

3.2趋势图分析法

3.2.1趋势图分析在光谱分析中的应用

3.2.3趋势图分析在直读铁谱分析中的应用

3.3磨粒图像小波分析法

3.3.1小波分析的基本概念

3.3.2小波图像分解方法的建立

3.4小结

第4章试验设备与方法

4.1油样采集

4.1.1取样位置

4.1.2取样方法

4.1.3取样时间

4.2铁谱片的制作

4.3试验仪器设备

4.3.1 MOA-C型发射光谱仪

4.3.2 FTP-X2型分析式铁谱仪

4.3.3 ZTP-X1 R型直读铁谱仪

4.3.4 OLYMPUS bx40型铁谱显微镜

4.4小结

第5章柴油机实船磨合过程的油液分析

5.1柴油机实船磨合过程的光谱分析

5.1.1同一柴油机不同元素浓度变化趋势分析

5.1.2不同柴油机相同元素浓度变化趋势分析

5.1.3同一柴油机各元素的浓度梯度分析

5.2柴油机实船磨合过程的铁谱分析

5.2.1磨合过程中直读铁谱分析

5.2.2磨合过程中铁谱图像分析

5.3磨粒图像的小波分析

5.3.1磨粒图像特征参数的提取

5.3.2结果分析

5.4实船磨合过程主要参数界限值的确定

5.5柴油机的磨损趋势预测

5.6小结

第6章柴油机实船磨合过程性能参数分析

6.1柴油机典型性能参数分析

6.1.1爆发压力

6.1.2排气温度

6.1.3冷却水压力及温度

6.1.4润滑油温度及压力

6.2小结

结论与展望

参考文献

附录 柴油机实船磨合过程中铁谱图像

攻读学位期间公开发表的论文

致谢

研究生履历