高性能船用渦輪增壓器設計技術檢視原始碼討論檢視歷史

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高性能船用渦輪增壓器設計技術針對高性能船用渦輪增壓器匹配、設計、使用環境以及產品質量工藝與製造問題,相關專利提出了渦輪增壓器漏油動態測量、增壓器渦輪葉輪與轉軸的圓錐螺紋連接技術方案，支撐解決增壓器可靠性增長和高膨脹比高載荷渦輪設計等難題，使渦輪具有較高的運行極限，保證高膨脹工況比與壓氣機的良好匹配，提高增壓器整機效率。

二、技術要點

（解決的技術難題、技術指標等）

基於相關專利研製的高性能增壓器，與ABB、MAN等國際先進增壓器性能相當，達到國際先進水平，其主要技術優勢和性能指標如下：

主要技術優勢

(1)跨聲速壓氣機設計，高負載渦輪設計技術，高速、高可靠性軸承系統的優化設計技術；

(2)高性能壓氣機設計及快速銑削工藝、高性能混流渦輪設計及鑄造與熱處理工藝、渦輪模具、殼體鑄造工藝分析，提高鑄造質量，降低生產成本。

主要性能指標

(1)壓氣機最高壓比：5.0；

(2)壓氣機最高效率：≥79％。

三、成果形式

（專利、著作權、新產品、新技術等）

3項專利包括：

(1)ZL201210573202.6渦輪增壓器漏油動態測量裝置及測量方法

本發明涉及一種渦輪增壓器漏油動態測量裝置及其測量方法，該裝置在穩壓罐（1）的頂端依次設置壓力微調閥（3）、壓力傳感器（5）、回油管（6）和減壓閥（11）。本發明通過啟動被測增壓器並控制被測增壓器轉速達到預定值，通過調節減壓閥（11）和壓力微調閥（3）將穩壓罐（1）內氣體壓力穩定到預定的壓力，通過調節排油閥（18）使通過排油閥（18）的潤滑油流量略小於被測增壓器的潤滑油流量。

(2)ZL201410055009.2增壓器渦輪葉輪與轉軸的圓錐螺紋連接方法與連接結構

本發明涉及一種增壓器渦輪葉輪與轉軸的圓錐螺紋連接方法與連接結構，根據渦輪轉軸的結構參數、工作溫度和最大工作扭矩以及渦輪葉輪和轉軸材料的熱膨脹係數，通過合理設計渦輪轉軸的圓錐螺紋連接結構參數和裝配工藝參數，進行渦輪葉輪的圓錐外螺紋、180°過渡圓弧與A端面以及轉軸的圓錐內螺紋與B端面的加工，採取加熱轉軸圓錐內螺紋部位的措施，按照確定的擰緊力矩，通過螺紋旋緊將渦輪葉輪與轉軸裝配在一起，然後再按照渦輪轉軸的結構參數，對完成圓錐螺紋裝配的渦輪轉軸進行其他部位的加工。

(3)ZL201410055178.6一種提升增壓器渦輪心部強度性能的方法與結構

本發明涉及一種提升增壓器渦輪心部強度性能的方法與結構，根據增壓器渦輪的結構參數，確定渦輪輪盤與輪轂的尺寸參數和摩擦焊接工藝參數，輪轂的摩擦焊接部位為圓錐面，輪盤的摩擦焊接部位為圓錐通孔，輪轂採用合金棒材機械加工而成，輪盤是在合金鑄造成型的基礎上加工而成，然後通過摩擦焊接方式將渦輪的輪轂與輪盤焊接在一起，形成完整的增壓器渦輪，最後按照渦輪的結構尺寸參數，對渦輪進行其他部位的機械加工。

四、應用領域及應用場景

工程機械、民用船機配套領域

五、當前應用成效

已在新型兩棲車用發動機小批量應用。

六、應用推廣的領域和場景

可應用於濰柴、緇柴、濟柴、河柴、勝動等民用船機配套領域。

七、應用推廣的價值和前景

（產業帶動能力、效率提升能力、市場規模等）

有望促進工程機械、民用船機行業相關技術的升級改進。

八、技術優化的方向和途徑

本發明實現了增壓器漏油的實時監測和增壓器短時間潤滑油泄漏量的測量，實現對增壓器某一端密封性能進行測量，拓展了研究範圍，提高了測量精度、降低了測試難度、節省了測試費用、節省了實驗時間。可實現增壓器渦輪葉輪與轉軸之間的可靠連接，能夠滿足增壓器渦輪轉軸的連接強度要求，而且工藝過程簡單，易於實現工程化應用。本發明能夠顯著提升增壓器渦輪的心部強度性能，使渦輪心部強度性能達到與母合金相同的水平，有效解決鈦鋁合金等材料在直接鑄造成型增壓器渦輪時存在的心部強度性能差等問題，滿足增壓器渦輪的使用要求，而且易於實現工程化。