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| 标准编号 | TB/T 3475.8-2020 (TB/T3475.8-2020) | | 中文名称 | 机车、动车组柴油机零部件 第8部分:增压器 | | 英文名称 | Components of diesel engine for locomotive and DMU - Part 8: Turbocharger | | 行业 | 铁道行业标准 (推荐) | | 中标分类 | S42 | | 字数估计 | 20,221 | | 发布日期 | 2020-05-29 | | 实施日期 | 2020-12-01 | | 旧标准 (被替代) | TB/T 1383-2011 | | 标准依据 | 国铁科法(2020)20号 | | 发布机构 | 国家铁路局 |
TB/T 3475.8-2020: 机车、动车组柴油机零部件 第8部分:增压器
TB/T 3475.8-2020 英文名称: Components of diesel engine for locomotive and DMU - Part 8: Turbocharger
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T 3475.8-2020
代替 TB/T 1383-2011
机车、动车组柴油机零部件 第 8 部分:增压器
国家铁路局发布
1 范围
TB/T3475的本部分规定了内燃机车、动车组柴油机用轴流式涡轮增压器(以下简称“增压器”)的术语和定义,技术要求,检验方法,检验规则,标志、包装、运输和储存。
本部分适用于内燃机车、动车组柴油机用增压器。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
4 技术要求
4.1 工作环境要求
4.1.1 增压器在下列环境条件下所匹配的柴油机功率不需修正:
a) 海拔不高于1500m;
b) 大气环境温度:-40℃~+40℃。
4.1.2 当增压器使用于海拔1500m以上地区或大气温度大于+40℃时,应考虑该地区的大气压力和环境温度的影响。
4.1.3超出4.1.1、4.1.2规定范围时,由供需双方协商确定。
4.1.4增压器最大进气真空度应小于或等于4 kPa,增压器最大排气背压应小于或等于3 kPa(带废气后处理系统除外)。
4.2 基本要求
4.2.1 增压器应按规定程序批准的产品图样和技术文件制造,并符合本部分的规定。
4.2.2增压器主要零部件(主轴、涡轮轮盘、涡轮叶片、整体铸造涡轮、导风轮、压气机叶轮)应进行无损检测,结果应符合技术文件的规定。
4.2.3 带冷却水腔的壳体不应泄漏,且不允许修补。
4.2.4增压器的喷嘴环出口面积或代号、扩压器进口喉口面积或代号,应符合有关技术文件的规定,将其刻印在指定的位置并记录在出厂文件中。
4.2.5 增压器及主要零部件的装配间隙应符合产品图样或技术文件的规定。
4.2.6 增压器初运转试验后,应无异常。
4.3 性能要求
4.3.1 对中心穿孔的压气机叶轮、涡轮轮盘进行常温真空预应力超速试验后,内孔变形量应符合技术文件的规定。
4.3.2增压器清洁度为每台增压器进出润滑油通道及接触润滑油各零件的表面所含有杂质的总重量,清洁度限值为400mg/台。
4.3.3 增压器的导风轮、压气机叶轮、带叶片轴及转子总成动平衡精度应符合产品图样的规定。
4.3.4 增压器的机油进口温度与柴油机所用机油品质有关,应适应所匹配柴油机要求。
4.3.5 增压器标定工况点的性能要求:
a) 转速小于20000r/min时,转速偏差应控制在±100 r/min范围内;转速大于或等于20000 r/min时,转速偏差应控制在规定值的±0.5%范围内。
b) 压比偏差应控制在规定值的±1.5%范围内。
c)空气流量偏差应控制在规定值的±2%范围内。
d) 增压器总效率应大于或等于规定值,且规定值不应低于58%。
4.3.6增压器进行最高转速试验后,不应发生零部件损伤或外观变形,连接处不应出现松动、漏气、漏油或漏水现象。
4.3.7增压器在标定工况运行时,标定流量和喘振线上等压比下喘振点的空气流量值之比应大于或等于115%(采用可调喷嘴环或其他调整喘振裕度措施除外)。在柴油机全部牵引工况下增压器不应喘振。
4.3.8增压器进行惰转试验时,惰转时间应大于或等于30s
4.3.9增压器在出厂检验和型式检验中转速稳定时,在轴承壳体径向水平位置上的振动加速度应小
于或等于14.7m/s²(1.5g),或振动速度应小于或等于4 mm/s;或测量转子轴在轴承附近的振幅应小于或等于主轴与轴承的半径方向间隙的40%。
4.3.10 增压器耐振动性能应满足GB/T 21563—2018中1类B级设备的规定。
4.3.11 增压器进行100 h试验和结构考核试验后,增压器各零部件不应损坏,各零部件变形量、磨损量应符合技术文件的规定,无漏气、漏油或漏水现象。
4.3.12增压器进行滑油密封试验后,压气机端和涡轮端应无漏油痕迹。
4.4 可靠性要求
增压器可靠性验证试验后进行解体检查,不应出现轴承烧损、转子零部件裂纹或变形、壳体裂损及擦伤等现象。
5检验方法
5.1 无损检测
5.1.1 导风轮、压气机叶轮毛坯超声波检验按GB/T 6519执行。
5.1.2导风轮、压气机叶轮、涡轮叶片、整铸涡轮成品渗透检验按HB/Z 61执行。
5.1.3 主轴毛坯超声波检验按GB/T 6402—2008执行。
5.1.4 主轴成品磁粉检验按JB/T 9744执行。
5.1.5涡轮轮盘毛坯超声波检验按GB/T 1786执行。
5.1.6涡轮叶片毛坯、整铸涡轮毛坯X射线检验按HB/Z 60执行。
5.2 常温真空预应力超速试验
中心穿孔的压气机叶轮、涡轮轮盘进行常温真空预应力超速试验,超速转速应大于或等于最高转速的110%,试验时间不应少于3 min。
5.3 清洁度检验
按附录A进行清洁度检验。
5.4 转子动平衡检验
按JB/T 9752.3—2014中第9章的规定进行转子动平衡检验。
5.5 壳体密封性检验
带冷却水腔的壳体可采用水压或气压进行密封性检验。水压密封性检验时,水压压力不应低于700 kPa,保压5 min;气压密封性检验时,气压压力为工作压力的1.5倍,保压15 min。
5.6 初运转试验
增压器利用外风源冷吹或自循环方式进行磨合运转,试验转速为标定转速的25%~30%,持续时间应大于或等于10min。检查增压器运转情况和各法兰连接处的密封状态,增压器运转应无异常,连接处不应有泄漏现象。
5.7 标定工况点试验
冷吹后点火进行热风试验,采用自循环方式,提高增压器转速,达到标定转速时,稳定运行10 min,记录增压器的各项性能参数。运转中不应有异常现象。
5.8 最高转速试验
增压器按照最高转速进行试验,运行时间应大于或等于10 min。
5.9 情转试验
在增压器转速为60%标定转速时,逐渐降低机油压力至最低油压,偏差为±50 kPa,切断燃油供给,进行惰转试验,并测定惰转时间。
5.10 压气机特性试验
5.10.1 在压气机试验台或增压器试验台上用外风源进行试验,也可采用自循环方法进行试验。按附录B表B.2测试各项参数,按B.5中的计算公式计算压气机的主要性能参数。按附录B图B.1绘制压气机性能曲线。
5.10.2转速及流量分挡方式如下:
a)按等转速线分挡:最低起始转速不应高于标定转速的40%,然后每隔1000 r/min~3000 r/min作一条等转速线,直到最高转速。等转速线不应少于6条;
b) 按流量测点分挡:从喘振点起,在每一条等转速线上按流量划分,不应少于5个测点。
5.11 涡轮特性试验
可在增压器试验台上采用外风源方式或与压气机性能试验相结合,用压气机作测功器,测取压气机和涡轮端各项参数。按附录B表B.2测试各项参数,按B.5中的计算公式计算涡轮的主要性能参数。按附录B图B.2绘制涡轮性能曲线。
5.12 滑油密封试验
用外风源吹,试验转速为3000 r/min(进口油温55℃±5℃,油压为设计值上限),运转10 min后停机,检查压气机端和涡轮端是否有油迹。
5.13 100 h试验
采用自循环方式按附录C的工况进行100 h试验,试验过程中每隔1 h按附录B表B.2测试各项参数一次。
试验按以下工况顺序进行:
a)标定工况转速试验30 h;
b)交替突变转速试验10h,转速在标定工况转速和60%标定工况转速之间交变,前8 h每4 min交变一次,后2 h每2min交变一次,升降速时间不应大于1min;
c) 最高转速试验24 h;
d) 交替突变转速试验10 h,工况同b);
e)标定工况转速试验26 h。
5.14 结构考核试验
增压器在最高转速下运转,使涡轮进口温度保持在最高温度,运行时间应大于或等于15 min。
5.15 振动试验
在增压器的振动试验中采用去除转子轴,将转子轴与增压器分离且放置于同一振动试验台来完成振动试验。按照GB/T 21563—2018中1类B级进行振动试验。
振动试验后,增压器装配后重新上台试验,在最高转速下运行10 min。
5.16 可靠性验证试验
增压器进行1040次交变负荷循环试验,试验转速在最高转速和50%标定转速之间循环,每次循环运行时间为5min,其中在最高转速运转时间至少为2min,试验可以断续进行;或跟随柴油机进行交变负荷试验。试验过程中不应对增压器进行拆检修复。
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