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内燃机车用增压器性能研究

陈仁泉  
【摘要】: 本课题是以目前运营中的引进增压器VTC254为基础,针对我国铁路内燃机车的特点,为解决西部高原内燃机增压的需要和我国铁路机车不断提速的需要,对我国目前的主营机型16V280柴油机匹配的增压器,特别是对压气机进行研究。主要内容包括:提出一种全新的压气机叶轮技术和概念,这种技术将传统的导风轮和压气机分开设计、单独加工改为整体设计、整体加工的单体叶轮;从增压器与柴油机配机计算所得出的基本参数出发,通过对压气机进行热力计算,确定压气机的基本结构参数;再对叶型以及叶轮轮廓与叶轮罩壳的配合间隙进行优化,对新设计的压气机进行喘振和堵塞分析;通过增压器平台性能试验,验证了新设计的压气机的性能水平得到了较大的提高,达到了提高增压器的整体性能水平的目的;通过增压器与柴油机配机试验、以及增压器用于高原条件下的牵引试验,验证了新设计的压气机不但具有高效率,还改善了高效率区的流量分布,使牵引特性线贯穿高效率区。 从分体叶轮到整体叶轮,在工艺水平上已具有较好的基础,前倾后弯叶轮设计中的较大前倾角通过五轴联动铣床实现。新型号的叶轮能有效减少分流损失、潜流损失、摩擦损失、鼓风环流等损失,能有效提高压气机的效率、柴油机的性能水平,改善经济运营指标。该产品自研制成功到目前,已有300多台投入运行。特别是在高原地带,装用这种增压器后,能使柴油机功率少修正或不修正,较好地满足了铁路内燃机车在西部高原条件下的增压需要。


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