机车柴油发电机组隔振器安装连接副及设计方法与流程

文档序号:13446516阅读:630来源:国知局

本发明涉及机车技术领域,具体涉及一种机车柴油发电机组隔振器安装连接副及设计方法。



背景技术:

内燃机车动力组由柴油机、发电机、联轴器构成柴油发电机组,通过隔振器安装在机车车体上。柴油发电机组运行时,这些隔振器起到减震降噪作用。为保证柴油发电机组的稳定可靠运行,柴油发电机组机座要完全处于同一平面内。但由于车体较长,重量较大,车体安装柴油发电机组隔振器的各面无法做到完全共面,存在一定偏差,只能通过调整隔振器底座安装面高度来调整柴油发电机组机座共面。同时柴油发电机组吊装在机车车体上隔振器经过安装要求的压缩稳定时间后(压缩稳定时间较长),由于各隔振器压缩量偏差不同,为确保各隔振器压缩量偏差在允许范围内也要通过调整隔振器底座安装高度进行调整。在现有技术中,通过螺栓将隔振器与柴油机安装座把紧在一起(柴油机各安装座与隔振器安装的面是完全共面的且精度较高),垫块上有螺纹孔,通过连接螺栓与隔振器把紧在一起,垫块焊接在车体上,可将其视为车体的一部分。通过不同厚度的调整垫片来调整隔振器安装面高度,调整垫片放置在隔振器安装座与调整垫块之间,即调整垫片、连接螺栓构成隔振器安装连接副,如图1所示。连接副各零件的尺寸、材质都是凭经验选取,无法保证各项性能参数满足机组各种工况下的运行要求,调整垫片及螺栓有时甚至会发生变形、剪断及疲劳破坏现象,给机车的稳定可靠运行带来了极大的隐患。



技术实现要素:

本发明的目的就是克服上述现有技术之不足,提供一种机车柴油发电机组隔振器安装连接副及设计方法。。

本发明所采用的技术方案是,一种机车柴油发电机组隔振器安装连接副的设计方法,其特征在于满足(mg+kyfcy)f<mng<(mg+kyfcy)f+τsky、的关系来决定机车柴油发电机组隔振器安装连接副的各因素,式中:m-柴油发电机组质量,g-重力加速度,k-每个隔振器连接螺栓个数,y-隔振器个数,fcy-螺栓残余预紧力,f-隔振器与调整垫片间摩擦系数,n-机车运行最大加速度与重力加速度的比值,τ-螺栓许用剪切应力,s-螺栓横截面积,l-调整垫片厚度,t-隔振器底座厚度,σa-螺栓疲劳强度,σt-调整垫片屈服强度,b-隔振器安装底座垂直于发电机组轴向的宽度。

一种机车柴油发电机组隔振器安装连接副,其特征在于各因素满足(mg+kyfcy)f<mng<(mg+kyfcy)f+τsky、的关系,式中:m-柴油发电机组质量,g-重力加速度,k-每个隔振器连接螺栓个数,y-隔振器个数,fcy-螺栓残余预紧力,f-隔振器与调整垫片间摩擦系数,n-机车运行最大加速度与重力加速度的比值,τ-螺栓许用剪切应力,s-螺栓横截面积,l-调整垫片厚度,t-隔振器底座厚度,σa-螺栓疲劳强度,σt-调整垫片屈服强度,b-隔振器安装底座垂直于发电机组轴向的宽度。

本发明的有益效果是:简单、便捷、合理地确定机车柴油发电机组隔振器安装连接副各因素,杜绝安装连接副中调整垫片及连接螺栓的变形、剪断及疲劳破坏现象,确保证机车的稳定、安全、可靠运行。

附图说明

图1为机车柴油发电机组隔振器安装连接副结构示意图。

图中标记为:1-柴油发电机组安装座,2-隔振器,3-连接螺栓,4-调整垫片,5-垫块,6-车体安装面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

参看图1,本实施例的机车柴油发电机组采用隔振器进行减震降噪。用以下公式确定机车柴油发电机组隔振器安装连接副各因素:

(mg+kyfcy)f<mng<(mg+kyfcy)f+τsky①

式中:m-柴油发电机组质量,g-重力加速度,k-每个隔振器连接螺栓个数,y-隔振器个数,fcy-螺栓残余预紧力,f-隔振器与调整垫片间摩擦系数,n-机车运行最大加速度与重力加速度的比值,τ-螺栓许用剪切应力,s-螺栓横截面积,l-调整垫片厚度,t-隔振器底座厚度,σa-螺栓疲劳强度,σt-调整垫片材质的屈服强度,b-隔振器安装底座宽度。

与机车柴油发电机组隔振器安装连接副有关的给定参数如下:

发电机组总质量m=25091kg,机车运行最大加速度与重力加速度的比值n=3,采用的隔振器个数y=8,每个隔振器的连接螺栓个数k=4,隔振器安装底座垂直于发电机组轴向的宽度b=210mm,隔振器安装底座厚度t=20mm,隔振器与调整垫片间摩擦系数f=0.15,连接螺栓孔径为22mm。

首先选用8.8级m20的螺栓,螺栓横截面积s为245mm2,螺栓残余预紧力fcy=60.9kn,螺栓许用剪切应力τ=480kn,螺栓疲劳强度σa=640mpa,将选用的螺栓参数及上述给定参数带入式①

(25091×9.8+4×8×60.9×103)×0.15<25091×3×9.8

<(25091×9.8+4×8×60.9×103)×0.15+480000×0.000245×4×8

得出

329.208<737.675<4092.408

等式成立,说明这些参数满足式①要求。

将上述参数带入式②

得出

l<10.866(mm)

此值即为调整垫片最大允许厚度。

由于调整垫片受力不变,其厚度越大,所承受的疲劳应力越小;反之,其厚度越小,则所承受的疲劳应力越大。选取l=1mm作为调整垫片的最小厚度,将其与其它参数代带入式③

得出

293.932(mpa)<σt

选取调整垫片材质为q345,其σt=345mpa,满足上式要求。

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