发电机组用柴油机飞轮设计开发.pdf

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1、第1期内燃机No．12013年2月InternalCombustionEnginesFeb．2013发电机组用柴油机飞轮设计开发朱秀花，郑国世，王勇，龚作伟(东风康明斯发动机有限公司，湖北襄阳441004)摘要：介绍了发电机组用柴油机飞轮设计开发过程。根据OEM要求，将ISZl3升电控柴油机用作发电机组的动力装置，因此，需要对连接柴油机与发电机组的飞轮进行设计开发。详细地描述了设计输入、设计方案、设计计算、理论分析及发动机试验验证等，开发结果表明，新设计飞轮满足OEM接口尺寸要求和可靠性要求。关键词：发电机组；柴油机飞轮；设计开发；试验验证中图分类号：TK422文献标识码：B文章编号：100

2、0—6494(2013)01—0022—05EngineFlywheelDesignDevelopmentforGeneratorSetsZHUXiuhua，ZHENGGuoshi，WANGYong，GONGZuowei(DongfengCumminsEngineCo．，Ltd．，Xiangyang441004，China)Abstract：Thispaperdescribedtheengineflywheeldesigndevelopmentforgeneratorsets．AccordingtotherequirementfromOEM，ISZ13electroniccontroleng

3、inewasusedforpowerofgenerator．SOdesigndevelopmentistobedoneforflywheelbetweenengine&generatorsets．Andthendesigninput，designplan，calculation，theoryanalysis&enginetestvalidation，etc．wereintroducedindetail．ThedevelopmentresultshowednewflywheelmettherequirementfromOEM&reliability．Keywords：generatorsets

4、；engineflywheel；designdevelopment；testvalidation0前言根据OEM的需要，本公司生产的ISZl3升电控柴油机将被用作发电机组的动力装置。因此，需要对连接柴油机与发电机组的飞轮进行设计开发，希望满足本公司的疲劳寿命等技术要求，同时也满足OEM的技术要求。1设计输入1．1飞轮规格及起动机齿环规格OEM根据现有的ISZl3升电控柴油机和发电机组的要求，确定飞轮结构为SAEI#飞轮，起动机齿环规格为618径节齿环。1．2OEM接口技术要求新设计的飞轮需满足OEM发电机端的连接要求，具体要求是基于现有的ISZl3升电控柴油机SAEI#飞轮壳，对飞轮的具体设

5、计要求如下：a．飞轮安装到飞轮壳内后，飞轮后端面距离飞轮壳后端面25．4mm。b．飞轮后端面用于安装发电机连接盘的螺栓孑L尺寸为：在直径为《b438．1mm的圆周上均布8个M12×1．25—6H的螺栓孔，螺纹深度大于25mm。c．飞轮后端面平面直径要求≯466．8mm以上。d．飞轮后端面中心部位，用于避让发电机转轴的台阶面，直径为毋254mm，深度为25mm(须考虑飞轮安装螺栓的厚度)。OEM接广f技术要求见图1LJ_一——r!j>击254，西4(jI目，二二一25．4图1OEM接口技术要求图作者简介：朱秀花(1972一)，女，高级工程师，主要2设计方案从事发动机设计和应用力学分析等。收稿日

6、期：2012—10—122．1飞轮基本功能第1期朱秀花，等：发电机组用柴油机飞轮设计开发·23·设计飞轮时所要考虑的基本功能如下：a．在发动机处于低转速时带动活塞走过压缩循环，从而稳定低怠速时发动机转速。b．限制载荷变化时瞬问加速和减速，从而使发动机的转速变化保持在一定的范围内。12,．为特定的发动机应用提供转动惯量。d．为发电机组从发动机获取动力提供接口。e．为发动机启动提供飞轮齿环安装位置。2．2相关参数计算根据ISZl3升电控柴油机的产品设计图纸，计算得到下列参数：a．气缸体上从止推瓦前表面至气缸体后端面的距离508．75±0．1。b．止推瓦厚度5．35±0．04。c．曲轴上从止推瓦前

7、表面至曲轴后端面的距离621．75±0．4。d．后止轮室厚度71±0．25。e．曲轴相对飞轮壳后端面的凸出量36．65±0．54。f．飞轮壳的轴线长度149．8±0，25。g．曲轴安装面至离合器安装面的距离87．9-20．25。h．离合器安装面至飞轮壳后端面的距离25．4±0．69。部分相关参数计算结果见图2。卜149．8“4图2相关参数计算图2．3飞轮设计要点飞轮是发动机上—个关键的安全相关零件，如设计不合