TB∕T 3475.8-2020 机车、动车组柴油机零部件 第8部分:增压器(铁路运输).pdf
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1、ICS 45. 060. 10 S42 TB 中华人民共和国铁道行业标准TB/T 3475.8-2020 代替TB/T1383-2011 机车、动车组柴油机零部件第8部分:增压器Components of diesel engine for locomotive and DMU一Part 8: Turbocharger 2020-05-29发布2020-12-01实施国家铁路局发布TB/T 3475. 8-2020 目次前言Hl 范围2 规范性引用文件. 3 术语和定义4 技术要求25 检验方法36 检验规则57 标志、包装、运输和储存7附录A(规范性附录)清洁度测定方法9附录B(规范性附录)
2、增压器性能试验12附录C(规范性附录)增压器100h试验工况17TB/T 3475.8-2020 目Ij1=1 TB/T 3475机车、动车组柴油机零部件分为十四个部分:一一第1部分:曲轴;一一第2部分:曲轴扭振减振器;一一第3部分:连杆;第4部分:活塞;一一第5部分:主轴瓦及连杆轴瓦;一一第6部分:铸铁气缸套;一一第7部分:气缸盖;一一第8部分:增压器;一一第9部分:凸轮轴;第10部分:气门;一一第11部分:燃油电喷控制器;一一第12部分:喷油泵;一一第13部分:喷油器;一一第14部分:波纹金属软管。本部分为TB/T3475的第8部分。本部分按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草O本部
3、分代替TB/T1383-2011 内燃机车柴油机用涡轮增压器。与TB/T1383-2011相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下:一一修改了压气机进气真空度限值和涡轮排气背压限值(见4.1. 4 ,2011年版的4.3.4); 一一修改了整铸涡轮应进行元损检测的要求(见4.2.2,2011年版的4.2.2); 修改了清洁度限值(见4.3.2,2011年版的4.3.2); 一一修改了增压器标定工况点性能参数(见4.3.5a) ,2011年版的4.3.6a);一一删除了耐冲击性能的要求(见2011年版的4.3.11);一一修改了等转速线分档中转速间隔区间值(见5.10.2a) ,2011年版的5.
4、lOa);一一修改了交替突变转速试验(见5.13b) ,2011年版的5.13b);一一删除了耐冲击试验的试验方法(见2011年版的5.15) ; 修改了增压器振动试验的试验方法(见5.15,2011年版的5.15) ; 一一增加了密封性检验要求(见6.2.3d);一一修改了型式试验检验范围(见6.4.1,2011年版的6.4.1) ; 一一修改了型式检验判定规则(见6.4.4.1,2011年版的6.4.4.1) 0 请注意本文件的某些内容可能涉及专利O本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任O本部分由铁道行业内燃机车标准化技术委员会归口。本部分起草单位:中车大连机车研究所有限公司、中车大连机
5、车车辆有限公司、中车戚墅堪机车有限公司、中车资阳机车有限公司OE 本部分主要起草人:刘淑华、张朝毅、班海波、潘翼龙、吕红卫、叶文彪、樊美辰。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:一-TB/T1383-1982、TB/T1383-2003、TB/T1383-2011 ; 一一一TB/T1384-1982、TB/T1384-20030 1 范围机车、动车组柴油机零部件第8部分:增压器TB/T 3475. 8-2020 TB/T 3475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
6、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O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。GB/T 191 包装储运图示标志(GB/T191-2008, ISO 780: 1997 ,MOD) GB 253-2008 煤油GB/T 1786 锻制圆饼超声波检验方法GB/T 4118-2008 工业用三氯甲皖GB/T 6402-2008 钢锻件超声检测方法GB/T 6519 变形铝、楼合金产品超声波检验方法GB/T 13306 标牌GB/T 21563-2018 轨道交通机车车辆设备冲击和振动
7、试验(IEC61373:201O,MOD) HB/Z 60 X射线照相检验HB/Z 61 渗透检验JB/T 9744 内燃机零、部件磁粉检测JB/T 9752. 3-2014 涡轮增压器第3部分:转子平衡品质及校验方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件O3. 1 标准大气状况standard atmosphere conditions 大气压力为100kPa、环境温度为25c、空气相对温度为30%。3. 2 标定工况rated conditions 在标准大气状况下,柴油机在标定功率运行时,其配套增压器所要达到的空气流量、压比、转速和总效率的工况点。3.3 折合流量reference f
8、low 换算到标准大气状况下增压器的空气流量。TB/T 3475. 8-2020 3.4 3.5 3.6 3. 7 折合转速reference speed 换算到标准大气状况下增压器的转速O过程检验process inspection 增压器组装完成前的检验O最高转速maximum speed 数值大于或等于标定转速的110%,并能安全持续运转24h以上的增压器转速。涡轮进口最高温度maximum gas inlet temperature 涡轮能长期安全工作的最高温度O4 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1500
9、m; b) 大气环境温度:-40 c -+ 40 c 0 4.1.2 当增压器使用于海拔1500m以土地区或大气温度大于+40 c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4kPa,增压器最大排气背压应小于或等于3kPa(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.
10、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O4.3.2 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功平衡
11、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。2 TB/T 3475. 8-2020 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:t100 r/min范围内;转速大于或等于20000r/min 时,转速偏差应控制在规定值的士0.5%范围内Oh) 压比偏差应控制在规定值的士1.5%范围内。c) 空气流量偏差应控制在规定值的:t2%范围内Od) 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
12、、漏气、漏油或漏水现象O4.3.7 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 增压器进行情转试验时,惰转时间应大于或等于30So 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. 5剖,或振动速度应小于或等于4mm/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/T21563-2018中1类B级设备的规定
13、O4.3.11 增压器进行100h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/T6519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/Z61执行。5.1.3 主轴毛坯超声波检验按GB/T6402-2008执行。5.1.4 主轴成品磁
14、粉检验按JB/T9744执行。5.1.5 涡轮轮盘毛坯超声波检验按GB/T1786执行。5.1.6 涡轮叶片毛坯、整铸涡轮毛坯X射线检验按HB/Z60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3mino 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/T9752. 3-2014中第9章的规定进行转子动平衡检验。3 TB/T 3475. 8-2020 5.5 亮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 k
15、Pa,保压5min;气压密封性检验时,气压压力为工作压力的1.5倍,保压15min。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10mino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,连接处不应有世漏现象O5. 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10min, 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10mino 5.9 惰转试验在增压器转速为60%标定转速时,逐
16、渐降低机油压力至最低油压,偏差为士50kPa,切断燃油供给,进行情转试验,并测定情转时间。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.l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 -3 000 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;h) 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
17、个测点O5. 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。接附录B图B.2绘制涡轮性能曲线O5.12 滑油密封试验用外风源吹,试验转速为3000 r/min(进口油温55c :t 5 c ,油压为设计值上限),运转10min后停机,检查压气机端和涡轮端是否有油迹O5. 13 100 h试验采用自循环方式按附录C的工况进行100h试验,试验过程中每隔1h按附录B表B.2测试各项参数一次O试验按以下工况顺序进行:4 TB/T 3475. 8-202
18、0 a) 标定工况转速试验30h; h) 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8h每4min 交变一次,后2h每2min交变一次,升降速时间不应大于mm;c) 最高转速试验24h; d) 交替突变转速试验10h,工况同的;e) 标定工况转速试验26ho 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15mino 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/T21563-2018中l类B级进行振动试验。振动试验后,增压器装配后重新
19、上台试验,在最高转速下运行10mino 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。5.17 解体检查5. 17. 1 增压器型式检验后,应进行解体检查,并检查记录如下项目:a) 复校转子不平衡量;h) 对主轴轴颈及与叶轮衬套配合部位、推力轴承摩擦副进行检验检查;c) 轴承、轴颈和减振器装置(若有)的磨耗情况;d) 各主要配合间隙的变化情况;e) 涡轮喷嘴环、涡轮叶片和拉筋(若有)等有
20、无变形、裂纹及其他不正常现象;f) 气封擦伤情况和油封效果。5.17.2 增压器振动试验后,检查壳体是否有裂纹,解体检查压气机端和涡轮端是否有油迹,轴承、轴颈是否有烧损O6 检验规则6. 1 检验分类与检验项目增压器检验分为过程检验、出厂检验、型式检验。检验项目见表10表1检验项目序号检验项目型式出厂过程技术要求对应条款检验检验检验1 元损检测4.2.2 2 常温真空预应力超速试验飞/4.3.1 3 清洁度检验a飞/4. 3. 2 检验方法对应条款5. 1 5.2 5.3 5 TB/T 3475. 8-2020 表1检验项目(续)序号检验项目型式出厂过程技术要求对应条款检验方法对应条款检验检验
21、检验4 转子动平衡检验飞/4. 3. 3 5.4 5 壳体密封性检验飞/4.2.3 5.5 6 初运转试验飞/4.2.6 5.6 7 标定工况点试验飞/飞/4.3.5 5. 7 8 最高转速试验飞/4.3.6 5. 8 9 惰转试验飞/飞/4. 3. 8 5.9 10 压气机特性试验飞/4.3.5、4.3. 7 5.10 11 涡轮特性试验飞/4.3.5 5.11 12 滑油密封试验飞/飞/4.3.12 5. 12 13 100h试验飞/4.3.11 5.13 14 结构考核试验飞/4.3.11 5.14 15 振动试验飞/4.3.10 5.15 16 可靠性验证试验b4.4 5.16 17
22、解体检查飞/符合技术文件5.17 抽检项目。b 选择性试验。选择性试验由供需双方协商确定。6. 2 过程检验6.2.1 应对每台增压器组装完成前进行过程检验。过程检验合格后方可进行组装O6. 2. 2 检验内容包括无损检测、常温真空预应力超速试验、转子动平衡检验和密封性检验。6.2.3 过程检验合格的判定依据:a) 主轴、涡轮轮盘、涡轮叶片或整铸涡轮、导风轮、压气机叶轮无损检测全部合格;b) 常温真空预应力超速试验中内孔变形量在规定范围内;c) 转子不平衡量达到规定要求;d) 密封性检验达到规定要求。6.2.4 增压器清洁度检测为每2个月或累计生产200台从增压器成品中随机抽查1台进行。6.2
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