整理离合器摩擦片技术参数.docx
《整理离合器摩擦片技术参数.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《整理离合器摩擦片技术参数.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
整理离合器摩擦片技术参数
【2017年整理】离合器摩擦片技术参数
技术参数:
车型:
沃尔沃
整车质量（kg）:
1637
最大扭矩/转速（N•m/rpm）:
400/4000
主减速比:
3.38
一档速比:
3.77
滚动半径:
306mm
4、离合器主要参数的选择
4.1后备系数β
后备系数β是离合器设计中的一个重要参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
在选择β时，应考虑摩擦片在使用中的磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转矩、防止离合器滑磨时间过长、防止传动系过载以及操纵轻便等因素。
乘用车β选择:
1.20,1.75，本次设计取β=1.2。
4.2摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙?
t
摩擦片的摩擦因数f取决于摩擦片所用的材料及其工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。
摩擦因数f的取值范围见下表。
表4-1摩擦材料的摩擦因数f的取值范围
摩擦材料摩擦因数
石棉基材料模压0.20,0.25
编织0.25,0.35
粉末冶金材料铜基0.25,0.35
铁基0.35,0.50
金属陶瓷材料0.70,1.50
本次设计取f=0.30。
摩擦面数Z为离合器从动盘数的两倍，决定于离合器所需传递转矩的大小及其结构尺寸。
本次设计取单片离合器Z=2。
离合器间隙?
t是指离合器处于正常结合状态、分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时，为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全结合，在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙。
该间隙?
t一般为3,4mm。
本次设计取?
t=3mm。
4.3单位压力p
单位压力p决定了摩擦表面的耐磨性，对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。
p取值范围见表4-2。
表4-2摩擦片单位压力p的取值范围
摩擦片材料单位压力p/Mpa
石棉基材料模压0.15,0.25
编织0.25,0.35
粉末冶金材料铜基0.35,0.50
铁基
金属陶瓷材料0.70,1.50
p选择:
0.10MPa?
p0?
1.50MPa，本次设计取p=0.3MPa。
4.4摩擦片外径D、内径d和厚度b
摩擦片外径是离合器的重要参数，它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。
D==?
292mm（2-1）
取D=250mm
当摩擦片外径D确定后，摩擦片内径d可根据d/D在0.53,0.70之间来确定。
取c=d/D=0.62，d=0.6D=0.62250=155mm，取d=150mm
摩擦片厚度b主要有3.2mm、3.5mm、4.0mm三种。
取b=3.5mm。
T=βT=1.2400=480N.m
5、离合器的设计与计算
5.1离合器基本参数的优化
设计离合器要确定离合器的性能参数和尺寸参数，这些参数的变化直接影响离合器的工作性能和结构尺寸。
这些参数的确定在前面是采用先初选、后校核的方法。
下面采用优化的方法来确定这些参数。
1）摩擦片外径D（mm）的选取应使最大圆周速度v不超过65,70m/s，即
v=nD10=400025010=65.4/s?
65,70m/s（2-2）
符合要求。
式中,v为摩擦片最大圆周速度（m/s）;n为发动机最高转速（r/min）。
2）摩擦片的内、外径比c应在0.53,0.70范围内，本次设计取c=0.62。
3）为了保证离合器可靠地传递发动机的转矩，并防止传动系过载，不同的车型的β值应在一定范围内，最大范围为1.2,4.0，本次设计取β=1.20。
4）为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径d必须大于减振器弹簧位置直径2R约50mm，即d>2R+50mm5）为降低离合器滑磨时的热负荷,防止摩擦片损伤,对于不同车型,单位压力p根据所用的摩擦材料在一定范围内选取，p的最大范围为0.10,1.50Mpa。
本次设计取p=0.3MPa。
6）为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨，防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤，离合器每一次结合的单位摩擦面积滑磨功w应小于其许用值[w]。
汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功（J）为:
W=（）=（）=13237.4（J）（2-4）
式中，m为汽车总质量（kg）;rr为轮胎滚动半径（m）;i为汽车起步时所用变速器档位的传动比;i为主减速器传动比;n为发动机转速（r/min）;乘用车n取2000r/min。
w===0.21<[w]=0.4J/mm（2-5）
满足要求
5.3膜片弹簧基本参数的选择
1）比值H/h和h的选择
为保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便，汽车离合器用膜片弹簧的H/h一般为1.5,2.0，板厚h为2,4mm。
取h=2mm，H/h=1.7，即H=1.7h=3.4mm。
2）R/r比值和R、r的选择
研究表明。
R/r越大，弹簧材料利用率越低，弹簧越硬，弹性特性曲受直径误差的影响越大，且应力越高。
根据结构布置和压紧力的要求。
R/r一般为1.20,1.35。
为使摩擦片上的压力分布较均匀，拉式膜片弹簧的r值宜为大于或等级R。
即R=摩擦片外径120
取R/r=1.3，R=r/1.3=92.3mm。
3）α的选择
膜片弹簧自由状态下圆锥角α与内截锥高度H关系密切，α一般在9?
15?
范围内。
α=arctanH/（R-r）=10?
，符合要求。
4.）分离指数目n的选取
分离指数目n常取18，大尺寸膜片弹簧可取24，小尺寸膜片弹簧可取12。
取分离之数目n=18。
5）膜片弹簧小段内半径r及分离轴承作用半径r的确定
r由离合器的结构决定，其最小值应大于变速器第一轴花键的外径。
r应大于r。
I轴外径D>==34.73
P=T*n/9550=400x4000/9550=209.42
取r>I轴花键外径=40
由文献[4]得知花键尺寸
d=36D=40B=7
6）切槽宽度δ、δ及半径r的确定
δ=3.2,3.5mm，δ=9,10mm，r的取值应满足r-r?
δ。
本次设计取δ=3.5mm，δ=10mm，r?
r-δ=92.3mm。
7）压盘加载点半径R和支承环加载点半径r的确定
R=118r=92.3
5.4膜片弹簧的优化设计
膜片弹簧的优化设计就是要确定一组弹簧的基本参数，使其弹性特性满足离合器的使用性能要求，而且弹簧强度也满足设计要求，以达到最佳的综合效果。
1）为了满足离合器使用性能的要求，弹簧的H/h与初始底锥角α?
H/（R-r）应在一定范围内，即1.6?
H/h=1.7?
2.2
9?
?
α?
H/（R-r）=10?
?
15?
2）弹簧各部分有关尺寸的比值应符合一定的范围，即
1.20?
R/r=1.20?
1.35
3.5?
R/r0=2.4?
5.0=2.4
3）为了使摩擦片上的压紧力分布比较均匀，拉式膜片弹簧的压盘加载点半径r1应位于摩擦片的平均半径与外半径之间，即（D+d）/4?
r1=92.3?
D/2
4）根据弹簧结构布置要求，R1与R，rf与r0之差应在一定范围内，即
1?
R-R1=2?
7
0?
rf-r0=2?
4
5）膜片弹簧的分离指起分离杠杆的作用，因此其杠杆比应在一定范围内选取，即
3.5?
=4.2?
9.0
6、主要零部件的结构设计
6.1扭转减振器的设计
6.1.1扭转减振器的概述
扭转减振器主要由弹性元件（减振弹簧或橡胶）和阻尼元件（阻尼片）等组成。
弹性元件的主要作用是降低传动系的首段扭转刚度，从而降低传动系扭转系统的某阶（通常为三阶）固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避开由发动机转矩主谐量激励引起的共振;阻尼元件的主要作用是有效地耗散振动能量。
因此，扭转减振器具有如下功能:
1）降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率。
2）增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生的瞬态扭振。
3）控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振，消减变速器怠速噪声和主减速器与变速器的扭振及噪声。
4）缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷，改善离合器的接合平顺性。
减振器的扭转刚度k和阻尼摩擦元件间的阻尼摩擦转矩T是两个主要参数，决定了减振器的减震效果。
其设计参数还包括极限转矩T、预紧转矩T和极限转角等。
6.1.2扭转减振器的设计
1）极限转矩T
极限转矩是指减振器在消除了限位销与从动盘毂缺口之间的间隙?
时所能传递的最大转矩，即限位销起作用时的转矩。
它受限于减振弹簧的许用应力等因素，与发动机最大转矩有关，一般可取T=（1.5,2.0）T（2-6）一般乘用车:
系数取2.0即T=2T=800N•m
2）扭转角刚度
K?
13T=13x800=10400
3）阻尼摩擦转矩T
由于减振器扭转刚度k受结构及发动机最大转矩的限制，不可能很低，故为了在发动机工作转速范围内最有效地消振，必
须合理选择减振器阻尼装置的阻尼摩擦转矩T。
一般可按下式初选:
T=（0.06,0.17）T（2-7）取T=0.1T=40N•m
4）预紧转矩T
减振弹簧在安装时都有一定的预紧。
研究表明，T增加，共振频率将向减小频率的方向移动，这是有利的。
但是T不应大
于T，否则在反向工作时，扭转减振器将提前停止工作，故取T=（0.05,0.15）T（2-8）
取T=0.1T=40N•m
5）减振弹簧的位置半径R
R0的尺寸应尽可能大些，一般取R=（0.60,0.75）d/2（2-10）R0=0.70d/2=54.25mm
6）减振弹簧个数Z
Z参照表6-1选取。
表6-1减振弹簧个数的选取
摩擦片外径D/mm225,250250,325325,350>350Z
4,66,88,10>10
摩擦片外径D=250mm，可选择Z为6,8，选取Z=6
7）减振弹簧总压力F
当限位销与从动盘毂之间的间隙或被消除，减震弹簧传递的转矩达到最大值T时，减震弹簧受到的压力F为
F=T/R=800000Nmm/54.25=14746.5N（2-11）
8）极限转角
本次设计取10?
。
6.1.3扭转弹簧的设计
根据文献[5]129页表5-4查得
1）取弹簧钢丝直径d=3mm
2）弹簧指数比c=6
3）曲度系数K’=1.25
4）弹簧中径Dm=18mm
5）外径D=Dm+d=21mm
6）弹簧总圈数n=i+1.5
7）工作负荷下变形f=P/K=30
8）n=i+1.5=4.7
9）?
f=1.5
10）=（n-0.5）d+f+?
f+0.2=99.211.H=-f=30
电厂分散控制系统故障分析与处理
作者:
单位:
摘要:
归纳、分析了电厂DCS系统出现的故障原因，对故障处理的过程及注意事项进行了说明。
为提高分散控制系统可靠性，从管理角度提出了一些预防措施建议，供参考。
关键词:
DCS故障统计分析预防措施
随着机组增多、容量增加和老机组自动化化改造的完成，分散控制系统以其系统和网络结构的先进性、控制软件功能的灵活性、人机接口系统的直观性、工程设计和维护的方便性以及通讯系统的开放性等特点，在电力生产过程中得到了广泛应用，其功能在DAS、MCS、BMS、SCS、DEH系统成功应用的基础上，正逐步向MEH、BPC、ETS和ECS方向扩展。
但与此同时，分散控制系统对机组安全经济运行的影响也在逐渐增加;因此如何提高分散控制系统的可靠性和故障后迅速判断原因的能力，对机组的安全经济运行至关重要。
本文通过对浙江电网机组分散控制系统运行中发生的几个比较典型故障案例的分析处理，归纳出提高分散系统的可靠性的几点建议，供同行参考。
1考核故障统计
浙江省电力行业所属机组，目前在线运行的分散控制系统，有TELEPERM-ME、MOD300，INFI-90，NETWORK-6000，MACS?
和MACS-?
，XDPS-400，A/I。
DEH有TOSAMAP-GS/C800，DEH-IIIA等系统。
笔者根据各电厂安全简报记载，将近几年因分散控制系统异常而引起的机组故障次数及定性统计于表1
表1热工考核故障定性统计
2热工考核故障原因分析与处理
根据表1统计，结合笔者参加现场事故原因分析查找过程了解到的情况，下面将分散控制系统异常（浙江省电力行业范围内）而引起上述机组设备二类及以上故障中的典型案例分类浅析如下:
2.1测量模件故障典型案例分析
测量模件“异常”引起的机组跳炉、跳机故障占故障比例较高，但相对来讲故障原因的分析查找和处理比较容易，根据故障现象、故障首出信号和SOE记录，通过分析判断和试验，通常能较快的查出“异常”模件。
这种“异常”模件有硬性故障和软性故障二种，硬性故障只能通过更换有问题模件，才能恢复该系统正常运行;而软性故障通过对模件复位或初始化，系统一般能恢复正常。
比较典型的案例有三种:
（1）未冗余配置的输入/输出信号模件异常引起机组故障。
如有台130MW机组正常运行中突然跳机，故障首出信号为“轴向位移大?
”，经现场检查，跳机前后有关参数均无异常，轴向位移实际运行中未达到报警值保护动作值，本特利装置也未发讯，但LPC模件却有报警且发出了跳机指令。
因此分析判断跳机原因为DEH主保护中的LPC模件故障引起，更换LPC模件后没有再发生类似故障。
另一台600MW机组，运行中汽机备用盘上“汽机轴承振动高”、“汽机跳闸”报警，同时汽机高、中压主汽门和调门关闭，发电机逆功率保护动作跳闸;随即高低压旁路快开，磨煤机B跳闸，锅炉因“汽包水位低低”MFT。
经查原因系,1高压调门因阀位变送器和控制模件异常，使调门出现大幅度晃动直至故障全关，过程中引起,1轴承振动高高保护动作跳机。
更换,1高压调门阀位控制卡和阀位变送器后，机组启动并网，恢复正常运行。
（2）冗余输入信号未分模件配置，当模件故障时引起机组跳闸:
如有一台600MW机组运行中汽机跳闸，随即高低压旁路快开，磨煤机B和D相继跳闸，锅炉因“炉膛压力低低”MFT。
当时因系统负荷紧张，根据SOE及DEH内部故障记录，初步判断的跳闸原因而强制汽机应力保护后恢复机组运行。
二日后机组再次跳闸，全面查找分析后，确认2次机组跳闸原因均系DEH系统三路“安全油压力低”信号共用一模件，当该模件异常时导致汽轮机跳闸，更换故障模件后机组并网恢复运行。
另一台200MW机组运行中，汽包水位高?
值，?
值相继报警后MFT保护动作停炉。
查看CRT上汽包水位，2点显示300MM，另1点与电接点水位计显示都正常。
进一步检查显示300MM的2点汽包水位信号共用的模件故障，更换模件后系统恢复正常。
针对此类故障，事后热工所采取的主要反事故措施，是在检修中有针对性地对冗余的输入信号的布置进行检查，尽可能地进行分模件处理。
（3）一块I/O模件损坏，引起其它I/O模件及对应的主模件故障:
如有台机组“CCS控制模件故障"及“一次风压高低”报警的同时，CRT上所有磨煤机出口温度、电流、给煤机煤量反馈显示和总煤量百分比、氧量反馈，燃料主控BTU输出消失，F磨跳闸（首出信号为“一次风量低”）。
4分钟后CRT上磨煤机其它相关参数也失去且状态变白色，运行人员手动MFT（当时负荷410MW）。
经检查电子室制粉系统过程控制站（PCU01柜MOD4）的电源电压及处理模件底板正常，二块MFP模件死机且相关的一块CSI模件（（模位1-5-3，有关F磨CCS参数）故障报警，拔出检查发现其5VDC逻辑电源输入回路、第4输出通道、连接MFP的I/O扩展总线电路有元件烧坏（由于输出通道至BCS（24VDC），因此不存在外电串入损坏元件的可能）。
经复位二块死机的MFP模件，更换故障的CSI模件后系统恢复正常。
根据软报警记录和检查分析，故障原因是CSI模件先故障，在该模件故障过程中引起电压波动或I/O扩展总线故障，导致其它I/O模件无法与主模件MFP03通讯而故障，信号保持原值，最终导致
主模件MFP03故障（所带A-F磨煤机CCS参数），CRT上相关的监视参数全部失去且呈白色。
2.2主控制器故障案例分析
由于重要系统的主控制器冗余配置，大大减少了主控制器“异常”引发机组跳闸的次数。
主控制器“异常”多数为软故障，通过复位或初始化能恢复其正常工作，但也有少数引起机组跳闸，多发生在双机切换不成功时，如:
（1）有台机组运行人员发现电接点水位计显示下降，调整给泵转速无效，而CRT上汽包水位保持不变。
当电接点水位计分别下降至甲-300mm，乙-250mm，并继续下降且汽包水位低信号未发，MFT未动作情况下，值长令手动停炉停机，此时CRT上调节给水调整门无效，就地关闭调整门;停运给泵无效，汽包水位急剧上升，开启事故放水门，甲、丙给泵开关室就地分闸，油泵不能投运。
故障原因是给水操作站运行DPU死机，备用DPU不能自启动引起。
事后热工对给泵、引风、送风进行了分站控制，并增设故障软手操。
（2）有台机组运行中空预器甲、乙挡板突然关闭，炉膛压力高MFT动作停炉;经查原因是风烟系统I/O站DPU发生异常，工作机向备份机自动切换不成功引起。
事后电厂人员将空预器烟气挡板甲1、乙1和甲2、乙2两组控制指令分离，分别接至不同的控制站进行控制，防止类似故障再次发生。
2.3DAS系统异常案例分析
DAS系统是构成自动和保护系统的基础，但由于受到自身及接地系统的可靠性、现场磁场干扰和安装调试质量的影响，DAS信号值瞬间较大幅度变化而导致保护系统误动，甚至机组误跳闸故障在我省也有多次发生，比较典型的这类故障有:
（1）模拟量信号漂移:
为了消除DCS系统抗无线电干扰能力差的缺陷，有的DCS厂家对所有的模拟量输入通道加装了隔离器，但由此带来部分热电偶和热电阻通道易电荷积累，引起信号无规律的漂移，当漂移越限时则导致保护系统误动作。
我省曾有三台机组发生此类情况（二次引起送风机一侧马达线圈温度信号向上漂移跳闸送风机，联跳引风机对应侧），但往往只要松一下端子板接线（或拆下接线与地碰一下）再重新接上，信号就恢复了正常。
开始热工人员认为是端子柜接地不好或者I/O屏蔽接线不好引起，但处理后问题依旧。
厂家多次派专家到现场处理也未能解决问题。
后在机组检修期间对系统的接地进行了彻底改造，拆除原来连接到电缆桥架的AC、DC接地电缆;柜内的所有备用电缆全部通过导线接地;UPS至DCS电源间增加1台20kVA的隔离变压器，专门用于系统供电，且隔离变压器的输出端N线与接地线相连，接地线直接连接机柜作为系统的接地。
同时紧固每个端子的接线;更换部份模件并将模件的软件版本升级等。
使漂移现象基本消除。
（2）DCS故障诊断功能设置不全或未设置。
信号线接触不良、断线、受干扰，使信号值瞬间变化超过设定值或超量程的情况，现场难以避免，通过DCS模拟量信号变化速率保护功能的正确设置，可以避免或减少这类故障引起的保护系统误动。
但实际应用中往往由于此功能未设置或设置不全，使此类故障屡次发生。
如一次风机B跳闸引起机组RB动作，首出信号为轴承温度高。
经查原因是由于测温热电阻引线是细的多股线，而信号电缆是较粗的
单股线，两线采用绞接方式，在震动或外力影响下连接处松动引起轴承温度中有点信号从正常值突变至无穷大引起（事后对连接处进行锡焊处理）。
类似的故障有:
民工打扫现场时造成送风机轴承温度热电阻接线松动引起送风机跳闸;轴承温度热电阻本身损坏引起一次风机跳闸;因现场干扰造成推力瓦温瞬间从99?
突升至117?
，1秒钟左右回到99?
，由于相邻第八点已达85?
，满足推力瓦温度任一点105?
同时相邻点达85?
跳机条件而导致机组跳闸等等。
预防此类故障的办法，除机组检修时紧固电缆和电缆接线，并采用手松拉接线方式确认无接线松动外，是完善DCS的故障诊断功能，对参与保护连锁的模拟量信号，增加信号变化速率保护功能尤显重要（一当信号变化速率超过设定值，自动将该信号退出相应保护并报警。
当信号低于设定值时，自动或手动恢复该信号的保护连锁功能）。
（3）DCS故障诊断功能设置错误:
我省有台机组因为电气直流接地，保安1A段工作进线开关因跳闸，引起挂在该段上的汽泵A的工作油泵A连跳，油泵B连锁启动过程中由于油压下降而跳汽泵A，汽泵B升速的同时电泵连锁启动成功。
但由于运行操作速度过度，电泵出口流量超过量程，超量程保护连锁开再循环门，使得电泵实际出水小，B泵转速上升到5760转时突然下降1000转左右（事后查明是抽汽逆止阀问题），最终导致汽包水位低低保护动作停炉。
此次故障是信号超量程保护设置不合理引起。
一般来说，DAS的模拟量信号超量程、变化速率大等保护动作后，应自动撤出相应保护，待信号正常后再自动或手动恢复保护投运。
2.4软件故障案例分析
分散控制系统软件原因引起的故障，多数发生在投运不久的新软件上，运行的老系统发生的概率相对较少，但一当发生，此类故障原因的查找比较困难，需要对控制系统软件有较全面的了解和掌握，才能通过分析、试验，判断可能的故障原因，因此通常都需要厂家人员到现场一起进行。
这类故障的典型案例有三种:
（1）软件不成熟引起系统故障:
此类故障多发生在新系统软件上，如有台机组80%额定负荷时，除DEH画面外所有DCS的CRT画面均死机（包括两台服务器），参数显示为零，无法操作，但投入的自动系统运行正常。
当时采取的措施是:
运行人员就地监视水位，保持负荷稳定运行，热工人员赶到现场进行系统重启等紧急处理，经过30分钟的处理系统恢复正常运行。
故障原因经与厂家人员一起分析后，确认为DCS上层网络崩溃导致死机，其过程是服务器向操作员站发送数据时网络阻塞，引起服务器与各操作员站的连接中断，造成操作员站读不到数据而不停地超时等待，导致操作员站图形切换的速度十分缓慢（网络任务未死）。
针对管理网络数据阻塞情况，厂家修改程序考机测试后进行了更换。
另一台机组曾同时出现4台主控单元“白灯”现象，现场检查其中2台是因为A机备份网停止发送，1台是A机备份网不能接收，1台是A机备份网收、发数据变慢（比正常的站慢几倍）。
这类故障的原因是主控工作机的网络发送出现中断丢失，导致工作机发往备份机的数据全部丢失，而双机的诊断是由工作机向备份机发诊断申请，由备份机响应诊断请求，工作机获得备份机的工作状态，上报给服务器。
由于工作机的发送数据丢失，所以工作机发不出申请，也就收不到备份机的响应数据，认为备份机故障。
临时的解决方法是
当长时间没有正确发送数据后，重新初始化硬件和软件，使硬件和软件从一个初始的状态开始运行，最终通过更新现场控制站网络诊断程序予以解决。
（2）通信阻塞引发故障:
使用TELEPERM-ME系统的有台机组，负荷300MW时,运行人员发现煤量突减，汽机调门速关且CRT上所有火检、油枪、燃油系统均无信号显示。
热工人员检查发现机组EHF系统一柜内的I/OBUS接口模件ZT报警灯红闪，操作员站与EHF系统失去偶合，当试着从工作站耦合机进入OS250P
升级会员 