基于激光传感的缸套-活塞环油膜厚度检测.pdf

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1、2012年8月润滑与密封Aug．2012第37卷第8期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．37No．8DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．08．003基于激光传感的缸套一活塞环油膜厚度检测郭智威袁成清刘鹏严新平(1．武汉理工大学能源与动力工程学院湖北武汉430063；2．武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063)摘要：介绍了一种可用于高速、实时地测量运动物体位移的CCD激光位移传感器测量系统。该传感测量系统由位移激光探头、控制器、直流电源以及装有驱动软件的计算机组成。在缸套一活

2、塞环试验台上模拟缸套一活塞环间的润滑油膜情况，并利用该实验装置实现基于激光位移传感的缸套一活塞环油膜厚度的测量。期待为缸套一活塞环配副润滑特性提供一种定量评价的方法。关键词：激光位移传感器；缸套一活塞环；油膜厚度中图分类号：TH117文献标识码：A文章编号：0254—0150(2o12)8一O11—4StudyonDetectionofOilFilmThicknessforCylinderLiner．PistonRingBasedonLaserSensingTechnologyGuoZhiwei'YuanChengqing，LiuPeng’YanXi

3、nping，(1．SchoolofEnergyandPowerEngineering，WuhanUniversityofTechnology，WuhanHubei430063，China；2．KeyLaboratoryofMarinePowerEngineering&Technology(MinistryofC0mmunications)，WuhanUniversityofTechnology，WuhanHubei430063，China)Abstract：AnewChargeCoupledDevice(CCD)laserdisplacementse

4、nsorbasedmeasurementsystemwasestablishedtomeasurethedisplacementofhigh-speedmovingobjectsinareal-timemanner．Thesensorsystemiscomposedofdisplace—mentlaserprobe，controller，direct—currentsourceandcomputerequippedwithdriversoftware．Tovalidatethenewsystem，oilfilmthicknessvariationof

5、acylinder—pistonringissimulatedinanexperimentaltester．Thechangesofoilfilmthicknesscanbedetectedusingthenewsensorsystem．Themeasurementresuhsdemonstratethatthenewsensorsystemcanprovidequantitativeevaluationforthecylinderliner—pistonringlubricatingproperty．Keywords：laserdisplaceme

6、ntsensor；cylinder-pistonring；oilfilmthickness船舶柴油机是船舶的动力心脏，通过对内河航运度磨损，降低其使用寿命。由于缸套一活塞环摩擦副船舶和工程船舶的调研结果¨来看，船舶柴油机的主的工作条件十分苛刻，经常处于高温、高压和高冲击要故障集中在典型摩擦副，如缸套一活塞环、滑动轴负荷工作状态，为了解决好这对摩擦副的润滑和抗磨承等。研究表明，柴油机摩擦功的25％～50％是由问题，国内外许多工程技术人员长期以来做了大量的缸套一活塞环摩擦副消耗掉的。柴油机中缸套一活塞研究工作，至今仍在探索。环摩擦副对柴油机工作性能(动力

7、性、经济性以及柴油机运行过程中，活塞裙部在气缸内起着导稳定性等)和使用寿命有重要的影响。在保证对燃向、承受侧推力和传热等作用。早期人们在通过透明烧室气体密封的前提下，润滑性能好，则缸套与活塞缸套所进行的试验中发现，在活塞裙部与缸套之间极环间的摩擦力小，柴油机的摩擦功耗也小，反之会造小的间隙内存在着一层油膜。这层油膜起到减小摩成相当大的摩擦功耗，而且还导致缸套、活塞环的过擦，从而降低摩擦功耗，提高柴油机效率的作用。同时这层油膜起到“垫子”的作用，可减小运行表面间的冲击，并起到防止活塞裙部和缸套直接接触的作基金项目：霍英东教育基金会高等院校青年教师基金项

8、目用，可防止拉缸和局部磨损。在工作过程中，由于温(131051)．度和外载荷的影响，活塞裙部将发生变形，其与