PA6、PC2柴油机的制造和改进

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沪东重机公司(HHM)生产PA6、PC2柴油机己三十年了,从1979年3月PA6、PC2柴油机图纸到厂的第一天开始, 我便参与其中,直至2010年退休。我有义务,把我知道的这一段历史写出来,告诉大家。
一.PA6和PC2柴油机的引进
1978年10月21日中国第六机械工业部(后改制为船舶工业总公司)通过中国外贸部技术进口公司(CNTC)与法国SEMT Pielstick公司签订了《PC2和PA6系列柴油机许可协议》(协议号:CFC78326)。
Pielstick柴油机是上世纪五十年代由法国热机协会(缩写为SEMT)以其总设计师Pielstick名字命名的中速柴油机,包含PA4、PA5、PA6、PC2、PC3、PC4六大系列。当时我国引进的机型有PC2系列中的PC2-2、PC2-3、PC2-5、PC2-5BTC,PA6系列中的PA6、PA6BTC。后来由于技术的发展,又陆续增加了PC2-6,PC2-6B,PC4-2, PA6 STC,PA6B,PA6B STC。
专利引进的前期工作由六机部动力处和陕西柴油机厂完成,沪东重机(当时为沪东造船厂造机部)直到专利签署后才参与其中。因而,当时为何要引进该项专利?我们不得而知。但从当时世界上几个著名的中速柴油机的综合性能来看,Pielstick柴油机确实是比较先进的:

Pielstick柴油机因其性能良好、经济、可靠而获得广泛应用。特别是第一次石油危机发生后,PC机由于较好地解决了中速柴油机烧重油的问题而得到很大发展。据《THE MOTOR SHIP》统计,上世纪七十年代到九十年代,在中速柴油机中,Pielstick柴油机装船马力数为世界第一,最高份额达42%。
二、PA6和PC2柴油机的制造
1979年2月,在六机部造船工作会议上,决定沪东造船厂为PC柴油机国内设计归口厂和生产厂;陕西柴油机厂为PA柴油机国内设计归口厂和生产厂。
但随着我国从计划经济向市场经济的转变,两厂逐步突破了原定的PA、PC柴油机分工原则,陕西柴油机厂1980年前后开始生产PC柴油机,沪东重机1998年5月开始生产PA6柴油机。
1979年10月,在六机部引进机试制会议上,决定沪东造船厂首批制造两台12PC2-5柴油机。
据此,工厂组织专门人员进行12PC2-5柴油机的生产准备工作,包括:柴油机的总体选型,某些部件制造方案的选择,柴油机部件清单和各部件配套表的编制,图纸和技术文件的翻释,材料代换,标准和标准件代换,国外进口件和国内配套件的确定,冷加工和热加工设备的改造或添制,自制件的工艺试验(49项),专用工夹具设计与制造(1467套)、大型工装设计与制造(23项),人员培训等。
沪东重机于1980年1月开始制造12PC2-5, 1981年3月完成,中法双方确认达到SEMT Pielstick的技术要求,并由六机部组织相关的高等学校、科研院所、海军装备部、英国劳氏船级社、法国BV船级社、海运局、远洋公司等单位参加的会议确认,符合钢质海船船舶规范和中国海军水面舰艇规范对推进柴油机的规定。
这台12PC2-5是中国造船行业在经历文化大革命后引进专利制造的第一台柴油机。这标志着中国船用柴油机进入了引进专利制造的新阶段。
1987年5月,沪东重机开始生产PC2-6柴油机。
1998年1月,沪东重机开始生产PA6 MPC柴油机。
2000年1月,沪东重机开始生产PA6 STC柴油机。
由于沪东重机的生产重点在船用大型低速柴油机,工厂无意开辟内河及沿海中速柴油机被广泛使用的民用市场,而前几十年军用柴油机数量很少,加之390柴油机仍占领了一定的份额,故PA、PC在沪东重机未形成规模。从第一台PC2-5制造成功,到2005年的二十多年中,沪东重机生产的PA、PC柴油机不多。2005年以后才逐步增加。

沪东重机引进了16PC2-6B 、20PA6B STC的图纸,做好了生产准备并逐步向用户推荐。但遗憾的是, SEMT突然被MAN公司收购,SEMT连同它的Pielstick品牌瞬间消失。PA、PC柴油机如同世间万物一样,走完了发生、发展、壮大、消亡的全过程。
三、沪东重机对PA6和PC2柴油机的改进
SEMT人力和财力有限,做不到有求必应。沪东重机为了满足客户的各种要求,自行对其进行了适当的改造。我记忆中有以下几个方面:
1、对起动系统的改进
12PC2-5柴油机原设计为单排起动。试车台上起动良好,但柴油机装船试航后发生起动困难。我们分析其原因,一是柴油机本身的问题,二是动力系统的问题。
12缸柴油机单排起动,每一循环曲轴转720°,单排起动只有6只气缸进人压缩空气,每缸进气持续必须大于120°。而排气阀冷机时,止点后120°开启;热机时,在上止点后105°开启。为了保证柴油机的起动性能,压缩空气进入气缸应在排气阀开启前结束。当曲轴停车在某气缸(如A1)上止点后附近位置时,该气缸压缩空气产生起动力矩很小,而按发火顺序确定的前一气缸(如A2)排气阀已打开少许,压缩空气漏泄,产生起动力矩同样较小,因而整机的起动力矩较小;而该船柴油机通过齿轮箱直接传动定距桨,中间无离合器,整个系统惯量较大,需要的起动力矩较大。这样,在船上某些位置柴油机就会起动困难。
为了解决这个问题,沪东重机将该机由单排起动改为双排起动。起动阀的数量增加一倍,自行设计了滑阀式空气分配器,改造了整个起动系统,收到了良好效果,获得用户的赞扬。
同样,按用户的要求,12PC2-6,16PC2-6,12PA6 MPC柴油机起动系统也采用了双排起动。
16PA6 STC柴油机动力系统中含有离合器,没有采用了双排起动。
SEMT规定16PA6 STC起动空气提前角为上止点后13°,沪东重机经过试验,确认17°比13°更好。现在,产品中已采用17°,改善了起动性能。                                                                                                2、对冷却系统的改造
按SEMT现在的设计,无论是PA6还是PC2-6,空冷器均采用淡水冷却,以减少海水对空冷器及管系的腐蚀和堵塞,但这在动力系统中要增加海水/淡水热交换器,而且在空冷器进口处,冷却水温将提高8℃左右,在热带航行可能要修正功率。所以国内设计院和船东大多坚持用传统的海水冷却系统。因此,沪东重机不得不把SEM的空冷器淡水冷却系统改回到海水冷却系统,重新计算空冷器参数,并改用耐腐蚀的管道材料和结构。
按SEMT的设计, PC2-6空冷器采用高温水、低温水两级冷却。天津电站使用发现,两级冷却系统空冷器高温水级管子很容易被结垢堵塞(可能是水处理不良引起)。1990年后,沪东重机PC2-6空冷器均改用单级空冷器。

3、对增压系统的改进
按照SEMT的设计,PC2-6柴油机须安装P2-P4和P2-P5旁通阀。
P2-P4旁通阀是为了防止柴油机低负荷工况下增压器喘振。
P2-P5旁通阀在柴油机90%~100%负荷时打开,防止爆压过高。
安装旁通装置不仅要解决旁通阀的高温问题,而且要解决旁通阀的控制问题。
目前的舰船大多采用可调螺距螺旋桨。旁通阀的开启和关闭,至少需由柴油机转速、齿条格数两个参数控制,还要考虑开闭延时、以及电子装置失灵时能进行手动操作等实际问题,这将大大增加控制系统的复杂程度和管理困难。
如不安装旁通装置,不仅可以降低柴油机成本,而且可大大简化柴油机的操纵,方便使用和维修。
为此,沪东重机和增压器制造厂一起选用多种方案,作了详细的增压器配机计算。计算结果表明,采用特殊规格的增压器元件,不装P2-P4、 P2-P5旁通阀是可能的。
这个结论已经2002年9月试验台试验及实船航行试验被证实。此后,沪东重机制造的PC2-6柴油机均不装P2-P4、 P2-P5旁通阀。
12PA6 MPC柴油机SEMT用MAN增压器,该增压器国内不能生产。沪东重机习惯用ABB增压器,SEMT建议的ABB的增压器为 VTR354 ,沪东重机试用效果不满意,后改用VTR354P,提高了增压器效率,使柴油机性能得以提高。
4、对控制系统的改进
为了防止船舶转弯或快速加载时柴油机冒黑烟,船用柴油机调速器带有由增压空气压力限制负荷的装置,保证最低空燃比。
SEMT规定了16PC2-6柴油机负荷限制特性曲线,沪东重机曾按此曲线向外商定货,但在车间试验时出现了柴油机负荷加不上去的情况。经分析,是因为SEMT的负荷限制曲线在低负荷区域裕度太小(仅为1-2 mm)。沪东重机对SEMT负荷限制曲线进行调整。根据柴油机冒黑烟界限和试验数据,把限制曲线与推进特性线的齿条格数之差调整到7 mm左右。
调整后,2002年9月,16PC2-6柴油机试验台上做了所有型式试验规定的项目,调速器工作平稳可靠,快速加载、突卸负荷等均符合SEMT说明书和中国和国外船舶规范的要求。
5、其他改造
①16PC2-6柴油机按SEMT的标准配置,曲轴装16块标准平衡重,沪东重机进行了柴油机平衡计算和动力系统的计算后,仅安装8块平衡重,不仅节约了材料,降低了重量,而且减小了轴系扭振应力。
②16PC2-6柴油机7#8#9#10#机,由于在船上的特殊布置,沪东重机对冷却水除气箱作了设计修改:除气箱中心向自由端移220 mm ,内径由550 mm减少到400 mm ,进水管外径由219 mm减少到194 mm,出水管下移10 mm 。增压器托架,增压器清洗管系,冷却水管系也作了相应更改。
SEMT曾明确表示,反对上述更改,但使用表明上述更改是可行的。
③16PC2-6柴油机7#8#9#10#机,由于船上的特殊要求,盘车机功率由3kW增加到4kW,盘车机的传动系统等也作了相应更改。
四、故障和教训
沪东重机在PA6、PC2柴油机的生产过程中碰到过不少问题,虽然都较好解决了,但教训是不能忘记的。我印象深刻的有以下几件事。
1.烧瓦
12PC2-5柴油机1 #机在试车台上发生过推力轴瓦烧瓦事故,曲轴推力轴颈产生微裂纹。其根本原因是试验台的柴油机座刚性差。试验台机座设计者是参照SEMT电站上的柴油机机座来设计的,增加了高度但未作相应加强,动车后变形大。经加固后问题解决。这说明我们对专利资料,必须知其然,还要知所以然,加深消化吸收。
12PA6 MPC柴油机1 #机在试车台上也发生过推力轴瓦推力面烧瓦事故。原因是承受推力的中间轴承位移。水力测功器理论上无推力,实际上是有推力的。后在柴油机座与中间轴承之间增加纵向支撑,问题解决。
2.缸套拉缸和过度磨损
12PC2-5柴油机1 #机在试车台上发生过拉缸事故。原因是其运行中,上游的另一型号柴油机未作任何告知,突然起动抢水,PC机缺水。
在一段时间内PA、PC机试车台上都出现国产缸套过度磨损,经二十多小时运行后,缸套珩磨纹路被磨平,改用进口缸套却无此现象。分析认为是缸套冶炼工艺改变所致。原先,缸套在沪东造船厂内用冲天炉冶炼,技改后,生产地点搬到东沟,用电炉冶炼。生产条件好了,但冶炼工艺却未作改变,质量反而下降。后经工艺改进,质量有所提高,但还需进一步努力。
3.增压器转速偏高
16PA6 STC柴油机增压器转速接近上限,很长时间内原因不明,作了很多努力,无济于事。后来水力测功器损坏换新,增压器转速归于正常,无意中解决了大问题。
试验台设备质量不佳,我们吃过不少苦头。如12 PA6首机试车,功率不稳,动了不少脑筋也解决不了,只好向711所借一只测功器。原测功器设计要求复盖从12PA6到18PC2-6B功率范围3000kW~20MW,测功器误差1%,即达200kKW,这种设计要求是不合理的。
4.排气阀断裂
某16PC2-6柴油机排气阀在使用中出现阀盘断裂,把增压器也打坏了,损失不小。
PC2-6柴油机排气阀的设计思想是:阀座与阀的接触面有一微小的20′~30′的角度差。冷态时外圈线接触,在高温、高压的工作状态下则变为面接触。
PC2-6柴油机排气阀壳图纸要求在预紧状态下加工,而生产厂却在自由状态下加工。这样在安装状态下,冷态时排气阀与阀座内圈线接触,在高温、高压的工作状态下不能达到面接触的要求,使阀面接触应力增加五倍以上,超出高温合金断裂极限,产生裂纹而破坏。
改用符合图纸要求的排气阀壳后,再也没出现过上述现象。这说明我们对专利图纸的每一细节都必须加深理解,坚决执行。
5.16PC2-6柴油机左、右机安装错位
16PC2-6柴油机1#2#机在船上安装时曾发生左、右机装错的事情,花了很大精力、冒很大风险才纠正过来。此事沪东重机没有责任,因为在技术规格书、试验大纲等文件中都有柴油机机号与转向的说明。但为避免类似事故发生,沪东重机在柴油机铭牌上增加了柴油机转向的条文,在功率输出端,增加表示转向的箭头。
6.齿轮噪音
12PA6MPC 3#4#柴油机在试车和船上均发现噪音较大,特别是在低负荷时,由于整机噪音水平较低,这种噪音特别明显,影响交船。经查这是由于凸轮轴传动齿轮精度差所致。该齿轮由某著名齿轮厂的三产制造。为防止此现象,沪东重机技术中心特编制了齿轮检验项目和精度要求。后续机改用其他厂产品并严把质量关,再无此现象产生。沪东重机是总装化工厂,许多零件由供应商提供,必须精心选择合格供应商并加强对他们的质量监控和进厂验收。
7.他山之石
16PA6 STC柴油机首次在船上使用时,曾发生过一个大事故:活塞拉缸、曲轴烧瓦开裂,不得不开舱吊机,返厂修理。虽然该柴油机不是沪东重机生产的,但每一个柴油机制造厂都应从中吸取教训。当时认为事故是由于冷却水和滑油预热不够、扭振计算有误等造成。我个人认为,这些是造成事故的原因之一,更主要的是双机并车,两台机负荷平衡不佳,柴油机超负荷所致,因为柴油机缸盖安全阀曾多次反复起跳并损坏。因此,柴油机除控制系统必须提高可靠性外,柴油机本身必须加强自我保护,如必须安装最大油门限制器,最高转速限制器,调速器须带负荷限制装置等。

PA6、PC2柴油机是我国引进的第一个柴油机专利,开创了我国制造船用引进机的先河,提高了我国柴油机制造水平。此后,随着大批其他专利的引进,我国自行设计和制造的具有自主品牌的中、低速柴油机无一幸免地被专利柴油机或进口机挤出了历史舞台。(引进专利的功过得失,是是非非,不在本文讨论范围之内)不过,物极必反,对立统一、否定之否定、量变到质变是一切事物发展的普遍规律。今天,高层领导终于重提自主知产权的重要性,并着手组织国产新型柴油机的开发。然而,事易时移,今非昔比,现在要设计并制造出具有竞争力的柴油机,必须付出更多的努力沪东重机公司(HHM)生产PA6、PC2柴油机己三十年了,从1979年3月PA6、PC2柴油机图纸到厂的第一天开始, 我便参与其中,直至2010年退休。我有义务,把我知道的这一段历史写出来,告诉大家。
一.PA6和PC2柴油机的引进
1978年10月21日中国第六机械工业部(后改制为船舶工业总公司)通过中国外贸部技术进口公司(CNTC)与法国SEMT Pielstick公司签订了《PC2和PA6系列柴油机许可协议》(协议号:CFC78326)。
Pielstick柴油机是上世纪五十年代由法国热机协会(缩写为SEMT)以其总设计师Pielstick名字命名的中速柴油机,包含PA4、PA5、PA6、PC2、PC3、PC4六大系列。当时我国引进的机型有PC2系列中的PC2-2、PC2-3、PC2-5、PC2-5BTC,PA6系列中的PA6、PA6BTC。后来由于技术的发展,又陆续增加了PC2-6,PC2-6B,PC4-2, PA6 STC,PA6B,PA6B STC。
专利引进的前期工作由六机部动力处和陕西柴油机厂完成,沪东重机(当时为沪东造船厂造机部)直到专利签署后才参与其中。因而,当时为何要引进该项专利?我们不得而知。但从当时世界上几个著名的中速柴油机的综合性能来看,Pielstick柴油机确实是比较先进的:

Pielstick柴油机因其性能良好、经济、可靠而获得广泛应用。特别是第一次石油危机发生后,PC机由于较好地解决了中速柴油机烧重油的问题而得到很大发展。据《THE MOTOR SHIP》统计,上世纪七十年代到九十年代,在中速柴油机中,Pielstick柴油机装船马力数为世界第一,最高份额达42%。
二、PA6和PC2柴油机的制造
1979年2月,在六机部造船工作会议上,决定沪东造船厂为PC柴油机国内设计归口厂和生产厂;陕西柴油机厂为PA柴油机国内设计归口厂和生产厂。
但随着我国从计划经济向市场经济的转变,两厂逐步突破了原定的PA、PC柴油机分工原则,陕西柴油机厂1980年前后开始生产PC柴油机,沪东重机1998年5月开始生产PA6柴油机。
1979年10月,在六机部引进机试制会议上,决定沪东造船厂首批制造两台12PC2-5柴油机。
据此,工厂组织专门人员进行12PC2-5柴油机的生产准备工作,包括:柴油机的总体选型,某些部件制造方案的选择,柴油机部件清单和各部件配套表的编制,图纸和技术文件的翻释,材料代换,标准和标准件代换,国外进口件和国内配套件的确定,冷加工和热加工设备的改造或添制,自制件的工艺试验(49项),专用工夹具设计与制造(1467套)、大型工装设计与制造(23项),人员培训等。
沪东重机于1980年1月开始制造12PC2-5, 1981年3月完成,中法双方确认达到SEMT Pielstick的技术要求,并由六机部组织相关的高等学校、科研院所、海军装备部、英国劳氏船级社、法国BV船级社、海运局、远洋公司等单位参加的会议确认,符合钢质海船船舶规范和中国海军水面舰艇规范对推进柴油机的规定。
这台12PC2-5是中国造船行业在经历文化大革命后引进专利制造的第一台柴油机。这标志着中国船用柴油机进入了引进专利制造的新阶段。
1987年5月,沪东重机开始生产PC2-6柴油机。
1998年1月,沪东重机开始生产PA6 MPC柴油机。
2000年1月,沪东重机开始生产PA6 STC柴油机。
由于沪东重机的生产重点在船用大型低速柴油机,工厂无意开辟内河及沿海中速柴油机被广泛使用的民用市场,而前几十年军用柴油机数量很少,加之390柴油机仍占领了一定的份额,故PA、PC在沪东重机未形成规模。从第一台PC2-5制造成功,到2005年的二十多年中,沪东重机生产的PA、PC柴油机不多。2005年以后才逐步增加。

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2015-12-2 20:25 上传


沪东重机引进了16PC2-6B 、20PA6B STC的图纸,做好了生产准备并逐步向用户推荐。但遗憾的是, SEMT突然被MAN公司收购,SEMT连同它的Pielstick品牌瞬间消失。PA、PC柴油机如同世间万物一样,走完了发生、发展、壮大、消亡的全过程。
三、沪东重机对PA6和PC2柴油机的改进
SEMT人力和财力有限,做不到有求必应。沪东重机为了满足客户的各种要求,自行对其进行了适当的改造。我记忆中有以下几个方面:
1、对起动系统的改进
12PC2-5柴油机原设计为单排起动。试车台上起动良好,但柴油机装船试航后发生起动困难。我们分析其原因,一是柴油机本身的问题,二是动力系统的问题。
12缸柴油机单排起动,每一循环曲轴转720°,单排起动只有6只气缸进人压缩空气,每缸进气持续必须大于120°。而排气阀冷机时,止点后120°开启;热机时,在上止点后105°开启。为了保证柴油机的起动性能,压缩空气进入气缸应在排气阀开启前结束。当曲轴停车在某气缸(如A1)上止点后附近位置时,该气缸压缩空气产生起动力矩很小,而按发火顺序确定的前一气缸(如A2)排气阀已打开少许,压缩空气漏泄,产生起动力矩同样较小,因而整机的起动力矩较小;而该船柴油机通过齿轮箱直接传动定距桨,中间无离合器,整个系统惯量较大,需要的起动力矩较大。这样,在船上某些位置柴油机就会起动困难。
为了解决这个问题,沪东重机将该机由单排起动改为双排起动。起动阀的数量增加一倍,自行设计了滑阀式空气分配器,改造了整个起动系统,收到了良好效果,获得用户的赞扬。
同样,按用户的要求,12PC2-6,16PC2-6,12PA6 MPC柴油机起动系统也采用了双排起动。
16PA6 STC柴油机动力系统中含有离合器,没有采用了双排起动。
SEMT规定16PA6 STC起动空气提前角为上止点后13°,沪东重机经过试验,确认17°比13°更好。现在,产品中已采用17°,改善了起动性能。                                                                                                2、对冷却系统的改造
按SEMT现在的设计,无论是PA6还是PC2-6,空冷器均采用淡水冷却,以减少海水对空冷器及管系的腐蚀和堵塞,但这在动力系统中要增加海水/淡水热交换器,而且在空冷器进口处,冷却水温将提高8℃左右,在热带航行可能要修正功率。所以国内设计院和船东大多坚持用传统的海水冷却系统。因此,沪东重机不得不把SEM的空冷器淡水冷却系统改回到海水冷却系统,重新计算空冷器参数,并改用耐腐蚀的管道材料和结构。
按SEMT的设计, PC2-6空冷器采用高温水、低温水两级冷却。天津电站使用发现,两级冷却系统空冷器高温水级管子很容易被结垢堵塞(可能是水处理不良引起)。1990年后,沪东重机PC2-6空冷器均改用单级空冷器。

3、对增压系统的改进
按照SEMT的设计,PC2-6柴油机须安装P2-P4和P2-P5旁通阀。
P2-P4旁通阀是为了防止柴油机低负荷工况下增压器喘振。
P2-P5旁通阀在柴油机90%~100%负荷时打开,防止爆压过高。
安装旁通装置不仅要解决旁通阀的高温问题,而且要解决旁通阀的控制问题。
目前的舰船大多采用可调螺距螺旋桨。旁通阀的开启和关闭,至少需由柴油机转速、齿条格数两个参数控制,还要考虑开闭延时、以及电子装置失灵时能进行手动操作等实际问题,这将大大增加控制系统的复杂程度和管理困难。
如不安装旁通装置,不仅可以降低柴油机成本,而且可大大简化柴油机的操纵,方便使用和维修。
为此,沪东重机和增压器制造厂一起选用多种方案,作了详细的增压器配机计算。计算结果表明,采用特殊规格的增压器元件,不装P2-P4、 P2-P5旁通阀是可能的。
这个结论已经2002年9月试验台试验及实船航行试验被证实。此后,沪东重机制造的PC2-6柴油机均不装P2-P4、 P2-P5旁通阀。
12PA6 MPC柴油机SEMT用MAN增压器,该增压器国内不能生产。沪东重机习惯用ABB增压器,SEMT建议的ABB的增压器为 VTR354 ,沪东重机试用效果不满意,后改用VTR354P,提高了增压器效率,使柴油机性能得以提高。
4、对控制系统的改进
为了防止船舶转弯或快速加载时柴油机冒黑烟,船用柴油机调速器带有由增压空气压力限制负荷的装置,保证最低空燃比。
SEMT规定了16PC2-6柴油机负荷限制特性曲线,沪东重机曾按此曲线向外商定货,但在车间试验时出现了柴油机负荷加不上去的情况。经分析,是因为SEMT的负荷限制曲线在低负荷区域裕度太小(仅为1-2 mm)。沪东重机对SEMT负荷限制曲线进行调整。根据柴油机冒黑烟界限和试验数据,把限制曲线与推进特性线的齿条格数之差调整到7 mm左右。
调整后,2002年9月,16PC2-6柴油机试验台上做了所有型式试验规定的项目,调速器工作平稳可靠,快速加载、突卸负荷等均符合SEMT说明书和中国和国外船舶规范的要求。
5、其他改造
①16PC2-6柴油机按SEMT的标准配置,曲轴装16块标准平衡重,沪东重机进行了柴油机平衡计算和动力系统的计算后,仅安装8块平衡重,不仅节约了材料,降低了重量,而且减小了轴系扭振应力。
②16PC2-6柴油机7#8#9#10#机,由于在船上的特殊布置,沪东重机对冷却水除气箱作了设计修改:除气箱中心向自由端移220 mm ,内径由550 mm减少到400 mm ,进水管外径由219 mm减少到194 mm,出水管下移10 mm 。增压器托架,增压器清洗管系,冷却水管系也作了相应更改。
SEMT曾明确表示,反对上述更改,但使用表明上述更改是可行的。
③16PC2-6柴油机7#8#9#10#机,由于船上的特殊要求,盘车机功率由3kW增加到4kW,盘车机的传动系统等也作了相应更改。
四、故障和教训
沪东重机在PA6、PC2柴油机的生产过程中碰到过不少问题,虽然都较好解决了,但教训是不能忘记的。我印象深刻的有以下几件事。
1.烧瓦
12PC2-5柴油机1 #机在试车台上发生过推力轴瓦烧瓦事故,曲轴推力轴颈产生微裂纹。其根本原因是试验台的柴油机座刚性差。试验台机座设计者是参照SEMT电站上的柴油机机座来设计的,增加了高度但未作相应加强,动车后变形大。经加固后问题解决。这说明我们对专利资料,必须知其然,还要知所以然,加深消化吸收。
12PA6 MPC柴油机1 #机在试车台上也发生过推力轴瓦推力面烧瓦事故。原因是承受推力的中间轴承位移。水力测功器理论上无推力,实际上是有推力的。后在柴油机座与中间轴承之间增加纵向支撑,问题解决。
2.缸套拉缸和过度磨损
12PC2-5柴油机1 #机在试车台上发生过拉缸事故。原因是其运行中,上游的另一型号柴油机未作任何告知,突然起动抢水,PC机缺水。
在一段时间内PA、PC机试车台上都出现国产缸套过度磨损,经二十多小时运行后,缸套珩磨纹路被磨平,改用进口缸套却无此现象。分析认为是缸套冶炼工艺改变所致。原先,缸套在沪东造船厂内用冲天炉冶炼,技改后,生产地点搬到东沟,用电炉冶炼。生产条件好了,但冶炼工艺却未作改变,质量反而下降。后经工艺改进,质量有所提高,但还需进一步努力。
3.增压器转速偏高
16PA6 STC柴油机增压器转速接近上限,很长时间内原因不明,作了很多努力,无济于事。后来水力测功器损坏换新,增压器转速归于正常,无意中解决了大问题。
试验台设备质量不佳,我们吃过不少苦头。如12 PA6首机试车,功率不稳,动了不少脑筋也解决不了,只好向711所借一只测功器。原测功器设计要求复盖从12PA6到18PC2-6B功率范围3000kW~20MW,测功器误差1%,即达200kKW,这种设计要求是不合理的。
4.排气阀断裂
某16PC2-6柴油机排气阀在使用中出现阀盘断裂,把增压器也打坏了,损失不小。
PC2-6柴油机排气阀的设计思想是:阀座与阀的接触面有一微小的20′~30′的角度差。冷态时外圈线接触,在高温、高压的工作状态下则变为面接触。
PC2-6柴油机排气阀壳图纸要求在预紧状态下加工,而生产厂却在自由状态下加工。这样在安装状态下,冷态时排气阀与阀座内圈线接触,在高温、高压的工作状态下不能达到面接触的要求,使阀面接触应力增加五倍以上,超出高温合金断裂极限,产生裂纹而破坏。
改用符合图纸要求的排气阀壳后,再也没出现过上述现象。这说明我们对专利图纸的每一细节都必须加深理解,坚决执行。
5.16PC2-6柴油机左、右机安装错位
16PC2-6柴油机1#2#机在船上安装时曾发生左、右机装错的事情,花了很大精力、冒很大风险才纠正过来。此事沪东重机没有责任,因为在技术规格书、试验大纲等文件中都有柴油机机号与转向的说明。但为避免类似事故发生,沪东重机在柴油机铭牌上增加了柴油机转向的条文,在功率输出端,增加表示转向的箭头。
6.齿轮噪音
12PA6MPC 3#4#柴油机在试车和船上均发现噪音较大,特别是在低负荷时,由于整机噪音水平较低,这种噪音特别明显,影响交船。经查这是由于凸轮轴传动齿轮精度差所致。该齿轮由某著名齿轮厂的三产制造。为防止此现象,沪东重机技术中心特编制了齿轮检验项目和精度要求。后续机改用其他厂产品并严把质量关,再无此现象产生。沪东重机是总装化工厂,许多零件由供应商提供,必须精心选择合格供应商并加强对他们的质量监控和进厂验收。
7.他山之石
16PA6 STC柴油机首次在船上使用时,曾发生过一个大事故:活塞拉缸、曲轴烧瓦开裂,不得不开舱吊机,返厂修理。虽然该柴油机不是沪东重机生产的,但每一个柴油机制造厂都应从中吸取教训。当时认为事故是由于冷却水和滑油预热不够、扭振计算有误等造成。我个人认为,这些是造成事故的原因之一,更主要的是双机并车,两台机负荷平衡不佳,柴油机超负荷所致,因为柴油机缸盖安全阀曾多次反复起跳并损坏。因此,柴油机除控制系统必须提高可靠性外,柴油机本身必须加强自我保护,如必须安装最大油门限制器,最高转速限制器,调速器须带负荷限制装置等。

PA6、PC2柴油机是我国引进的第一个柴油机专利,开创了我国制造船用引进机的先河,提高了我国柴油机制造水平。此后,随着大批其他专利的引进,我国自行设计和制造的具有自主品牌的中、低速柴油机无一幸免地被专利柴油机或进口机挤出了历史舞台。(引进专利的功过得失,是是非非,不在本文讨论范围之内)不过,物极必反,对立统一、否定之否定、量变到质变是一切事物发展的普遍规律。今天,高层领导终于重提自主知产权的重要性,并着手组织国产新型柴油机的开发。然而,事易时移,今非昔比,现在要设计并制造出具有竞争力的柴油机,必须付出更多的努力
PC2-6B单缸功率750KW,16是16缸的意思,可以计算一下16PC2-6B的总功率是多少
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12000kw,有兄弟把参数都贴出来了
做乘法一个结果
皮尔斯蒂克在中国的护卫舰发展史上那是浓重一笔,不可忘却……
皮尔斯蒂克在中国的护卫舰发展史上那是浓重一笔,不可忘却……
可不仅仅是护卫舰,简直就是可以和“上柴135”相提并论的“战略动力
楼主的帖子很有价值啊  我收藏了  ~~~~~~~~~
好文章,工业党

楼主亲历?
厉害厉害。
1978年10月,六机部与中国技术进口公司从法国热机协会(S.E.M.T.)引进PC2-5型和PA6型2个系列柴油机制造技术。1979年10月,六机部在上海召开引进机试制准备工作会议,会议决定由沪东造船厂首制二台12PC2-5型柴油机。在制造过程中,法国热机协会先后5次派PIERRE BONNAUD等专家来厂进行技术服务,计11人次。沪东造船厂先后5次派员去法国培训。参加12PC2-5制造的工厂主要领导和技术人员有:李庆科、刘礼江、陆兆康、徐景福等18人。该机由60个部件组成,专用图纸2180张,专用技术文件166份。为制造12PC2-5,沪东造船厂增添工装27项,设计制造专用工具1469套,选用组合夹具328套,进行冷加工试验34项,热加工试验18项。12PC2-5主要进口零部件:增压器调速器、滑油泵、曲轴、主轴瓦、连杆大端轴瓦和小端衬套、连杆毛坯、活塞、活塞环、进排气阀、凸轮、人字齿轮。1981年9月12日,12PC-5型柴油机1号机动车。1982年2月15日2号机动力。1982年8月1~2日,中国船舶工业总公司邀请国防工办、海军装备部、英国劳氏船级社、法国船级社、中国船舶检验局、国内科研院所、高等学校及使用部门,召开首台PC2-5柴油机试验确认会议,代表们认为该机制造质量及性能数据均符合法国热机协会图纸技术文件的规定,产品质量良好。沪东造船厂代表刘礼江、法国热机协会代表G.VAUDEY,签署了《HD-S. E. M. T.-PIELSTICK PC2-5柴油机试验合格证书》。
    首制的2台12PC2-5,于1986年7月安装在求新造船厂建造的海军训练舰(郑和号)上。8年来,该船在强化训练、访美、访印、访泰等重大外交活动和日常训练中,主机运行良好,出色完成各项任务,获海军好评。该机主要技术参数:机型特点V型(V角45°),四冲程,单作用,可逆转,一级废气涡轮增压,带中间空气冷却器,机带滑油泵,燃油输送泵、海水泵和淡水泵。气缸数12,气缸直径400毫米,活塞行程460毫米,平均有效压力1910千帕,最大持续功率5736千瓦(7800马力),相应转速520转/分。最高燃烧压力12.35兆帕,燃烧消耗率(带泵)207克/千瓦小时,燃烧消耗率(不带泵)201克/千瓦小时。


PA6柴油机扩大运行区试验研究成果,满足海军导弹护卫艇、登陆艇、运输补给舰船在各种工况下的推进要求,在保证120%额定功率的前提下较大幅度地扩大PA6柴油机在400-700转/分范围内的运行区域,很好地解决了在部分推进工况下的机浆匹配问题。在保证120%额定功率的前提下较大幅度扩大柴油机在400-700转/分的运行区域。具有超负荷20%的能力,可应用于海军各型舰艇和民用船只。
    6PA6L-280柴油机用于东风5调度机车属国内外首创,技术上的关键主要解决了机车长期低 负荷运行平稳可靠,不冒黑烟,不积炭,进排气系统不积垢,负荷变化大,加速性能好,柴油机功率潜力大,增压器不喘振,不良好的匹配性。为应用于机车,对柴油机在结构上进行 了一系列技术难度较大的改进。该柴油机已成功地安装在铁道部东风与内燃机车上运行使 用。柴油机最大持续功率1770KW,封车功率1470KW,装车功率1214KW,实测每小时油耗为20kg,每年比同类机车节省燃油120余吨,可应用于铁道部东风5内燃机车,也可应用于铁 道部部外DT20内燃机车。
    073Ⅲ型与073A型玉登级中型登陆舰就使用两台6PA6L型柴油机作为主动力。

PA6柴油机扩大运行区试验研究成果,满足海军导弹护卫艇、登陆艇、运输补给舰船在各种工况下的推进要求,在保证120%额定功率的前提下较大幅度地扩大PA6柴油机在400-700转/分范围内的运行区域,很好地解决了在部分推进工况下的机浆匹配问题。在保证120%额定功率的前提下较大幅度扩大柴油机在400-700转/分的运行区域。具有超负荷20%的能力,可应用于海军各型舰艇和民用船只。
    6PA6L-280柴油机用于东风5调度机车属国内外首创,技术上的关键主要解决了机车长期低 负荷运行平稳可靠,不冒黑烟,不积炭,进排气系统不积垢,负荷变化大,加速性能好,柴油机功率潜力大,增压器不喘振,不良好的匹配性。为应用于机车,对柴油机在结构上进行 了一系列技术难度较大的改进。该柴油机已成功地安装在铁道部东风与内燃机车上运行使 用。柴油机最大持续功率1770KW,封车功率1470KW,装车功率1214KW,实测每小时油耗为20kg,每年比同类机车节省燃油120余吨,可应用于铁道部东风5内燃机车,也可应用于铁 道部部外DT20内燃机车。
    073Ⅲ型与073A型玉登级中型登陆舰就使用两台6PA6L型柴油机作为主动力。


由于标准型12PA6V机在性能、外形尺寸等方面不能满足037-Ⅱ艇主机要求,为此在保持PA6主要参数和主要零部件不变的前提下,进行了037-Ⅱ艇主机研制。1、采用高效增压器进行特殊匹配,同时采用双循环冷却系统,扩大了运行区。2、采用双排起动和加设助燃器改善 主机快速起动和冷起动性能。3、设计制造了弹性支承支架,实现主机弹性安装。4、增设机旁操纵装置,实现主机摇控台、集控台和机旁三级操纵,增强了艇的生命力。在500-750r/min 时,能可靠运转,不喘振,满足单机单浆、双机双浆、三机三浆七级海情下航行动力要求, 在1063-1100r/min时可超负荷20%运行,可为各型舰船提供优良动力。
    鉴定时间 1992.12.25 持有单位 国营陕西柴油机厂

    使用12PA6 MPC型柴油机的舰艇:
    922II型大浪I级打捞救生船
    922II(A)型大浪I级改进型打捞救生船
    922III型大浪II级打捞救生船
    037-Ⅱ型“红箭”级导弹护卫艇
    072Ⅲ型玉亭Ⅰ级大型登陆舰
    072A型玉亭Ⅱ级大型登陆舰
    918型涡雷级布雷舰

由于标准型12PA6V机在性能、外形尺寸等方面不能满足037-Ⅱ艇主机要求,为此在保持PA6主要参数和主要零部件不变的前提下,进行了037-Ⅱ艇主机研制。1、采用高效增压器进行特殊匹配,同时采用双循环冷却系统,扩大了运行区。2、采用双排起动和加设助燃器改善 主机快速起动和冷起动性能。3、设计制造了弹性支承支架,实现主机弹性安装。4、增设机旁操纵装置,实现主机摇控台、集控台和机旁三级操纵,增强了艇的生命力。在500-750r/min 时,能可靠运转,不喘振,满足单机单浆、双机双浆、三机三浆七级海情下航行动力要求, 在1063-1100r/min时可超负荷20%运行,可为各型舰船提供优良动力。
    鉴定时间 1992.12.25 持有单位 国营陕西柴油机厂

    使用12PA6 MPC型柴油机的舰艇:
    922II型大浪I级打捞救生船
    922II(A)型大浪I级改进型打捞救生船
    922III型大浪II级打捞救生船
    037-Ⅱ型“红箭”级导弹护卫艇
    072Ⅲ型玉亭Ⅰ级大型登陆舰
    072A型玉亭Ⅱ级大型登陆舰
    918型涡雷级布雷舰
   16PA6STC柴油机是PA6-280系列柴油机中的一种。
    该型柴油机是S.E.M.T为满足高速船舶,铁路机车,发电机组的要求而研制的新型柴油机。其外形尺寸按国际铁联(U.I.C)的机车规范选定,而主要零件尺寸又可满足各船级社的规定,并可根据需要在自由端输出30%-100%的功率。
    16PA6STC柴油机不仅结构简单,而且马力大、尺寸小、重量轻、指标先进,可燃用重油、原油,经改装还可作为双燃料发动机。该柴油机己广泛被世界各国的海军采用,作为中型水面舰艇的全柴主动力。也可用于各种船舶的推动装置,船用发电机组及各种工程船舶主动力。由于它的起动性好,又可作为应急装置,应用于陆用应急电站和其它应急供电系统,其应用相当广泛。因此对其所作研究也具有不错的现实意义。
    网传054/054A型和056/056A型护卫舰都使用了该型发动机,质疑声很多,请各位自行判断。
    和054相同,054A采用全柴动力装置,不同之处在于054的柴油机是进口法国原装产品,而054A的四台S.E.M.T.Pielstick 16PA6V280STC柴油机则是陕柴按许可证生产的,单台最大功率5702KW,总功率22808KW。4台许可生产法制S.E.M.T.Pielstick 16PA6V-280STC柴油机, 每台5702千瓦 (7600+hp @ 1084rpm),最大持续功率5184千瓦,采用双层筏装置减震。
可不仅仅是护卫舰,简直就是可以和“上柴135”相提并论的“战略动力
还有390系列,一直改进中,潜艇,护卫舰,工程船,商船,无所不包!
HHM-PA6、PC2柴油机的制造和改进
苏善旺

http://blog.sina.com.cn/s/blog_65aee3010100pw08.html

2011年1月5日
得动力者得天下
有这么长时间了?
看来舰用燃机都是专利机器


本世纪初,沪东重机引进了16PC2-6B 、20PA6B STC的图纸,做好了生产准备并逐步向用户推荐。但遗憾的是, SEMT突然被MAN公司收购,SEMT连同它的Pielstick品牌瞬间消失。PA、PC柴油机如同世间万物一样,走完了发生、发展、壮大、消亡的全过程。

=======================================================================================
盖棺定论:054/054A不可能赶上这两款12000kw(16000马力)/8100kW(11000马力)的柴油机了。

但疑问是,根据图纸国产,是否搞定了其中一种装上056系列?056的高速船体很可疑啊

本世纪初,沪东重机引进了16PC2-6B 、20PA6B STC的图纸,做好了生产准备并逐步向用户推荐。但遗憾的是, SEMT突然被MAN公司收购,SEMT连同它的Pielstick品牌瞬间消失。PA、PC柴油机如同世间万物一样,走完了发生、发展、壮大、消亡的全过程。

=======================================================================================
盖棺定论:054/054A不可能赶上这两款12000kw(16000马力)/8100kW(11000马力)的柴油机了。

但疑问是,根据图纸国产,是否搞定了其中一种装上056系列?056的高速船体很可疑啊


另有一说,20PA6B STC加大10%的冲刺功率可达9705千瓦,持续功率12000马力。

当然,根据图纸、国产山寨之后能达到11000马力的持续功率,比起054系列上面的16缸柴油机(7050马力)才算巨大的进步了。

另有一说,20PA6B STC加大10%的冲刺功率可达9705千瓦,持续功率12000马力。

当然,根据图纸、国产山寨之后能达到11000马力的持续功率,比起054系列上面的16缸柴油机(7050马力)才算巨大的进步了。
船舶工业,动力先行。
雪千寻 发表于 2015-12-3 18:07
皮尔斯蒂克在中国的护卫舰发展史上那是浓重一笔,不可忘却……
问一下,为什么在欧盟对华军售禁令之后,中国依然能引进柴机技术?

到底是怎么规避的?
问一下,为什么在欧盟对华军售禁令之后,中国依然能引进柴机技术?

到底是怎么规避的?
欧洲有自己对制裁内容的解释