往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)氣閥
隨著往復(fù)式壓縮機(jī)的廣泛使用,對壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性提出了更高要求,需要深入研究壓縮機(jī)(尤其是閥片)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,分析相關(guān)參數(shù)對閥片運(yùn)動(dòng)的影響。進(jìn)氣閥作為外部氣體進(jìn)入氣缸的有效通道,閥片運(yùn)動(dòng)與壓縮機(jī)的進(jìn)氣過程密切相關(guān),直接影響進(jìn)氣量并對后續(xù)排氣過程產(chǎn)生作用。目前(2013年)對往復(fù)式壓縮機(jī)的理論研究主要是應(yīng)用一元流理論和閥片運(yùn)動(dòng)方程確定閥片運(yùn)動(dòng)規(guī)律,缺少對相對參數(shù)進(jìn)行的量化分析。同時(shí),將.大氣體推力小于.大彈簧力作為閥片發(fā)生顫振的判斷條件也較粗糙。 通過數(shù)值求解進(jìn)氣閥運(yùn)動(dòng)方程組,分析了不同彈簧剛度、曲軸轉(zhuǎn)速和升程對閥片運(yùn)動(dòng)的影響,確定了閥片開始顫振的條件。
進(jìn)氣閥和閥座的嚴(yán)重磨損及其改進(jìn)
磨損的特征
在增壓四沖程柴油機(jī)中,隨著增壓度的提高,平均有效壓力也愈來愈高,進(jìn)氣閥和閥座的磨損也日趨嚴(yán)重。因此,國內(nèi)外對進(jìn)氣閥和閥座的磨損逐步得到了重視,在某廠生產(chǎn)的12V180ZL型柴油機(jī)上也同樣遇到了這個(gè)問題。經(jīng)過數(shù)百小時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn),不但閥座磨損劇烈及偏磨,而且氣閥錐面也被造成嚴(yán)重的凹槽;.嚴(yán)重時(shí),運(yùn)轉(zhuǎn)530小時(shí),磨損量竟達(dá)2.38mm。
磨損原因的估計(jì)
初步認(rèn)為,磨損的主要原因是氣閥和閥座之間產(chǎn)生與摩擦有關(guān)的的滑動(dòng)。這種滑動(dòng)是由于氣閥和氣缸蓋產(chǎn)生撓曲變形而引起。在爆發(fā)壓力的作用下,氣閥壓到閥座上的壓力是很高的,可以設(shè)想,在很高的壓力下,即使是很小的滑動(dòng),干摩擦也會引起磨損。同樣,缸頭、氣閥有變形,為什么排氣閥及閥座的磨損比進(jìn)氣閥要輕的多呢?這是因?yàn)榕艢忾y和閥座的工作面上存在一層很薄的非金屬層。這些東西是由殘留在廢氣中的機(jī)油、灰末和煙粒組成。它使氣閥和閥座工作面間不發(fā)生金屬接觸,從而使摩擦運(yùn)動(dòng)不致產(chǎn)生損壞作用,但在進(jìn)氣閥面上,由于增壓空氣的吹刷一方面阻止從氣門導(dǎo)管吸入機(jī)油,另一方面將進(jìn)氣閥面和座面上的殘留機(jī)油、灰末等吹刷干凈,使之產(chǎn)生干摩擦而引起損壞。
改進(jìn)措施
1增加氣閥旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
2減小各部分的變形
(1)缸頭與機(jī)體間必須有墊片,并有一定的壓縮量,以減少缸頭底面的裝配變形。
(2)減小進(jìn)氣閥盤的變形。
(3)加強(qiáng)閥座的剛度。
(4)提高缸頭鑄造質(zhì)量,保證水腔通暢、尺寸正確,使缸頭壁厚和溫度分配均勻、冷卻水充分(特別是閥區(qū)),并避免其局部沸騰。
有待進(jìn)一步研究的地方
1進(jìn)行比價(jià)..的氣缸頭、氣閥和閥座的溫度測定,為改進(jìn)缸頭設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
2進(jìn)行缸頭合金鑄鐵及各種氣閥堆焊合金高溫硬度和高溫金相檢驗(yàn),以確定在氣缸、氣閥和閥座工作溫度下,所用材料是否適宜。
3尋求更好的閥座材料及氣閥堆焊合金,以適應(yīng)今后更進(jìn)一步強(qiáng)化的要求。
4試驗(yàn)確定合理的氣閥旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速。