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舶用排气阀故障维修方法

发布时间:2019/11/9 11:06:18

一、柴油机排气阀故障的起因剖析

1、排气阀的工作任务条件

船舶柴油机中排气阀的工作任务条件非常顽劣,气阀底面与低温熄灭产物间接接触,在气阀开启时期还蒙受着低温(900~1000°C)和具备侵蚀性气体的高速(达600m/s)冲刷,气阀中央温度高达700~800°C,在阀盘与阀杆过渡圆弧中段,温度也有600~700°C,过高的温度会使金属资料的机械性能降落,资料发作热变形。当阀面密封不严时,就会引起低温燃气对阀面的烧损。气阀落座时,阀与阀座的惯性力和弹簧作用力的独特作用下,还蒙受着相称大的冲击性交变载荷,在气阀涌现跳动或气阀间隙增大时,这种载荷会显著增添。阀与阀座的撞击,轻易形成密封面的变形和严重的磨损。因船用柴油机绝多数多为增压柴油机,因为进气道内的新颖空气压力阻拦了从气阀导管中取得滑油的能够,因而,金属之间易发作干摩擦。但在个别柴油机的气阀以及增压柴油机的排气阀座合金面间总会布有一层滑油或烟油等光滑物。此外,阀杆与导管间也会发作磨损,阀杆顶端受摇臂的撞击与磨损。

2、附加因素的影响

因为燃油价钱一直下跌,航运市场竞争强烈,船东为了降落成原先到达进步竞争才能、取得更多利润的目标,均运用高价、劣质的燃油。这些燃油的粘度高,滞燃期长,而且钒、钠和硫的含量对比高。这种燃油在柴油机中熄灭时,渣油中所含的排放物(燃料灰份)仅仅有一部分与排出的气体一起来到机器,而残余部分依然留在发起机内一些低温(497?797°C)的零件上。例如,排气阔和活塞顶,形成沉积,形成所谓的"低温侵蚀"。到目前为止,还没有经济上合理的工艺历程能从渣油中除去侵蚀元素,连高等合金钢和堆焊排气阀钢也遭到燃油的侵蚀。

在柴油机运行中违背用车颐养规则,低温启动柴油机,低温强制加载,柴油机气缸熄灭温度急巨变更,在柴油机负载状况下,急巨变换手柄位,使柴油机气缸熄灭状况好转,少量雾化不良的粗大重油粒子喷入气缸,形成严重的后燃及不完个熄灭,严重积炭使排气阀的阀线表面也被积炭净化,甚至形成主机的起动艰难,这就成为下次主机开车不久后的油头及排气阀故障的隐患,因而这些把持、颐养柴油机的不良习性也是引发柴油机气阀故障的因素。

二、排气阀罕见故障剖析

1、排气阀烧损

排气阀烧损是排气阀最罕见故障。重要起因是排气阀密封不严,形成低温燃气走漏,使该处严重过热,甚至熔穿金属资料。形成排气阀密封不良的起因重要有以下几点:

⑴因为阀盘不同部位的外形、厚度不同,受热、散热条件不同,阀盘圆周上的温度散布不平均,中央温度高于周边温度,形成气阀阀盘径向上的温度差,过大的温差将形成阀盘的变形从而招致漏气的发作。

⑵船用燃油中含有的杂质在经过熄灭室内的各种庞杂热历程后在排气阀阀盘及阀座密封锥面沉积成一层混有碳粒的玻璃状较硬较脆物资,其内混有硫酸钠、硫酸钙、氧化铁等物资。当此层玻璃状沉积物沉积厚渡过大时,在闭阀时的撞击力下会发作裂纹,重复撞击落后而开展成剥落,从而形成低温燃气喷出通道使气阀烧损。

⑶普通排气阀密封锥面在工作任务温度下硬度并不是很高,沉积的硬质熄灭产物颗粒在闭阀的撞击下,可使密封面涌现凹坑,从而形成漏气。

2、排气阀低温侵蚀

目前在航运市场上广泛运用的劣质燃油中含有少量钒、钠和硫等元素。在熄灭历程中.硫、钒和钠等元素形成氧化硫、五氧化二钒和氧化钠等(这些氧化物的化学成份取决于适量氧气和熄灭温度)。氧化物之间要发作反映,而且还要与滑油中的钙反映,形成低熔点的盐类,有硫酸钠,硫酸钙和不同成份的钒酸钠等。这些盐类混杂物熔点个别为535°C左右,同时具备较强的侵蚀性。当零件温度在550°C以上时,足以使钒、钠化台物处于融化状况,附着于零件表面。当排气阀在工作任务中时,因为排气起因(气阀温度可达650?800°C以上),使它以液态形成沉积在阀盘及阀座以及阀杆与阀面的过渡表面上。这时即便是非常耐侵蚀的硬质合金钢也会遭到侵蚀,侵蚀后果在密封锥面上形成麻点、凹坑.凹坑相连就能够形成漏气。因为上述侵蚀是低温条件下发作的,所以称之为"低温侵蚀"。在上述低温侵蚀的有害元素中以钒的伤害性为最大。

3、气阀密封锥面磨损过快

在熄灭室内的暴发压力作用下阀座与阀盘都发作弹性变形,气阀落座撞击也会形成阀座及阀盘的弹性变形,这样会使阀盘锥面重复楔入时,密封锥面发作绝对静止,形成密封锥面磨损。气阀间隙过大,阀盘与阀座刚度缺乏,气阀与阀座资料性能达不到请求或不匹配,重油中含有较多的钒、钠、硫等有害元素,高负荷运行或熄灭好转,冷却不良,阀杆与导管间隙过大,气阀机构振动使气阀落座速渡过大等,都能使磨损速率增大。

4、阀盘与阀杆断裂

在阀盘与阀杆的过渡圆角处和阀杆装设卡块的凹槽处,因为这些部位应力轻易集中,当应力集中到肯定水平,就会发作疲惫断裂损坏。形成断裂的起因有:阀杆与导管的间隙过大;阀盘与阀座的变形使部分受力过大;气阀间隙过大,敲击严重疲惫损坏;气阀机构的振动。阀杆装设卡块的凹槽处是气阀的最软弱部位,若该处凹槽加工工艺不良或闭阀冲击力较重也会发作疲惫断裂。

5、气阀卡逝世

气阀卡逝世重要是因为气阀阀杆和导管之间间隙过小,当受热收缩后二者间隙过盈发作卡逝世景象。另一方面,当阀杆发作曲折变形时也会使阀杆卡逝世在导管中。

6、气阀弹簧断裂

气阀弹簧自身构造不合理,外部有缺点,加工不合理或运用中发作了歪曲或到达疲惫极限在工作任务中均会招致断裂。气阀弹簧断裂间接损坏柴油机正常工作任务,严重时,气阀能够坠入气缸。

三、柴油机气阀的检修

1、阀与阀座的重要维修技巧

检修前,测量气阀底面与缸盖底面的间隔能否超越规则。若此值相差太大,则会影响柴油机的收缩比以及使气阀与活塞发作撞击,所以必需改换气阀座垫。检修中,对临时工作任务后的气阀应进行以下测量:阀杆磨损后的圆度误差和圆柱度误差,此误差可用外径千分尺等测量检讨得到。当这两项误差超越与导管配合间隙极限50%时应报废改换;启示锥面对阀杆外圆柱面径向跳动量应不大于0.003mm。否则应报废改换。检讨时将气阀顶置于车床的主轴头与尾顶针之间,两顶针顶在气阀原加工顶针孔中,将百分表座于拖板上,并使其表的触头与气阀锥面接触。气阀转动一周中,百分表的读数变更最大值即为径向跳动。此时气阀的夹持状况就如上图所示;对气阀进行裂纹检讨,麻点和凹坑等检讨。阀杆外表面许可有10条之内的且长度不超越20mm的发纹,对锥面及阀杆联结锁夹处应进行磁力探伤检讨并消磁。有裂纹者应以报废解决。

(1)、阀与阀座的焊补工艺

从主机上卸下来的排气阀及阀座有很多油垢、麻点凹坑、烧蚀甚至烧穿,必需进行清算。清算工作任务可在车床上加工掉表面污物及本来的喷焊层(焊层的厚度能够从加工历程中喷焊层与母材的色彩不同,或车掉的铁屑是片状和丝卷状判定进去)。喷焊层较硬,其铁屑为小片状,而母材多为丝状。对部分烧蚀严重的部位,用砂轮磨掉污物,经着色探伤无裂纹后,可补焊。焊条可选用高铬镍奥氏体不锈钢焊条,含钼时后果会更好一些,焊前个别需200°C,预热1.5小时,施以小电流,多层多道焊,注重层间与道间温度在200°C左右。对高出基体的部分用砂轮磨掉,着色探伤无裂纹前方可喷焊。

无锡鹏德源特钢有限公司(2)、阀与阀座的研磨工艺

对阀盘与阀座的研磨角度必需严厉按解释书请求进行调剂和测量。特殊是阀杆密封面的研磨角度必需精心调剂,在研磨前用千分表找正时,应使千分表顶针对在内接触面的部位,圆周找正校准到砂轮与密封面全部接触,请求其最大偏向应在0.05mm以内,此数值也是磨掉的最少量。面的研磨规范是:研磨砂轮必需从全部密封面的宽带和圆周上平均地磨掉资料。在检讨阀杆的磨损层时应先干净阀杆;在圆周方向测量阀杆外径,不超解释书规则的低限;检讨镀铬层的网状裂纹状况,在靠阀头部分镀铬层上有细微的裂纹是许可的,但镀铬层决不许可涌现脱皮景象。研磨后应进行密封检讨:气阀锥面上用软铅笔画出等间隔线条,与阀座贴合,轻旋1/3周后取出。若发明每条铅笔线均为中部雷同地位被擦去,则示意密封良好。此外也可将气阀安装按规则组装结束后,从排气道倒入煤油,视察10分钟后,若气阀处无泄漏油痕,也可解释密封良好。

2、其他缺点及解决

(1)、气阀断裂

气阀断裂的重要起因是因为气阀上温度散布不平均而招致热应力过大,或阀盘(阀座)翘曲,使其蒙受了较大的的曲折应力。因而,在运用保护中,要严厉保障阀杆与导管的配合间隙,磨损超差应及时改换导管。因为过大的配合间隙会招致散热不良,形成阀杆处漏气,排气阀阀杆处漏气更轻易形成滑油结焦使阀卡逝世;过大间隙还使气阀横向振动加剧,使阀盘与阀座密封面的滑移量增添,磨损加大;还能够形成气阀单边落座,这往往会形成阀盘与阀杆过渡圆角处断裂。当然,导管与阀杆的间隙也不能过小,否则会招致气阀卡阻。拆卸时阀杆在导管中若能凭自重渐渐降落为好。临时工作任务磨损后,用手从正面推进阀杆,有摇摆、松动觉得,可判定已越过磨损极限。

无锡鹏德源特钢有限公司(2)、气阀弹簧缺点的检测与解决

检修时应注重对气阀弹簧表面裂纹、锈蚀等缺点的检讨。有裂纹者,报废。锈蚀斑点运用砂布修磨光亮,免得应力集中。弹簧上平台测验,发明曲折与歪曲超差者,应予改换解决。气阀弹力缺乏,会形成气阀封闭不严而引起漏气。气阀机构传动件脱离接触,发作敲击,招致磨损加剧。严重时能够招致弹簧锁紧安装脱落而发作严重事变。检修时,应取规范弹簧与之做绝对变形量对比,超差者,应予报废。

四、论断

排气阀是柴油机的重要组成部分,它的工作任务性能的好坏间接影响到主机的正常运行。因而,轮机治理人员必需对排气阀工作任务予以极大的关注。请求做到以下几点:

飞行时仔细巡回检讨,注重排温变更。要随时注重排气阀驱动机构供油压力。在外界海况和主机负荷不变的前提下,如某一缸的排烟温度涌现逐步回升的趋向、声响异样等状况时,应及时准确地判定出故障所在,采用武断办法,可有效地掌握事变发作。

素日要增强对喷油器的保护治理,确保喷油器工作任务正常。假如喷嘴雾化不良,吊出排气阀时,显著能够看到距喷嘴最近的阀座内侧,成对角状堆积了少量的结碳和没烧尽的燃油的混杂物,其表面成液态状,且向下贱到密封耦合面上,招致结碳,这些结碳,就是烧损阀的"罪魁祸首",这两处,就能够是阀被烧损的详细部位。

轮机员必需严厉遵照船舶柴油机解释书请求,活期测验排气阀。

阀盘与阀座面上均堆焊有耐热合金,个别厚度为3mm左右,拆检时按解释书请求进测量,当最大研磨量Gt>2.0mm,气隙G3≤O时此阀不能再用。
 为了防止在研磨时因为动摇引起阀盘表面涌现振颤的景象,应尽能够不在船舶飞行或抛锚时研磨排气阀,假如条件许可,尽量在码头或专业厂家进行研磨工作任务。

主机最好间隔一段时光,在进出港灵活用车时,换用轻油将燃油体系进行冲刷,有利于改良放射泵和喷油器的工况,进步熄灭质量。同时,轮机员要勤加注重熄灭室零件的冷却,使零件温度维持在550°C以下,但冷却水温度不能调得太低一面热应力过大发作裂纹。

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