針對某船用柴油機相繼增壓排氣切換閥在試驗平臺性能和可靠性試驗出現(xiàn)閥軸斷裂的問題,從閥軸和閥板材料成分、閥門結構、閥軸強度幾個方面進行了分析和計算。結果表明:材料成分不達標以及閥軸強度不足是導致閥軸斷裂的主要原因,閥門結構設計不夠合理是導致閥軸斷裂的次要原因。根據(jù)分析結果,提出改進設計方案,改進后的排氣切換閥通過平臺試驗,滿足使用要求。 

【文章來源】：機電設備. 2020,37(06)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【圖文】：

排氣切換閥拆檢情況

由于排氣切換閥需在大溫度區(qū)間內可靠運行，為防止高溫時閥軸與軸套卡死，兩者之間需留有0.2 mm的設計間隙。在執(zhí)行氣缸的作用下，0.2mm的間隙設計會導致閥軸存在一定角度的偏擺，如圖2所示，這使閥板與閥體存在卡死的風險。另外閥軸伸出閥體的長度為50 mm，受力情況類似懸臂梁，在執(zhí)行氣缸作用力下，閥軸上存在一定的彎矩，這將引起閥軸發(fā)生彎曲變形，導致閥板卡死的風險增加。因此，為確保閥門可靠運行，需對密封結構改進設計。2.3 閥軸強度設計校核

排氣切換閥閥軸主要受到來自執(zhí)行氣缸扭矩和彎矩的作用力，根據(jù)其受力情況，對閥軸的應力分布進行計算，當閥軸卡死時，其應力計算結果如圖3所示。從計算結果可知，閥軸第一道環(huán)槽處及其與閥板連接處根部的最大應力分別為965.23 MPa和976.21 MPa，超過了16Cr20Ni14Si2材料的抗拉強度（590 MPa），所以閥軸在這兩處存在極大的斷裂風險，需增加閥軸的設計強度。3 排氣切換閥改進設計

【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型奧氏體耐熱不銹鋼305B的高溫力學性能和組織特征[J]. 王明濤,白晉鋼.  特殊鋼. 2012(04)
[2]16Cr20Ni14Si2耐熱鋼成分對高溫力學性能的影響[J]. 葉曉寧,黃俊霞.  寶鋼技術. 2012(02)



本文編號：3248328