柴油机相继增压排气切换阀阀轴断裂 故障分析及改进设计
2021-01-05李向阳胡志龙陈晓轩
机电设备 2020年6期
李向阳,赵 博,岳 文,胡志龙,陈晓轩
(1.海军装备部驻上海地区军事代表局,上海201206;2.海军装备部驻上海地区第三军事代表室,上海200031;3.上海船用柴油机研究所,上海201108)
0 引言
相继增压技术是改善高增压比柴油机低工况性能最为有效的方法,被较多柴油机制造商所采用[1],其工作原理是采用2 台或多台涡轮增器,随柴油机转速和负荷的增长,涡轮增压器按次序相继投入运行,使工作着的涡轮增压器始终在高效率区运行[2]。相继增压系统通过安装在涡轮入口的排气切换阀的开启、关闭控制增压器切入、切出工作,因此,排气切换阀的可靠性对相继增压系统的安全、可靠运行有很大的影响。排气切换阀直接与柴油机高温排气接触,研制过程中发生故障的风险很大。
在某型相继增压柴油机研制过程中,为降低整机试验排气切换阀的故障风险,在试验平台上进行了排气切换阀的密封性能及可靠性试验,在此过程中发生了阀轴断裂故障。本文就该故障原因进行了排查分析,并采取了相应的改进设计,改进后的排气切换阀通过了平台试验考核。
1 故障现象
排气切换阀的结构形式为开关型蝶阀,在平台上进行密封性能和使用寿命试验时,阀前排气温度最高达到580℃,最高压力约为0.3 MPa。在阀门开关动作次数达到6 000 次,进行第一次密封性能测试时,发现阀门内部泄漏量异常大,对阀门进行检查,发现阀轴已经断裂,阀板跌落到排气稳压桶内。
排气切换阀拆检情况如图1所示。……
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