柴油发动机用高温蝶阀的设计与制造
2021-01-28陈声坦
机电信息 2021年3期
陈声坦
(双恒阀门集团有限公司,上海201506)
0 引言
随着自动化需求程度的提高,在大型高功率的柴油发动机性能中,可靠性、运行长时化、维护便利性、功率可控制性、使用寿命长等成为主要技术指标。这些要求大大增加了发动机气道中的阀门研发难度。特别是在燃烧后的废气管道中,阀门运行温度高,振动激烈,温度变化梯度大,密封性能要求高,启闭速度快,并且阀门任何故障均会影响发动机运行,甚至使得发动机报废而影响装备的运行。所以此类阀门的研发成为一个需各大发动机厂家重点突破的瓶颈。
1 结构设计
(1)鉴于安装空间和振动的要求,阀门必须设计得小而轻巧,经过试验发现,对夹蝶阀结构类的阀门是最佳的选择。
(2)采用颈部适当加高且带散热片式设计,使得填料和执行机构在可靠的温度下运行。
(3)填料截面采用倒V型结构,并用蝶形弹簧式压载结构,如图1所示。

图1 填料部位结构设计图
(4)阀座采用弹性金属密封圈,具有通用性强,使用寿命长,密封故障后更换迅速,且备品占用成本少、空间小等特点。具体结构方案有两种,分别如图2、图3所示。

图2 阀座部位结构设计方案一

图3 阀座部位结构设计方案二
这两种方案的阀座密封性能相近且稳定,所需的密封比压较低,对温度变化也不敏感,并均可自动调整密封位置。但对于国内配件厂家,图3所示方案的金属弹性密封圈制造难度较低。
(5)为了减少内部零件、节约空间和改善阀杆受力情况,阀杆与阀体接触处设有耐高温轴瓦,阀杆与蝶板间采用矩形花键连接并用圆柱销固定,防止蝶板上下跳动。……
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