毕业设计（论文）-船舶柴油机排气阀故障及维修

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1、河北交通职业技术学院航海分院毕业论文二○一○年六月11船舶柴油机排气阀故障及维修专业班级：07轮机工程（偏电）姓名：马赛赛指导教师：张维新11内容摘要：本文分析了船舶柴油机排气阀的常见故障以及故障产生的原因，探讨了船舶柴油机排气阀故障的检修和对排气阀日常管理应注意的事项。关键词：柴油机排气阀故障分析维修Contentabstract:Thisarticlehasanalyzedthereasonwhichtheshipsdieselenginedischargevalvecommonbreakdownaswellasthebre

2、akdownproduce,hasdiscussedtheshipsdieselenginedischargevalvebreakdownoverhaulandtheitemwhichshouldpayattentiontothedischargevalvedailymanagement.Keywords:dieselengineexhaustvalvefaultanalysismaintain&repair11目录1、船舶柴油机排气阀故障原因52、排气阀常见故障62.1排气阀烧损62.2排气阀高温腐蚀62.3气阀密封锥面磨损过

3、快72.4阀盘与阀杆断裂72.5气阀卡死72.6气阀弹簧断裂73、船舶柴油机排气阀的检修73.1阀与阀座的主要维修技术73.1.1阀与阀座的焊补工艺83.1.2阀与阀座的研磨工艺83.2其余缺陷及处理83.2.1气阀断裂83.2.2气阀弹簧缺陷的检测与处理94、排气阀的日常管理95、结束语10参考文献：11111、船舶柴油机排气阀故障原因船舶柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣，气阀底面与高温燃烧产物直接接触，在气阀开启期间还承受着高温（900～1000°C）和具有腐蚀性气体的高速（达600m/s）冲刷，气阀中心温度高达700～80

4、0°C，在阀盘与阀杆过渡圆弧中段，温度也有600～700°C，排气阀工作温度分布如图1所示。过高的温度会使金属材料的机械性能降低，材料发生热变形。当阀面密封不严时，就会引起高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共同作用下，还承受着相当大的冲击性交变载荷，在气阀出现跳动或气阀间隙增大时，这种载荷会明显增加。阀与阀座的撞击，容易形成密封面的变形和严重的磨损。因船用柴油机绝大部分多为增压柴油机，由于进气道内的新鲜空气压力阻止了从气阀导管中获得滑油的可能，因此，金属之间易发生干摩擦。但在一般柴油机的气阀以及增压

5、柴油机的排气阀座合金面间总会布有一层滑油或烟油等润滑物。此外，阀杆与导管间也会发生磨损，阀杆顶端受摇臂的撞击与磨损。由于燃油价格不断上涨，航运市场竞争激烈，船东为了降低成本来达到提高竞争能力、获得更多利润的目的，均使用低价、劣质的燃油。这些燃油的粘度高，滞燃期长，而且钒、钠和硫的含量比较高。这种燃油在柴油机中燃烧时，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离开机器，而剩余部分仍然留在发动机内一些高温（497—797°C）的零件上。例如，排气阔和活塞顶，形成沉积，造成所谓的“高温腐蚀”。到目前为止，还没有经济上合

6、理的工艺过程能从渣油中除去腐蚀元素，连高级合金钢和堆焊排气阀钢也受到燃油的腐蚀。在柴油机运行中违反用车保养规定，低温启动柴油机，低温强迫加载，柴油机气缸燃烧温度急剧变化，在柴油机负载状态下，急剧变换手柄位，使柴油机气缸燃烧状态恶化，大量雾化不良的粗大重油粒子喷入气缸，造成严重的后燃及不完个燃烧，严重积炭使排气阀的阀线表面也被积炭污染，甚至造成主机的起动困难，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，因此这些操纵、保养柴油机的不良习惯也是引发柴油机气阀故障的因素。112、排气阀常见故障2.1排气阀烧损排气阀烧损是排气阀最

7、常见故障。主要原因是排气阀密封不严，造成高温燃气泄漏，使该处严重过热，甚至熔穿金属材料。造成排气阀密封不良的原因主要有以下几点：⑴由于阀盘不同部位的形状、厚度不同，受热、散热条件不同，阀盘圆周上的温度分布不均匀，中心温度高于周边温度，造成气阀阀盘径向上的温度差，过大的温差将造成阀盘的变形从而导致漏气的产生。⑵船用燃油中含有的杂质在经过燃烧室内的各种复杂热过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质，其内混有硫酸钠、硫酸钙、氧化铁等物质。当此层玻璃状沉积物沉积厚度过大时，在闭阀时的撞击力下会发生裂纹，反复

8、撞击后进而发展成剥落，从而形成高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温度下硬度并不是很高，沉积的硬质燃烧产物颗粒在闭阀的撞击下，可使密封面出现凹坑，从而形成漏气。下图为几种主要机型的最大最大允许烧蚀量。表1　最大允许烧蚀量(单位:mm)机型最大允