[发明专利]一种带冷态角度差的气阀锥面密封方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种带冷态角度差的气阀锥面密封方法，属于气阀锥面密封技术领域。

 

背景技术

目前，国内大多数柴油机在气阀装配时，仅考虑冷态时气阀的密封，但在柴油机正常工作时，柴油机缸内温度可以达到1800℃，在这种高温下，气阀阀盘会产生一些变形，如图1为冷态气阀与阀座装配状态的示意图，从图1可以看出，由于在制作气阀2与气阀座1的装配时，为了保证冷态时气阀2密封效果好，因此气阀2上没有狭缝。但，当该气阀在正常工作状态时，如图2所示，气阀2在高温的工作状态下进行变形，变形后的气阀2在配合锥面上形成狭缝3，该狭缝将导致燃气直接冲刷气阀2及气阀座1锥面，特别是当燃料为重油时，燃气具有较强腐蚀性，导致气阀及阀座锥面被冲蚀、腐蚀、且易在狭缝内形成积碳，导致气阀密封失效。

 

发明内容

本发明的目的在于：提供一种带冷态角度差的气阀锥面密封方法，解决现有气阀锥面密封效果不佳，尤其是在正常工作状态时，现有气阀的锥面形成狭缝，导致气阀密封失效的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种带冷态角度差的气阀锥面密封方法，包括相互配合的气阀座和气阀，气阀座与气阀配合处的内表面为锥面，气阀与气阀座配合处的外表面为锥面，气阀的外锥面锥角为α，气阀座的内锥面预留变形锥角β，在冷态时：α＞β；并且，在热态时：α=β。

作为一种优选方式，应用于铁路机车240系列柴油机上的气阀座和气阀，在冷态时的冷态角度差为：α-β=10′～30′，并且在热态时：α≈β。

作为另一种优选方式，应用于600kW～9000kW的中速柴油机气门密封，在冷态时的冷态角度差为：α-β=12′～25′，并且在热态时：α≈β。

作为另一种优选方式，应用于柴油机工作在1200℃～1800℃的高温密封，在冷态时的冷态角度差为：α-β=10′～25′，并且在热态时：α≈β。 

本发明的实现原理为：

本发明通过气阀与阀座在冷态锥面配合时，有意识地设计为锥面大端接触的方式，即：气阀锥角α＞阀座变形锥角β。当柴油机正常运行，即热态时，气阀受到高温、气阀弹簧力的作用及气阀锥面对气阀座锥面不断敲击的共同作用下，气阀的阀盘会发生变形，即α角度减小，但由于在冷态时给气阀锥面角度预留了一定的变形角度，故柴油机在正常工作状态时气阀与阀座的整个锥面刚好能完全贴合，形成有效的锥面密封。由此以防止柴油机爆发时燃气对气阀、阀座锥面的直接冲蚀、腐蚀，同时也避免在气阀与阀座之间的狭缝内形成积碳，提高了气阀与阀座的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、结构简单，容易实现，可以在现有气阀的基础上进行小改进而实现，改进成本低；

2、能有效防止气阀与气阀座锥面的失效，提高使用寿命；

3、能有效减少积碳的堆积；

4、应用于重油机或气体机上，气阀密封效果突出。

 

附图说明

图1是现有气阀与阀座冷态状态的示意图；

图2是现有气阀与阀座工作时装配状态的示意图。

图3是本发明冷态时候的气阀与阀座配合状态示意图；

图4是本发明工作时的气阀与阀座配合状态示意图。

其中：箭头方向为燃气进入的方向。

1-    气阀座， 2-气阀，   3-狭缝，  α：气阀锥角；  β：阀座锥角。

 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。

如图3、4所示，一种带冷态角度差的气阀锥面密封方法，其包括相互配合的气阀座1和气阀2，气阀座1与气阀2配合处的内表面为锥面，气阀2与气阀座1配合处的外表面为锥面，其特征在于：气阀的外锥面锥角为α，气阀座的内锥面预留变形锥角β，在冷态时：α＞β；并且，在热态时：α=β。

实施例1