Доработанные тарелки клапана для двигателей семейства нива
Тема данной статьи – тарелки клапана. На первый взгляд функция данной детали кажется достаточно простой, держать в сборе клапанные пружины. На самом деле, все не так просто, как кажется ))) От преднатяга пружин зависит такая характеристика двигателя, как верхний порог оборотов. Сделав усилие пружин на сжатие маленьким, мы получим очень тихую работу газораспределительного механизма (в дальнейшем ГРМ). Если мы увеличим усилие клапанных пружин, то мы получим более высокий порог по оборотам, но более шумную работу ГРМ. Регулировать данный процесс можно несколькими способами.
- Подбором и жесткостью клапанных пружин
- Посадкой клапана в седле (занижение клапана)
- Роспуск или поджатие тарелок
Из этих основных способов работы с газораспределительным механизмом, я предпочитаю работу с тарелками клапанов.
Тарелки клапанов. История.
Есть у меня несколько знакомых по России, которые, так или иначе имели отношение к советскому автоспорту. И много интересных рецептов я узнал от них. Начну издалека. Мощность двигателя, которая указана в ПТС карбюраторной Нивы – 72 лошадки, инжекторной – 80 лошадок. Это мощность эталонного двигателя. На самом деле можете смело выкидывать из этих цифр 10-15%, именно эти данные я видел на моторном стенде, на новых машинах. Мотористы и карбюраторщики старой закалки мне сказали, что с классического движка, без потери ресурса и особых изысков, можно снять около 100 л.с. Но прежде чем это сделать, двигатель надо понемножку к этому подготавливать. В частности для установки «взрослого» распредвала, необходима доработка ГБЦ. Пружины на клапанах классики очень сильно пережаты, и при установке распредвала с высокими кулачками, просто начинают стучать витками друг о друга. Результат – разрушение. Самый простой вариант, это на несколько миллиметров «распустить» клапанную пружину, чтобы при открытии клапана на большую глубину, витки не соприкасались. Эта операция и носит название – роспуск тарелок клапанных пружин.
Доработанные тарелки клапанов
тарелки клапана, сравнениеУсилие клапанной пружины 2101 при штатной тарелке составляет 42-43 кг. По меркам современного моторостроения, для гражданского двигателя, это совершенно излишняя величина. Просадка тарелки на 3 мм, дает снижение нагрузки сжатия пружины на 4-6 кг. Теперь математика для 3 класса. Клапанов у нас 8. Суммарное снижение давления пружин, на механизм ГРМ около 35-40 кг. И это на каждый оборот распределительного вала. Теперь умножим это на 3000 об\мин…..и получим….Как говорил Аркадий Исаакович Райкин, сумасшедшие цифры получаются )) Задам риторический вопрос, почему на похожих объемах импортные движки ходят до капитального ремонта ГБЦ по 200-300 тысяч километров??? А движок нивы, особенно на однорядной цепи, на 100-150 тыс. уже никакой. Одна из причин: очень сильная «зажатость» клапанов для гражданской машины. Как следствие, повышенный износ распредвала и его постели. На немецких двигателях, аналогичных объемов и мощность, усилие клапанных пружин находится в диапазоне 25-35 кг на клапан. Данный абзац применим ко всем двигателям, а не только к двигателям 21213 и 21214. Эксперименты и работы по роспуску или сжатию клапанных пружин, были начаты в 2010 году, с той поры тарелки с измененной геометрией были сделаны более чем для 50 двигателей, под самые разные пружины. Практика, полностью подтвердила теорию.
Вывод. Если вы хотите сделать работу двигателя более тихой и комфортной, усилие клапанных пружин можно еще ослабить. Двигатель крутиться до 4000 оборотов, даже если вы оставите только наружные пружины (пример, двигатель змз 409, УАЗ Патриот). Если вы хотите поднять планку верхних оборотов, то пружины должны быть более жесткие, или их должно быть две, чтобы при больших оборотах не происходило кинематического зависания клапана. То есть, чтобы клапан по инерции не завис в открытом положении и не ударился о поднимающийся поршень.
Как это было на оригинале
Теперь абзац специально для «умников, умниц и Д’Артаньянов», кто скажет что все это ерунда и на заводе не дураки сидят. Когда то давно, я купил у деда «копейку» ради того чтобы посмотреть на оригинал нашей классики. Самые первые двигатели, которые предложили итальянцы, как известно из истории были нижневальные. А уже после них пошло верхневальное семейство. На “дедовском” движке, объемом 1,2л, очень много где стояли клейма отнюдь не автоТАЗа. Те же надписи обнаружились позднее на шестернях редукторов, КПП и.т.д. Номер на шильде машины был несколькими нулями в начале. Было чему удивиться. Применительно к тарелкам: они были расточены так, как я вам рассказываю. Роспуск около 2-3 мм.
Вопрос. Имеет ли смысл поставить «просто так» доработанные тарелки клапана и почему?
Ответ. Тарелки, которые идут на наших двигателях с завода, имеют очень очень грубую обработку. Как они выходят из под штампа, так и идут на сборку, не обрабатывается даже посадочный конус под сухари клапана. Результат, тарелка не «сидит» по плоскости клапанной пружины, а работает частью плоскости, что постепенно приводит к деформации сухарей и разрушению узла клапан-сухари-тарелка. Как следствие, биение клапана, разбивание направляющей и повышенный расход масла.
Рекомендация. Замену тарелок клапанов имеет смысл произвести совместно с заменой маслосъемных колпачков.
Статьи в тему: титановые тарелки клапанов
маслосъёмные колпачки
титановые тарелки клапанов — нива тюнинг
Все что я хотел рассказать про конструкцию тарелок клапанов, написано в первой статье “доработанные тарелки клапанов“. Теперь немножко об уменьшении веса тарелок и об увеличении прочности. Для скептически настроенных людей хочу напомнить кое-что из физики 6-7 класса. У предмета есть масса и есть вес. Массой является то, что мы видим на весах, а весом является масса предмета умноженная на ускорение. Приведу статистику фирмы которая занимается краш тестами автомобилей. На скорости 50 км.\ч. вес человека увеличивается примерно в 20 раз. То есть если на заднем сиденье валяется литровая бутылка воды, при полном торможении в неподвижное препятствие, она летит к передним пассажирам имея вес пудовой гири (16 кг). Если это применить к паре клапан-тарелка, то мы получим что масса этой пары около 100 гр., следовательно при каждом обороте распредвала клапан “колотит” по седлу уже силой эквивалентной около 2 кг. Я конечно немножко утрировал, пытаясь как Чапай с помощью картошки объяснить где должен быть командир, но на самом деле нагрузки еще выше.
Титановые тарелки клапанов. Нива.
Часть 1. Лирическая. Конструктивно делать тоньше тарелку из стали смысла нет большого, пришлось задуматься о материале. Опять же пришлось «поработать печенью» и отправиться в гости к мотористу из советского автоспорта. Налив ему сотку для улучшения памяти а себе для облегчения восприятия, я его стал пытать из чего спортсмены точили тарелки при «дорогом Леониде Ильиче». Воспоминания привели к тому что точили из Д16Т, но их хватало на несколько гонок, в течение которых они начинали «сворачиваться бутончиком» и в конце концов, ежели вовремя не уследить, просто погибали. А ежели из титана, это один раз и на всю оставшуюся грешную жизнь…..
титановые тарелки клапанов для нивы и классикиЧасть 2. Поисковая. По стране шагают рука об руку Володя и Дима, нанотехнологии и Чубайс…….и поэтому в Питере ни на одном из заводов мне не взялись делать тарелки по моему чертежу из титана. Ну просто смотрели как на пришельца из далекой галактики и тяжело молчали. Тогда я вспомнил что Россия большая и на Урале нашлись люди которые умеют работать с титаном, а главное он есть в наличие. Тарелки делаются из титанового сплава ВТ-3.
Часть 3. Измерительная. Получив заказ, я взял свои весы ювелира и затаив дыхание начал вешать. Помните рекламу: скока вешать в граммах? Вообщем результат представлен на фото. На первом – стандартная тарелка 23гр. На втором – доработанная 21гр.. На третьем – доработанная титановая 12гр.
сравнение тарелок по массеЧасть 4. Задумчивая. Как можно довести наш движок, если все детали сделать по уму и не только из чугуна и огрызков вторчермета?
Результат и субъективно-объективные испытания. Был взят инжекторный двигатель 21214, поставлен цифровой лабораторный тахометр, и замерены две характеристики. Максимальные обороты и время подъема оборотов до определенного уровня (до 4500). Все прочие детали не менялись, все зазоры по клапанам сделаны одинаковые для чистоты эксперимента. Максимальные обороты двигателя поднялись на 400-500 оборотов. Время подъема оборотов до заданной частоты уменьшилось на 1.5 секунды. Скажу честно, если второй результат я ожидал увидеть, то первая часть оказалась для меня немножко неожиданной, такого большого скачка я не ожидал увидеть.
Титановые тарелки клапанов на Волгу, двигатель ЗМЗ-402.
титановые тарелки для ЗМЗ-402Поскольку окромя Нив я еще много чего делаю и ремонтирую, за компанию я сделал тарелки и на ЗМЗ-402. Поскольку этот тракторный двигатель очень существенно утяжелен именно в клапанном механизме. Конечно основной вес это клапана с 9 мм стеблем, но и тарелки вносят свою долю, и немалую. Масса стандартной заводской тарелки 32 гр. Масса титановой 17 гр.
Титановые тарелки клапанов. Переднеприводное семейство ВАЗа, (восьмиклапанное).
масса “титановой” тарелки на 2108Поскольку я регулярно пополняю этой продукцией некоторые тюнинговые фирмы, решил выложить это от первого лица. Масса тарелки видна на фото – 10 гр. Роспуск тарелки относительно стандарта 1 мм. Поскольку клапанные механизмы переднего привода и семейства ЗМЗ -406, -405, -409 одинаковы, то данные тарелки подходят и на них. Только в двойном количестве, то бишь 16шт.
Облегченные тарелки клапанов (ALT33) ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, Нива
Вдвое легче родных;
Имеют роспуск 2мм;
Быстрее набирает обороты;
Увеличивается ресурс двс;
Подходят для тюнинга;
Двигатель работает тише;
Стандартная тарелка клапана ВАЗ — 22,7грамма.
Вес тюнинговой тарелки клапанов ВАЗ — 10грамм.
Материал тарелок — интерметалли́д. (интерметаллическое соединение) — химическое соединение двух или более металлов (здесь титан и алюминий, TiAl). Интерметаллиды, как и другие химические соединения, имеют фиксированное соотношение между компонентами. Интерметаллиды обладают, как правило, высокой твёрдостью и высокой химической стойкостью. Облегченные тарелки клапанов ALT33 рассчитаны на нагрузку как на стоковых распредвалах, так и на распредвалах с увеличенным поднятием клапана. Имеют многократный запас прочности при меньшем весе.
На Фиатах первые Жигулевские двигатели имели тарелки клапанов с роспуском (заглублением) 2мм. Двигатели выхаживали по 300-400тыс. км. Есть весомый повод задуматься… Купить облегченные тарелки клапанов ALT33 с такими же параметрами, но и меньшим весом на 12гр, можно здесь и сейчас.
Результаты тестирования:
Наблюдается повышение тяги на высоких оборотах. Действие инерционных сил, мешающих клапанным пружинам закрыть клапан, снижается. Клапана менее поддаются зависанию. Двигатель развивает больше оборотов за меньшее количество времени. Увеличились максимальные обороты двигателя.
Предмет испытания:
Двигатель ВАЗ 21214 инжектор.
Способ измерения:
Цифровой, лабораторный тахометр.
Параметры измерения:
1. Максимальные обороты двигателя.
2. Время набора оборотов с 860 до 4500 об/мин.
На двигателе произведена замена только тарелок клапанов на облегченные тарелки ALT33. Остальные детали двигателя без изменений, штатные. Зазоры клапанов были произведены согласно рекомендации производителя.
Результат испытаний:
Максимальные обороты двигателя поднялись на 500 об/мин.
Время набора оборотов до 4500 об/мин. сократилось на 1,5сек.
Клапана
Назначение клапана, открывать и закрывать отверстия в головке блока цилиндров для выпуска отработанных газов либо впуска новой рабочей смеси. К основным элементам детали относятся тарелка клапана и стержень клапана. Переход от стержня к тарелке служит для плавного отвода газов, чем он плавней, тем лучше будет наполнение, либо очистка камеры сгорания. Отработанные газы, выходя из камеры сгорания, создают сильное избыточное давление, а чем меньше площадь тарелки клапана, тем меньшие нагрузки он испытывает, вот почему выпускной клапан двигателя делается меньшего диаметра, а требования к нему выше. Так, при работе, тарелка выпускного клапана нагревается до 800-900.°С на бензиновых двигателях и до 500-700°С на дизельных моторах, впускной, нагревается до 300°С.
Именно по этим причинам при изготовлении выпускных клапанов нужны сплавы и материалы, обладающие повышенной жаропрочностью и содержащие большое количество легирующих присадок. Клапана делают из 2-х частей: тарелку из жаростойкого материала, стержень из углеродистой стали. Для изготовления клапана ДВС эти заготовки сваривают и шлифуют.
Выпускные клапана, в месте контакта с цилиндром, покрывают твёрдым сплавом. Толщина сплава порядка 1,5-2,5mm. Такое покрытие позволяет избежать коррозии.
По причине меньших нагрузок при изготовлении впускных клапанов используют хромистые или хромоникелевые стали со средним содержанием углерода. При вводе рабочей жидкости в камеру сгорания, топливо отводит часть температуры от клапана и его составляющих, из-за чего температурные перепады у него ниже.
На эффективность работы клапана большое влияние оказывает его форма. Чем более она обтекаемая, тем выше скорость входящего или выходящего заряда смеси. Чаще всего головку клапана делают плоской, для облегчения изготовления детали, удешевления её производства и сохранения жёсткости.
Конструкция клапана и термины:
1) общая длина клапана (L)
2) общая толщина тарелки
3) высота седла
4) высота края тарелки
5) упрочнение седла
6) головка клапана
7) диаметр стержня клапана (d)
8) стержень клапана
9) область канавки
10) закаленная поверхность конца стержня
11) длина скольжения
12) галтель
13) угол посадки клапана (α)
14) поверхность тарелки
15) диаметр тарелки клапана (D)
16) выемка
Впускные и выпускные клапаны разделяются на:
Биметаллический клапан — конструкция клапана позволяет сочетать материал с высокой термостойкостью (тарелка клапана) и материал стержня клапана, который можно закалить (конец стержня), который, помимо этого, обладает хорошими антифрикционными свойствами с направляющей клапана. Соединение материалов осуществляется путем сварки трением.
Клапан с наполнителем (натрий или специальные соли) — применяются преимущественно для понижения температуры в особо опасной области галтели, специально просверленные полости заполняются натрием. Это сопровождается еще одним положительным эффектом — уменьшением веса самого клапана. Пустотелые, незаполненные впускные клапаны применяются только в целях уменьшения массы клапана. Чтобы достичь понижения температуры клапана, примерно 60% объема высверленной полости стержня клапана наполняется натрием и закупоривается методом сварки трением. Натрий плавится при температуре 97,5°C, его плотность составляет 0,97г/см³ и он является отличным проводником тепла. Во время работы двигателя натрий становится жидким и приводится в возвратно-поступательное движение под воздействием сил инерции в стержне клапана — «эффект миксера». Натрий при этом передает часть образующегося при сгорании тепла с тарелки клапана в область его стержня. Оттуда тепло выводится через направляющую клапана. Таким образом, удается понизить температуру на тарелке клапана на 80°C-150°C.
8.Опорные тарелки
Опорные тарелки в ГРМ используются для крепления клапана. Между тарелкой и клапаном находится сухарики, и это соединение удерживается в замкнутом состоянии за счет предварительного сжатия пружины. Они плотно садятся в пазы между ними. Нижняя тарелка находится на головки блока цилиндров, на которую опирается пружина.
9.Пружины клапана
Клапанные пружины обеспечивают плотное прилегание клапанов к седлам и своевременное их закрытие после завершения действия кулачков распределительного вала. Характеристику (жесткость) клапанных пружин подбирают из условий сохранения кинематической связи между деталями механизма газораспределения. Клапанные пружины изготовляются из стальной проволоки диаметром 4-6 мм, легированной марганцем и хромом.
Нижним концом пружина опирается на головку блока цилиндров через специальную опорную тарелку, а верхним концом соединяется двумя сухарями с клапаном через верхнюю тарелку. Для этой цели сухари на внутренней поверхности имеют выступы, которые входят в проточку клапана, а гладкая наружная поверхность сухарей выполнена в виде усеченного конуса.
Два сухаря установленные на клапан, образуют опорную коническую поверхность, которая сопрягается с опорной поверхностью проточки в верхней тарелке, и это соединение удерживается в замкнутом состоянии за счет предварительного сжатия пружины. Чтобы устранить возможность возникновения опасного для прочности пружин резонанса, на клапаны ставят по две пружины с навивкой витков в противоположные стороны или делают пружины с переменным шагом навивки.
10. Седла клапанов
Седла клапанов. Наиболее важным сопряжением, определяющим долговечность механизма газораспределения, является сопряжение седло — клапан, так как оно подвержено ударным нагрузкам при посадке клапана и значительным термическим перегрузкам. Седло клапана, с которым соприкасается уплотнительная фаска клапана, обрабатывают инструментом с углами заточки 15, 45 и 75 градусов таким образом, чтобы уплотнительный поясок седла имел угол 45 градусов и ширину около 2 мм. По своим размерам поясок должен подходить ближе к меньшему основанию конусной фаски клапана. Фаска клапана имеет меньший угол и соприкасается с седлом только узким пояском у своего большого основания, что обеспечивает хорошее уплотнение клапанного отверстия. Вставные седла изготовляются в виде отдельных колец из специального чугуна, легированной стали или металлокерамики.
11.Сухарики.
Для опоры сухари на внутренней поверхности имеют выступы, которые входят в проточку клапана, а наружная гладкая поверхность сухарей выполнена в виде усеченного конуса. Два сухаря, надетые на клапан, образуют опорную коническую поверхность, которая сопрягается с опорной поверхностью проточки в тарелке, и это соединение удерживается в замкнутом состоянии за счет предварительного сжатия пружины.
12.Зазоры клапанов
Плановую проверку и регулировку зазоров в клапанном механизме производят через каждые 20000 — 30000 км пробега (раз в 2 года), желательно на СТО.
Однако иногда самому водителю приходится производить эту операцию, и даже в дороге. Тепловой зазор предусмотрен между торцом стержня клапана и коромыслами.
Тарелки пружины клапана ВАЗ 2112, 21126, 11183, комплект
Комплект тарелок пружин клапана стандарт верх/низ ВАЗ 2112 (комплект 16/16 штук) производства ОАО Автоваз.
Устанавливается на двигатели ВАЗ 21124, 21126, 2112.
Страна производитель
Россия
Тарелка — клапан — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Тарелка — клапан
Cтраница 1
Тарелка клапана открывается толкателем при дальнейшем движении поршня вниз после выравнивания давления над и под тарелкой. [2]
Тарелка клапана прижимается к седлу через шариковую опору и шток с усилием, развиваемым перемещающимся по рычагу грузом. [3]
Тарелка клапана снабжается направлением, обеспечивающим точную посадку на седло одновременно по всей поверхности посадочного пояска. Для увеличения опорной поверхности тарелка клапана нижней плоскостью садится на перемычку седла, что значительно повышает срок службы клапана. [5]
Тарелка клапана 4 оснащена штифтом 5, препятствующим ее провертыванию и. В верхней части корпуса клапана, отделенного от нижней эластичной диафрагмой 1, в коробке 12 находится мембрана 11 с мягкими краями, на которую сверху действует усилие пружины 13, натяжение которой регулируется гайкой 14, чем и устанавливается величина давления, при котором клапан отключает поток газа. [6]
Тарелка клапана рассчитывается как круглая пластина, нагруженная равномерно. [7]
Тарелка клапана должна быть обязательно чугунной. Соединение тарелки со шпинделем может выполняться различными способами, рассмотренными выше при изучении двигателей с воспламенением от сжатия ( см. часть четвертую гл. [8]
Тарелка клапана, связанная шарнирно со шпинделем, перемещается вместе с ним поступательно. Как и при вращаемом шпинделе, постоянный крутящий момент действует на участке 1 — 2 ( фиг. [9]
Тарелка клапана может иметь плоскую, выпуклую и тюльпанную форму. Последние две благодаря лучшей обтекаемости улучшают наполнение и очистку цилиндров, но применяются сравнительно редко. [10]
Тарелка клапана прижимается к седлу через шариковую опору и шток с усилием, развиваемым перемещающимся по рычагу грузом. [11]
Тарелка клапана имеет направляющие, обеспечивающие правильную осадку на седло. [12]
Тарелку клапана рассчитывают как круглую пластину, нагруженную равномерной нагрузкой и опирающуюся на жесткий контур. [13]
Толщина тарелки клапана 6ет должна обеспечить соответствующую жесткость для того, чтобы ее прогиб не нарушал герметичность клапана. Тарелка клапана рассчитывается как круглая пластина, нагруженная равномерной нагрузкой и опирающаяся на жесткий контур. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5
Пластина клапана компрессора | RTP Company
Нажимная пластина компрессора, изготовленная из низкорасходного материала PEEK серии RTP 2200, армированного углеродным волокном, обеспечивает долговечность и стабильность в летучих средах.
Производителям и потребителям компрессоров требуется длительный срок службы и низкая стоимость с расширяющимся рабочим диапазоном, включающим более высокие температуры и скорости. Ключевым элементом, отвечающим этим постоянно меняющимся требованиям к производительности, является прочная пластина клапана компрессора с высокой термостойкостью и стабильностью размеров.
В ответ на эти высокие требования к собственности корпорация Hoerbiger, крупнейший в мире независимый производитель клапанов для компрессоров, решила сотрудничать с компанией RTP. Они договорились о низкорасходном армированном углеродным волокном компаунде PEEK серии RTP 2200 для уплотнительных элементов клапанов или клапанных тарелок.
Клапанные пластиныиспользуются в широком спектре компрессоров с разным составом газа и рабочей температурой, выступая в качестве уплотнений между различными зонами давления внутри компрессора.Они открываются, когда достигается разность давлений между зонами, и позволяют газам течь из областей высокого давления в области низкого во время цикла сжатия.
По словам Тима Бремнера, вице-президента по технологии материалов компании Hoerbiger, «материалы клапанных тарелок должны обеспечивать высокую степень физической прочности при сохранении высокой ударопрочности и стойкости к циклической усталости. Во многих случаях пластины компрессора сжимают потоки высококислотных или едких газов, что создает серьезные проблемы для химической совместимости материала пластин клапанов.
«Основным преимуществом компаунда PEEK компании RTP является высокий модуль упругости, достигаемый благодаря тщательному включению углеродного волокна в полимерную матрицу во время компаундирования», — пояснил Бремнер. «Этот материал значительно увеличивает срок службы уплотнительных элементов клапана. По сравнению с другими широко используемыми материалами клапанных тарелок наблюдается резкое повышение общей надежности и характеристик при высоких температурах».
«Более длительный срок службы способствует менее частым незапланированным отключениям», — сказал Бремнер.«В средах с высоким спросом надежность компрессора имеет решающее значение. Нередки случаи, когда выход из строя коммерческого компрессора приводит к убыткам от простоя, исчисляемым десятками или сотнями тысяч долларов в час».
Компания Hoerbiger выбрала компанию RTP в качестве поставщика из-за ее сильной позиции в области снабжения, сильных технических возможностей и опыта в области компаундирования инженерных полимеров. «Компания RTP имеет правильный размер и подходит для того, чтобы помочь нам. У них отличная среда для совместной работы для решения проблем и разработки материалов», — добавил Бремнер.
Компания Hoerbiger использует несколько материалов компании RTP, исходя из технических и стратегических потребностей различных рынков и областей применения.
«Несмотря на то, что мы, безусловно, являемся развивающейся компанией, компания RTP обеспечивает желаемое личное отношение и внимание к нашим потребностям, отвечая нашим требованиям к предпочтительному поставщику», — сказал Бремнер. «У них отличное обслуживание клиентов и корпоративная стратегия, которая позволяет развивать партнерские отношения и оказывать сильную поддержку своим клиентам».
Для получения дополнительной информации о материалах клапанов компрессоров ознакомьтесь с нашим Инновационным бюллетенем по специальным компаундам для клапанов поршневых компрессоров.
Hoerbiger Corporation — многонациональная организация, специализирующаяся на технологиях сжатия, автоматизации и приводов. Производство уплотнительных элементов клапана для подразделения Hoerbiger Compression Technology базируется в Помпано-Бич, Флорида. Для получения дополнительной информации посетите сайт www.hoerbiger.com.
Выбор правильной пластины клапана — Блог
Выбор подходящей пластины клапана
Пластина клапана является неотъемлемой частью узла клапана и действует как уплотнение между различными частями компрессора.Поскольку клапанные пластины могут подвергаться воздействию различных давлений, температур и химических веществ, они должны быть изготовлены из материалов, способных выдерживать нагрузки, которым они подвергаются каждый раз, когда используется компрессор. Как правило, у вас есть выбор между металлическими и термопластичными клапанными пластинами.
Металлические клапанные пластины
Металлические клапанные пластины используются в компрессорах для холодильников, оборудовании для выдувания ПЭТ-бутылок, а также для компрессоров воздуха и технологического газа, и обычно они поставляются с оригинальным оборудованием.Лучшие металлические клапанные тарелки изготавливаются из высококачественной нержавеющей стали. Нержавеющая сталь устойчива к коррозионному воздействию воды, некоторых кислот, масла, бензина и атмосферных условий. Лазерное профилирование позволяет им соответствовать строгим стандартам, предъявляемым к запасным частям клапана, что означает, что они легко соответствуют и часто превосходят характеристики оригинального оборудования. Прецизионные процессы лазерной резки и отделки помогают оптимизировать металлические клапанные пластины для длительного использования.
Клапанные пластины из термопластика
Высокоэффективный термопласт делает плиту клапана поистине превосходной в большинстве областей применения.Поскольку пластины клапанов из термопластика немного гибкие, они могут лучше прилегать к седлу клапана даже после длительного использования и воздействия мусора. Существует несколько различных термопластичных материалов на выбор.
Нейлон, армированный стекловолокном, используется в течение многих лет с отличными результатами. Нейлон лучше всего использовать для компрессоров, работающих при температуре ниже 250°F. PEEK — это кристаллический полимер, который обладает более высокой ударной вязкостью, чем нейлон, а также более низким влагопоглощением, что придает ему гибкость для широкого спектра применений.Mid Temperature, или MT, также представляет собой стеклонаполненный нейлон, но с более высокой максимальной температурой 340°F.
Выбор правильного материала для запасных частей клапана — это вопрос взвешивания преимуществ для каждого применения. Поиск надежной производственной компании для поставки запасных частей клапана может продлить срок службы и повысить производительность вашего компрессора.
Как заменить пластину клапана на вашем компрессоре
Эффективность компрессора HVAC/R во многом зависит от работы его всасывающего и нагнетательного клапанов в сборе.Поскольку узлы клапанов действуют как уплотнения между различными зонами давления в компрессоре, позволяя хладагенту течь из областей низкого давления в области высокого давления, неисправный узел клапана может негативно повлиять на работу компрессора, со временем увеличивая потребление энергии и даже приводя к преждевременному выходу из строя. выход из строя компрессора.
Важной частью узла клапана является пластина клапана. Пластина клапана работает с всасывающими клапанами для сжатия всасываемого газа низкого давления в нагнетательный газ высокого давления.В настоящее время ведущие производители компрессоров выпускают прочные пластины клапанов, способные выдерживать многолетнюю эксплуатацию в различных условиях, в том числе при высоких температурах и при экстремально низких температурах. Однако пластины клапанов со временем изнашиваются в результате нормального использования или из-за особых проблем, таких как чрезмерный нагрев или давление, скопление грязи, поврежденные прокладки, чрезмерная вибрация и ослабление крепления.
Замена клапанных тарелок при износе является важной частью поддержания вашего компрессора в хорошем рабочем состоянии.Поскольку замена пластин клапанов является относительно простой задачей, вот общее руководство по замене пластин клапанов на компрессорах разных марок и моделей.
- Запустите систему и передвиньте всасывающий клапан, чтобы откачать компрессор.
- Остановите систему и передвиньте выпускной клапан. Ни в коем случае нельзя передвигать нагнетательный клапан во время работы компрессора, так как это может привести к мгновенному повышению давления.
- Медленно ослабьте болты головки компрессора, чтобы сбросить давление со стороны нагнетания головки компрессора.Затем снимите болты.
- Осторожно снимите головку компрессора и аккуратно поднимите пластину клапана с помощью отвертки. Все клапанные пластины имеют угловые выступы, которые можно использовать для приподнятия клапанной пластины и ее отделения от компрессора. НИКОГДА не стучите по пластине клапана сбоку, чтобы отсоединить ее от компрессора. Это действие приведет к поломке штифтов всасывающего клапана.
- Перед установкой новой прокладки убедитесь, что вы удалили существующий прокладочный материал с поверхностей. Также очень важно выбрать правильную прокладку для клапанной пластины и головки.Правильная прокладка должна точно соответствовать отверстию цилиндра и головке. В зависимости от марки и модели вашего компрессора могут быть доступны комплекты сменных клапанных тарелок. Эти комплекты включают весь узел пластины клапана и все необходимые прокладки.
- Всегда заменяйте язычки новыми. В некоторых узлах клапанной пластины язычки монтируются непосредственно на клапанной пластине. Итак, новая пластина клапана поставляется с прикрепленными к ней новыми язычками. Другие клапанные пластины в сборе имеют отдельные язычки. Поскольку некоторые комплекты сменных пластин клапана включают несколько длинных и коротких язычков, убедитесь, что вы устанавливаете правильные язычки.Короче говоря, правильные трости — это те, которые идеально подходят к посадке.
- Клапанная пластина в сборе также включает штифты всасывающего клапана. Обычно их не нужно заменять, так как они плотно вставлены в деку компрессора и могут использоваться с новыми клапанами. ЕСЛИ шпилька выходит при снятии клапанной тарелки, то она в комплекте как надо.
- Установите новую пластину клапана, убедившись, что отверстия для направляющих штифтов точно совпадают.
- После того, как пластина клапана будет правильно расположена, поместите правую прокладку на головку компрессора и установите головку компрессора, затянув болты по диагонали.Затяните головку в соответствии со спецификацией.
- Сначала установите на место нагнетательный клапан и наблюдайте за манометром на стороне всасывания. Если вы слышите или видите, что через компрессор проходит большое количество газа, скорее всего, прокладка установлена неправильно и ее необходимо исправить. Если через компрессор не поступает или поступает небольшое количество газа, мы можем открыть сервисный клапан на стороне всасывания. Помните, что все новые клапанные пластины в сборе требуют некоторого времени для установки новых клапанов. Это приказ и необходимость.
- Запустите систему и проверьте давление, чтобы убедиться в правильной работе клапана.
Выбор правильной пластины клапана для вашего компрессора
В настоящее время производители компрессоров предлагают пластины клапанов из металлов. Металлические клапанные пластины относительно недороги и могут выдерживать высокое давление, удары и повышенные температуры в течение длительных периодов времени. Тем не менее, они склонны к медному напылению и отложению седла при неправильном обслуживании системы. Хотя поврежденные клапанные пластины можно заменить, отколовшиеся металлические фрагменты могут перемещаться по всей системе и вызывать серьезные повреждения различных частей системы и компрессора.
Когда вам нужны детали или аксессуары для вашего компрессора, нет такой маленькой детали, которую нельзя было бы упустить из виду. Чтобы избежать ненужных задержек или серьезного повреждения компрессора, ищите надежного и опытного поставщика восстановленных компрессоров, запасных частей и принадлежностей, который может своевременно предоставить лучшие продукты и услуги.
Эффективность клапанных пластин и материалов из ПЭЭК для поршневого компрессора
Использование поршневых компрессоров стало основой для большинства отраслей промышленности.Они составляют не только жизненно важную часть любой пневматической или газовой линии, но также используются в таких областях, как охлаждение, в качестве ключевой части оборудования или прибора.
Как и большинство оборудования, мы постоянно стремимся минимизировать количество отказов и простоев. В то время как выход из строя компрессора может серьезно затруднить работу промышленного оборудования, выход из строя бытового прибора может быть очень проблематичным, поскольку мы обычно не ожидаем, что компрессор в холодильнике или кондиционере выйдет из строя в течение срока службы продукта.Кроме того, замена компрессора требует больших затрат времени и средств.
Анализ долговечности этого оборудования выявил отказ пластины клапана компрессора как одну из основных причин поломки.
Пластина клапана компрессора находится в центре механизма возвратно-поступательного движения и несет ответственность за принятие большого количества нагрузок, связанных с работой компрессора. В дополнение к этому, он находится в прямом контакте с воздухом, газом или жидкостями, протекающими через компрессор, и подвергается воздействию как коррозионных сил, так и высоких давлений и температур.
Материалы, используемые в плитах клапана компрессора
Традиционно в этом приложении использовались металлы. Хотя металлы недороги, могут выдерживать сильные удары в течение длительного времени и не подвержены влиянию давления или температуры, всегда существовали опасения по поводу коррозии. По мере разработки новых жидкостей стало необходимо использовать материалы, которые никаким образом не реагируют на различные химические вещества, которые могут проходить через компрессор. Коррозия металлических пластин компрессора также может привести к выкрашиванию и разрушению.Хотя сломанную пластину можно заменить ad hoc , любой металлический мусор, оторвавшийся от пластины, может оказаться в другом месте внутри оборудования и вызвать дополнительные повреждения.
Металлические пластины также плохо справляются с проникновением внутрь. Частицы грязи или песка, которые часто неизбежны при промышленном применении, могут застрять внутри оборудования, поскольку металлическая пластина не будет уступать или впитывать частицы в себя.
Полимерыбыли приняты в качестве пластин клапанов компрессоров с 1960-х годов.Однако поиск подходящего полимера занял еще почти два десятилетия. Преимущества полимеров стали очевидны после появления нейлона. Ключевые преимущества:
- Достаточная ударная вязкость
- Стойкость к химическим веществам и температурам до 120°C
- Легкий и недорогой
- Улучшенная смазка
- Легче убирать мусор, который может попасть в оборудование
- Попадание влаги в материал часто
Несмотря на то, что эти преимущества были понятны, преобладали и другие проблемы, которые заставляли производителей постоянно искать лучшие замены.
Нейлон
Первоначально был представлен нейлон, армированный стекловолокном. Ключевыми недостатками здесь были термостойкость и влагопоглощение. Даже с армированием стеклом нейлон по-прежнему имеет влагопоглощение около 1%. Это явно вызывает проблемы, поскольку пластина клапана набухает и деформируется в размерах при воздействии влаги в течение длительного периода времени.
При повышенных температурах нейлон начинает разлагаться и может подвергаться воздействию кислот и щелочей. Нейлон также становится хрупким в среде, богатой кислородом, и в результате плохо работает в условиях горячего и влажного газа.
Полиэфиримид (Ультем)
Несмотря на то, что Ultem обладает необходимой прочностью на растяжение, модулем упругости и термостойкостью, у него есть проблемы с размерной стабильностью. По сути, Ultem — это аморфный материал, то есть его молекулы не связаны друг с другом и поэтому могут двигаться или скользить друг по другу в условиях стресса. Это свойство означает, что на протяжении всего срока службы оборудования Ultem не смогла сохранить работоспособность.
Полиамидимид (торлон)
Как и Ultem, компания Torlon также проверила множество основных параметров, необходимых для этого приложения, таких как прочность и общая долговечность.Однако, как и Ultem, Tolron также аморфен и, как и нейлон, обладает относительно высоким водопоглощением. Кристаллические свойства Толрона можно улучшить специальной обработкой, чтобы молекулы сцеплялись более жестко. Однако при нагревании любая поглощенная влага имеет тенденцию к набуханию материала изнутри, вызывая отклонения размеров в долгосрочной перспективе.
PEEK – лучший выбор для пластин клапанов компрессора
К 1980-м годам PEEK использовался достаточно долго и был протестирован в достаточном количестве приложений, чтобы подтвердить, что он потенциально является отличным кандидатом для пластин клапанов компрессоров.
Несмотря на то, что PEEK демонстрирует предел прочности при растяжении на уровне самых прочных полимеров (достигая в некоторых композициях почти металлического уровня прочности), его кристаллическая структура обеспечивает стабильность размеров даже после многих лет эксплуатации.
PEEK устойчив к температурам до 300°C, что выходит далеко за пределы того, что может потребоваться в данном случае. Он также устойчив к широкому спектру химических веществ и подвержен влиянию только концентрированных азотной и серной кислот, присутствие которых в компрессоре крайне маловероятно.
ВодопоглощениеPEEK, составляющее 0,06%, также намного меньше, чем у любого из вышеперечисленных полимеров.
Добавление наполнителей, таких как стекло и углерод, только еще больше улучшает свойства PEEK, что делает его подходящим материалом для данного применения.
В целом, внедрение PEEK в это приложение привело к значительному повышению эффективности и долговечности, что привело к сокращению затрат на техническое обслуживание и времени простоя оборудования.
Сталь в тени: клапанные пластины из ПЭЭК служат в 12 раз дольше
- PEEK заменяет сталь в пластинах клапанов компрессоров
- Более высокая надежность и более длительный срок службы, чем у стали
- Клапанные пластины из ПЭЭК помогают экономить энергию
- HuanTian Industrial и Victrex совместно создают отраслевой стандарт
Эффективность и надежность поршневых компрессоров можно существенно повысить за счет использования клапанных тарелок из материала PEEK.Такой вывод сделан на основе результатов использования конечными пользователями китайских производителей компонентов компрессоров HuanTian Compressor и Victrex.
PEEK отличается более высокой эффективностью и надежностью, чем сталь
.Тарелка клапана является ключевым компонентом поршневых компрессоров, напрямую влияющим на их эффективность и надежность. При использовании стали со значительно более коротким сроком службы стальные осколки могут серьезно повредить цилиндр, поршень и поршневое кольцо, если сломается пластина клапана.Использование прочных пластин PEEK позволит избежать таких потерь активов в будущем и обеспечит конечным пользователям в нефтегазовой промышленности или на заводах по производству удобрений заметную добавленную стоимость за счет сокращения времени простоя и связанных с этим затрат.
Клапанные пластины из Victrex PEEK 450GL30 (источник: Victrex)
Компании сотрудничают, чтобы установить отраслевой стандарт
В компрессоре природного газа, например, пластины клапанов, изготовленные из Victrex PEEK 450GL30, могут непрерывно работать в течение двенадцати месяцев, тогда как стальные пластины обычно ломаются примерно через месяц.Теперь партнерство HuanTian Industrial и Victrex доказало, что прочный и высокоэффективный полимер может занять свое место в качестве отраслевого стандарта в Китае. Две компании объединились, чтобы установить стандарт для Китайского комитета по стандартизации компрессоров на использование Victrex PEEK 450GL30 и 450CA30 в качестве сырья для пластин клапанов.
Клапанные пластины из ПЭЭКпомогают экономить энергию
Помимо значительно более длительного срока службы, клапанные пластины из ПЭЭК также помогают экономить энергию в процессе открытия и закрытия.Это связано с тем, что потери воздушного потока уменьшаются за счет их лучших характеристик износа, соответствия поверхности, эластичности и герметичности. Полимерные пластины также производят более низкий уровень шума, чем стальные.
Снижение веса до 40 % по сравнению с алюминием в аэрокосмической промышленности
Уже более 36 лет PEEK успешно используется в самых разных отраслях промышленности, включая автомобильную, авиационную и нефтегазовую, в качестве замены металла. На недавней выставке K-Show компания продемонстрировала эффективность своего ассортимента полиарилэфиркетонов (ПАЭК) в широком диапазоне температур.Victrex PEEK 90HMF40, аккредитованный Airbus, позволяет снизить вес до 40 % по сравнению с алюминием. Полимер характеризуется до 100 раз большей усталостной прочностью и до 20% большей удельной прочностью и жесткостью по сравнению с алюминием 7075-Т6, используемым в аэрокосмической промышленности в тех же условиях.
Обратный клапан с двумя пластинами — ковкий чугун
Применение
Обратный клапан с двумя пластинами представляет собой самодействующие и быстрозакрывающиеся клапаны, которые предотвращают обратное течение рабочей среды в трубопроводе.Они используются для предотвращения обратного потока насосов, вентиляторов и т. д. Обратный клапан не является запорным клапаном.
Рабочая среда
Вода, воздух, пар и другие неагрессивные жидкости и газы. Направление потока жидкости может быть только с одной стороны клапана. Направление потока жидкости отмечено стрелкой на корпусе клапана.
Рабочая температура
Рабочая температура зависит от материала уплотнений. — 46°C до 260°C
Техническое описание
Две тарелки клапана, установленные эксцентрично, снабжены пружинами, которые заставляют клапан закрываться в случае отсутствия давления.
Операция
Обратные клапаны с двумя пластинами представляют собой автоматические быстродействующие клапаны. Движение дисков контролируется текущей жидкостью.
Тестирование
Поворотные обратные затворы проходят испытания на прочность и герметичность, функциональность и герметичность в соотв. согласно EN 12 266, раздел 1, класс герметичности D (класс B по запросу). Соединение с фланцевыми концами трубопровода в соотв. по EN 1092-1, EN 1759-1 или ГОСТ 12815-80 расстояние между сторонами согл. с EN 558 сварные концы в соотв.с EN 12 627 расстояние между сторонами согл. EN 12 982
ТДС
| Спецификация клапанов | |
| Активация | автоматический |
| Соединение | фланцевый, сварной |
| Ду: | 50, 65, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 1000, 1200 |
| Артикул: | 10, 16 |
| Материал уплотнения | НБК, СКЭПТ |
| Тмакс | 125°С; |
| Тип клапана | Серия700 |
| Общая спецификация | |
| Применение: | вода, сточные воды, сточные воды, густые и вязкие жидкости |
XP с PowerPEEK™ — технология сжатия, технология привода, гидравлика от HOERBIGER
Новый стандарт для пластинчатых клапанов
- Оптимизированная ориентация углеродного волокна для максимальной стабильности
- PowerPEEK™ предлагает в шесть раз больший срок службы по сравнению с другими высокоэффективными полимерами
- Сочетает надежность пластинчатых клапанов с эффективностью кольцевых клапанов
Повышенные требования в отношении времени безотказной работы компрессоров, их энергоэффективности и более мощных цилиндров заставляют традиционные клапаны работать на пределе своих возможностей.Клапан HOERBIGER XP с клапанной пластиной PowerPEEK™ был специально разработан с учетом этих сложных условий эксплуатации. Типичные области применения включают высокопроизводительные компрессоры в нефтеперерабатывающих или химических процессах, производстве полиэтилена, технических газах и хранении природного газа.
Срок службы в шесть раз больше
Новый производственный метод позволяет перерабатывать армированный углеродным волокном стойкий к высоким температурам полимерный материал (PEEK) в операции литья под давлением в форме сетки.В результате получается полноценная клапанная пластина PowerPEEK™, все контуры которой создаются непосредственно во время формования. Углеродные волокна равномерно распределены в детали, и ее стабильность не ухудшается при последующем удалении материала. В результате срок службы клапанных пластин PowerPEEK™ в шесть раз больше, чем у других высокоэффективных полимеров. Кроме того, пластина клапана и защитный кожух профилированы и имеют оптимизированную по потоку конструкцию, что снижает потери в клапане на целых 40 процентов.