技術(shù)維修與康明斯知識(shí) |
柴油發(fā)電機(jī)氣門鉸削、研磨、檢查與密封性試驗(yàn) |
引言:柴油發(fā)電機(jī)組的氣門底圈在運(yùn)行中因承受高溫、高壓氣體侵蝕和連續(xù)沖擊載荷的作用,工作面磨損在所難免,當(dāng)氣門下沉量超差時(shí),氣門必須進(jìn)行更換和修復(fù)。氣門與氣門座的密封面有兩種損壞方式,即氣門嚴(yán)重磨損和大量的積碳。一般在新機(jī)運(yùn)行1000小時(shí)后應(yīng)檢查氣門與氣門座的密封情況并清理積碳。如果發(fā)現(xiàn)氣門桿或氣門導(dǎo)管存在嚴(yán)重的磨損或損壞,需要及時(shí)更換。同時(shí),在更換新的氣門桿時(shí),還需要涂抹一層機(jī)油以減少摩擦,并確保氣門間隙的正確調(diào)整。
一、氣門組件檢查
氣門是發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要零件。氣門的作用是專門負(fù)責(zé)向發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)輸入空氣并排出燃燒后的廢氣。氣門工作環(huán)境惡劣,直接與燃?xì)饨佑|,排氣門最高溫度可達(dá)800℃,又處于潤滑循環(huán)的末端,再加上氣門工作時(shí)開啟關(guān)閉動(dòng)作頻繁,氣門組零件極易產(chǎn)生損傷。因此,要注意對(duì)氣門組零件的檢修,以保證其處于正常的工作狀態(tài)。
1、氣門導(dǎo)管磨損的檢查與修復(fù)
① 檢查項(xiàng)目:與氣門桿配合間隙。
② 檢查方法:測(cè)量氣門桿直徑和導(dǎo)管孔徑來計(jì)算;測(cè)量氣門頭部擺動(dòng)量,如圖51所示。
③ 修理方法:更換氣門、導(dǎo)管或兩者均換。
2、氣門油封的檢查與修復(fù)
① 位置:氣門導(dǎo)管上部。
② 功用:防止漏油。
③ 組成:橡膠圈和彈簧。
④ 更換時(shí)機(jī):沿氣門桿漏油。
⑤ 注意事項(xiàng):使用專用工具安裝(如圖2所示);有些進(jìn)、排氣門油封不同。
圖1 柴油機(jī)氣門頭檢查 |
圖2 柴油機(jī)氣門油封更換 |
3、氣門的檢查與修理
氣門桿尾端偏擺使用限度:進(jìn)氣門為0.1mm,排氣門為0.1mm。測(cè)量氣門頭厚度標(biāo)準(zhǔn)值:進(jìn)氣門為1.0mn,排氣門為1.5mm。使用限度:進(jìn)氣門為0.7mm,排氣門為1.0mm。
(1)檢查氣門頭部和桿的彎度
氣門桿端部變形或磨損時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正,修正值必須是最小值。研磨氣門面。
① 用外徑分厘卡檢測(cè)氣門桿的磨損,測(cè)量部位如圖3所示。通常與氣門桿尾端未磨損部分對(duì)比測(cè)量,若超過0.05手觸摸有明顯的階梯感覺時(shí),應(yīng)更換氣門。
② 如圖4所示,用百分表檢查氣門桿的彎曲變形,若表針擺差超過0.06mm,應(yīng)校直或更換。
③ 氣門桿尾端磨損凹陷應(yīng)磨平,氣門全長及磨削量應(yīng)符合規(guī)定要求。
(2)檢查氣門厚度
氣門厚度小于極限值時(shí)更換氣門。在維修時(shí),要檢驗(yàn)每個(gè)氣門桿尾端有無偏擺、磨損和彎曲。
(3)檢查工作面
檢查每個(gè)氣門的工作面有無磨損、燒毀或變形,如有必要,應(yīng)進(jìn)行更換。
圖3 氣門桿磨損檢查 |
圖4 氣門桿彎曲變形檢查 |
二、氣門鉸削
積碳清理步驟是將氣門夾住,用細(xì)平銼刀沿氣門原來的角度,將麻點(diǎn)、斑痕銼掉,再用細(xì)砂布包住銼刀將氣門工作面磨光。若氣門工作面的缺陷太深,則必須對(duì)氣門工作面進(jìn)行磨削,磨削的角度與氣門桿成44.5° 。氣門與氣門接觸面寬度標(biāo)準(zhǔn)值為0.9~1.1mm (如圖5所示),使用極限為2mm ,超過極限時(shí)氣門的密封很容易破壞。因此要對(duì)氣門工作面進(jìn)行重新鉸削和研磨。
修理柴油發(fā)電機(jī)氣門前,應(yīng)檢查氣門導(dǎo)管,若不符合要求應(yīng)先更換或修理氣門導(dǎo)管。嚴(yán)禁在氣門鉸削、研磨完成后更換氣門導(dǎo)管,否則會(huì)使氣門密封性難以保證。
1、氣門桿部與導(dǎo)管配合間隙
柴油發(fā)電機(jī)氣門桿部與導(dǎo)管之間的間隙,一般因排氣門較熱,其間隙比進(jìn)氣門大。超過極限時(shí),一方面會(huì)向缸內(nèi)泄漏潤滑油,另一方面會(huì)破壞氣門的導(dǎo)向作用,從而產(chǎn)生漏氣。所以當(dāng)超過使用極限時(shí)必須及時(shí)更換氣門,若磨損過大,只更換氣門不能達(dá)到目的時(shí),還必須更換氣門導(dǎo)管。
氣門導(dǎo)管與缸蓋是過盈配合,以避免發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)因高溫造成導(dǎo)管的脫落。一般柴油發(fā)電機(jī)廠家供應(yīng)的加大氣門導(dǎo)管,其外徑有 +0.05 、 +0.25 、 +0.5mm 三種,導(dǎo)管安裝孔要按過盈較大配合進(jìn)行鉸制。
導(dǎo)管安裝后伸出汽缸蓋的高度要符合原廠規(guī)定,否則會(huì)影響氣門的工作。氣門桿如產(chǎn)生彎曲,必須進(jìn)行校正。
2、氣門座鉸削方法
按氣門頭部直徑和氣門座各錐面角度選擇一組合適的氣門座鉸刀。按氣門導(dǎo)管內(nèi)徑選擇合適的氣門座鉸刀桿,鉸刀桿插入氣門導(dǎo)管應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)但不松曠。
(1)先用45°鉸刀加工氣門座工作錐面(如圖6所示),直到工作面全部露出金屬光澤。
注意:鉸削時(shí)兩手握住手柄垂直向下用力,并只做順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),不允許倒轉(zhuǎn)或只在小范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
(2)用修理好的氣門或新氣門進(jìn)行初研試配,根據(jù)氣門密封錐面接觸環(huán)帶的位置和寬度進(jìn)行調(diào)整鉸削。接觸環(huán)帶偏向氣門桿部,應(yīng)用75°的鉸刀鉸削;接觸環(huán)帶偏向氣門頂部,應(yīng)用15°的鉸刀修正。使用45°工作面鉸刀應(yīng)與15°和75°錐面鉸刀交替反復(fù)鉸削,才能使工作面的位置和寬度達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。
① 氣門工作面位置應(yīng)在氣門頭斜面的中間且略偏向氣門桿方向。
② 環(huán)帶寬度:進(jìn)氣門-1.0~2.2mm,排氣門-1.5~2.5mm(僅供參考,具體準(zhǔn)確值請(qǐng)查閱康明斯柴油發(fā)電機(jī)相關(guān)維修資料)。
圖5 氣門和氣門座正確接觸位置圖 |
圖6 氣門座鉸削示意圖 |
三、氣門研磨步驟
有更換或磨削、修整的氣門都要與氣門座進(jìn)行配研后才能使用。配研時(shí)要將氣門放在間隙合適的導(dǎo)管內(nèi)用橡皮捻子吸住氣門頭,使氣門做上下和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。先逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn) 120° 后,再順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn) 120° 。在變換旋轉(zhuǎn)方向的同時(shí),要將氣門提起旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后,再落下,以保證研磨的均勻。氣門座圈經(jīng)過鉸削后,工作面仍然較粗糙,必須進(jìn)行研磨。柴油發(fā)電機(jī)氣門研磨具體操作如下:
1、機(jī)械研磨工序
(1)研磨時(shí)要在氣門桿上涂上潤滑油,沿氣門工作面先涂上一層 120 號(hào)的粗研磨砂,在研磨一段時(shí)間后,再換成 280 號(hào)細(xì)研磨砂,要避免研磨砂掉入氣門桿與導(dǎo)管之間。
(2)先使用粗砂(凡爾砂)研磨出一條平整、無斑點(diǎn)的接觸線帶,然后洗去粗砂,換上細(xì)砂研磨。直至氣門座及氣門頭的工作面均出現(xiàn)一條整齊而呈灰色無光澤的環(huán)帶,再洗去研磨膏,用機(jī)油拍磨片刻即可。氣門研磨機(jī)有電動(dòng)和氣動(dòng)兩種,一般使用電動(dòng)研磨機(jī)(如圖3所示)。無條件時(shí),氣門也可以手工研磨。
(3)待磨出一條灰色無光的環(huán)帶后,將研磨砂洗掉,涂上潤滑油再磨幾分鐘后即完成研磨工序。
(4)研磨好的柴油發(fā)電機(jī)氣門桿與導(dǎo)管必須清洗干凈,不能留有任何一點(diǎn)研磨砂。
2、手工研磨工序
(1)研磨前應(yīng)先用汽油清洗氣門、氣門座和氣門導(dǎo)管,將氣門按順序排列或在氣門頭部打上記號(hào),以免錯(cuò)亂。
(2)在氣門工作錐面上涂上一層薄薄的粗研磨砂,同時(shí)在氣門桿上涂以機(jī)油,插入氣門導(dǎo)管內(nèi)。
(3)利用螺絲刀(見圖7)或橡皮捻子(見圖8)將氣門作往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),與氣門座進(jìn)行研磨,注意旋轉(zhuǎn)角度不宜過大,并不時(shí)地提起和轉(zhuǎn)動(dòng)氣門,變換氣門與座相對(duì)位置,以保證研磨均勻。
(4)當(dāng)氣門工作面與氣門座工作面磨出一條較完整且無斑痕的接觸環(huán)帶時(shí),可以將粗研磨砂洗去,換用細(xì)研磨砂,繼續(xù)研磨。當(dāng)工作面出現(xiàn)一條整齊的灰色的環(huán)帶時(shí),再洗去細(xì)研磨砂,涂上潤滑油,繼續(xù)研磨幾分鐘即可。
3、特別提示
① 在研磨操作過程中,絕對(duì)不允許研磨砂(或研磨膏)落入柴油發(fā)電機(jī)氣門導(dǎo)管與氣門桿之間,以防損壞氣門桿與導(dǎo)管的密封性能。
② 研磨后的氣門要做好標(biāo)記,不得竄裝。氣門密封性不只與工作面狀況有關(guān),氣門導(dǎo)管間隙過大、氣門下沉量過大、氣門彈簧彈性減弱均會(huì)影響氣門密封性。
圖7 氣門研磨機(jī)示意圖 |
圖8 氣門座手工研磨示意圖 |
四、密封性能試驗(yàn)
研磨好的柴油發(fā)電機(jī)氣門必須要進(jìn)行密封試驗(yàn),試驗(yàn)的方法有4種:
① 油浸法
先將氣門組零件按技術(shù)要求組裝好,再從氣門孔注入柴油或煤油,等待3~5min后觀察氣門和氣門座的結(jié)合面,若無滲漏現(xiàn)象,則表明密封性能良好,研磨質(zhì)量合格。
② 印油檢查
在氣門頭錐面上薄薄地涂一層印油,然后將氣門放在氣門座上旋轉(zhuǎn)1/4圈,如看到氣門座環(huán)帶全部染上印油,且十分整齊,則表明密封性能良好,研磨質(zhì)量合格。
③ 畫線法
在氣門錐面上用鉛筆沿徑向均勻地畫上若干條線,每線相隔4mm;然后與相配氣門座接觸,略壓緊并轉(zhuǎn)動(dòng)氣門45°~90°,取出氣門,察看鉛筆線條。
④ 拍擊法
將氣門與相配氣門座輕輕敲擊幾次,察看接觸帶,如有明亮的連續(xù)光環(huán),即為合格。
總結(jié):
裝配完成后,使用萬用表等工具對(duì)氣門桿進(jìn)行電路測(cè)試,以確保其正常工作。此外,還需要對(duì)整個(gè)氣門組進(jìn)行漏氣測(cè)試,以確保氣門的密封性和正常工作。根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)氣門間隙進(jìn)行調(diào)整,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。同時(shí),也要注意校正氣門間隙的相關(guān)參數(shù),以確保每個(gè)氣門都保持適當(dāng)?shù)拈g隙??傊?,檢測(cè)氣門組是一項(xiàng)繁瑣且精細(xì)的工作,需要專業(yè)的工具和技術(shù)來完成。因此,在進(jìn)行該項(xiàng)工作時(shí),最好由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員或?qū)I(yè)柴油發(fā)電機(jī)組維修機(jī)構(gòu)來完成。
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