技術(shù)維修與康明斯知識(shí)
柴油發(fā)電機(jī)氣門(mén)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(mén)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(mén)下沉量超差時(shí),氣門(mén)必須進(jìn)行更換和修復(fù)。氣門(mén)與氣門(mén)座的密封面有兩種損壞方式,即氣門(mén)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(mén)與氣門(mén)座的密封情況并清理積碳。
積碳清理步驟是將氣門(mén)夾住,用細(xì)平銼刀沿氣門(mén)原來(lái)的角度,將麻點(diǎn)、斑痕銼掉,再用細(xì)砂布包住銼刀將氣門(mén)工作面磨光。若氣門(mén)工作面的缺陷太深,則必須對(duì)氣門(mén)工作面進(jìn)行磨削,磨削的角度與氣門(mén)桿成44.5° 。氣門(mén)與氣門(mén)接觸面寬度標(biāo)準(zhǔn)值為0.9~1.1mm (如圖1所示),使用極限為2mm ,超過(guò)極限時(shí)氣門(mén)的密封很容易破壞。因此要對(duì)氣門(mén)工作面進(jìn)行重新鉸削和研磨。
一、氣門(mén)鉸削
修理柴油發(fā)電機(jī)氣門(mén)前,應(yīng)檢查氣門(mén)導(dǎo)管,若不符合要求應(yīng)先更換或修理氣門(mén)導(dǎo)管。嚴(yán)禁在氣門(mén)鉸削、研磨完成后更換氣門(mén)導(dǎo)管,否則會(huì)使氣門(mén)密封性難以保證。
1、柴油發(fā)電機(jī)氣門(mén)桿部與導(dǎo)管之間的間隙,一般因排氣門(mén)較熱,其間隙比進(jìn)氣門(mén)大。超過(guò)極限時(shí),一方面會(huì)向缸內(nèi)泄漏潤(rùn)滑油,另一方面會(huì)破壞氣門(mén)的導(dǎo)向作用,從而產(chǎn)生漏氣。所以當(dāng)超過(guò)使用極限時(shí)必須及時(shí)更換氣門(mén),若磨損過(guò)大,只更換氣門(mén)不能達(dá)到目的時(shí),還必須更換氣門(mén)導(dǎo)管。氣門(mén)導(dǎo)管與缸蓋是過(guò)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(mén)導(dǎo)管,其外徑有 +0.05 、 +0.25 、 +0.5mm 三種,導(dǎo)管安裝孔要按過(guò)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(mén)的工作。氣門(mén)桿如產(chǎn)生彎曲,必須進(jìn)行校正。
2、按氣門(mén)頭部直徑和氣門(mén)座各錐面角度選擇一組合適的氣門(mén)座鉸刀。按氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)徑選擇合適的氣門(mén)座鉸刀桿,鉸刀桿插入氣門(mén)導(dǎo)管應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)但不松曠。
3、先用45°鉸刀加工氣門(mén)座工作錐面(如圖2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?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),不允許倒轉(zhuǎn)或只在小范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4、用修理好的氣門(mén)或新氣門(mén)進(jìn)行初研試配,根據(jù)氣門(mén)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(mén)桿部,應(yīng)用75°的鉸刀鉸削;接觸環(huán)帶偏向氣門(mén)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(mén)工作面位置應(yīng)在氣門(mén)頭斜面的中間且略偏向氣門(mén)桿方向。
(2)環(huán)帶寬度:進(jìn)氣門(mén)-1.0~2.2mm,排氣門(mén)-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1 氣門(mén)和氣門(mén)座正確接觸位置圖
圖2 氣門(mén)座鉸削示意圖
二、氣門(mén)研磨
有更換或磨削、修整的氣門(mén)都要與氣門(mén)座進(jìn)行配研后才能使用。配研時(shí)要將氣門(mén)放在間隙合適的導(dǎo)管內(nèi)用橡皮捻子吸住氣門(mén)頭,使氣門(mén)做上下和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。先逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn) 120° 后,再順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn) 120° 。在變換旋轉(zhuǎn)方向的同時(shí),要將氣門(mén)提起旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后,再落下,以保證研磨的均勻。氣門(mén)座圈經(jīng)過(guò)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(mén)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(mén)桿上涂上潤(rùn)滑油,沿氣門(mén)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(mén)桿與導(dǎo)管之間。
(2)先使用粗砂(凡爾砂)研磨出一條平整、無(wú)斑點(diǎn)的接觸線(xiàn)帶,然后洗去粗砂,換上細(xì)砂研磨。直至氣門(mén)座及氣門(mén)頭的工作面均出現(xiàn)一條整齊而呈灰色無(wú)光澤的環(huán)帶,再洗去研磨膏,用機(jī)油拍磨片刻即可。氣門(mén)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(wú)條件時(shí),氣門(mén)也可以手工研磨。
(3)待磨出一條灰色無(wú)光的環(huán)帶后,將研磨砂洗掉,涂上潤(rùn)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(mén)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(mén)、氣門(mén)座和氣門(mén)導(dǎo)管,將氣門(mén)按順序排列或在氣門(mén)頭部打上記號(hào),以免錯(cuò)亂。
(2)在氣門(mén)工作錐面上涂上一層薄薄的粗研磨砂,同時(shí)在氣門(mén)桿上涂以機(jī)油,插入氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)。
(3)利用螺絲刀(見(jiàn)圖3)或橡皮捻子(見(jiàn)圖4)將氣門(mén)作往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),與氣門(mén)座進(jìn)行研磨,注意旋轉(zhuǎn)角度不宜過(guò)大,并不時(shí)地提起和轉(zhuǎn)動(dòng)氣門(mén),變換氣門(mén)與座相對(duì)位置,以保證研磨均勻。
(4)當(dāng)氣門(mén)工作面與氣門(mén)座工作面磨出一條較完整且無(wú)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(rùn)滑油,繼續(xù)研磨幾分鐘即可。
3、特別提示
①在研磨操作過(guò)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(mén)導(dǎo)管與氣門(mén)桿之間,以防損壞氣門(mén)桿與導(dǎo)管的密封性能。
②研磨后的氣門(mén)要做好標(biāo)記,不得竄裝。氣門(mén)密封性不只與工作面狀況有關(guān),氣門(mén)導(dǎo)管間隙過(guò)大、氣門(mén)下沉量過(guò)大、氣門(mén)彈簧彈性減弱均會(huì)影響氣門(mén)密封性。
圖3 氣門(mén)研磨機(jī)示意圖
圖4 氣門(mén)座手工研磨示意圖
三、密封性能試驗(yàn)
研磨好的柴油發(fā)電機(jī)氣門(mén)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(mén)組零件按技術(shù)要求組裝好,再?gòu)臍忾T(mén)孔注入柴油或煤油,等待3~5min后觀察氣門(mén)和氣門(mén)座的結(jié)合面,若無(wú)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(mén)頭錐面上薄薄地涂一層印油,然后將氣門(mén)放在氣門(mén)座上旋轉(zhuǎn)1/4圈,如看到氣門(mén)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(huà)線(xiàn)法
在氣門(mén)錐面上用鉛筆沿徑向均勻地畫(huà)上若干條線(xiàn),每線(xiàn)相隔4mm;然后與相配氣門(mén)座接觸,略壓緊并轉(zhuǎn)動(dòng)氣門(mén)45°~90°,取出氣門(mén),察看鉛筆線(xiàn)條。
④拍擊法
將氣門(mén)與相配氣門(mén)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。
四、氣門(mén)組件檢查
1、氣門(mén)導(dǎo)管磨損的檢查與修復(fù)
① 檢查項(xiàng)目:與氣門(mén)桿配合間隙。
② 檢查方法:測(cè)量氣門(mén)桿直徑和導(dǎo)管孔徑來(lái)計(jì)算;測(cè)量氣門(mén)頭部擺動(dòng)量,如圖5所示。
③ 修理方法:更換氣門(mén)、導(dǎo)管或兩者均換。
2、氣門(mén)油封的檢查與修復(fù)
① 位置:氣門(mén)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(mén)桿漏油。
⑤ 注意事項(xiàng):使用專(zhuān)用工具安裝(如圖6所示);有些進(jìn)、排氣門(mén)油封不同。
圖5 柴油機(jī)氣門(mén)頭檢查
圖6 柴油機(jī)氣門(mén)油封更換
3、氣門(mén)桿的檢查與修復(fù)
① 用外徑分厘卡檢測(cè)氣門(mén)桿的磨損,測(cè)量部位如圖7所示。通常與氣門(mén)桿尾端未磨損部分對(duì)比測(cè)量,若超過(guò)0.05手觸摸有明顯的階梯感覺(jué)時(shí),應(yīng)更換氣門(mén)。
② 如圖8所示,用百分表檢查氣門(mén)桿的彎曲變形,若表針擺差超過(guò)0.06mm,應(yīng)校直或更換。
③ 氣門(mén)桿尾端磨損凹陷應(yīng)磨平,氣門(mén)全長(zhǎng)及磨削量應(yīng)符合規(guī)定要求。
圖7 氣門(mén)桿磨損檢查
圖8 氣門(mén)桿彎曲變形檢查
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