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氣門修理、研磨方法和密封性試驗
發布時間:2022-06-06 01:19:45  ▏閱讀:

 

故障檢查與技術維護

柴油發電機氣門的研磨方法和密封性檢驗

 

摘要:氣門是柴油發電機配氣機構的重要零件,經常處在高溫(進氣門約在300~400℃,排氣門約在800~900℃)條件下工作,其潤滑和冷卻條件都很差,又在頻繁的開閉運動中承受著撞擊負荷,故成為柴油發電機易磨損,易損壞的機件之一。為使柴油發電機正常工作,必須對磨損或損壞的氣門及時地予以研磨或修理。

 

      氣門分為進氣門和排氣門兩種,都是由圓形且帶有錐面的頭部和圓柱形的桿部組成。氣門頭部的錐面用來與氣門座的內錐面配合,以保證密封。氣門桿部同氣門導管配合,為氣門運動起導向作用。在使用中氣門常見的耗損有氣門桿部及尾端的磨損、氣門桿的彎曲變形、氣門工作面錐面磨損與燒蝕等。

 

一、氣門修理方法

 

      用外徑千分尺測量氣門桿身的上、中、下3個截面,且測量位置應相互垂直分別測量。與桿尾端部尚未磨損部位的尺寸進行對比,得出磨損量和圓柱度誤差,如圖1所示。如偏差超過規定值,則應修理或更換。

1、氣門桿部的修理

(1)氣門桿的矯直

      當氣門桿直線度大于0.02 毫米時應予以矯直,大于0.2 毫米時應報廢。矯直方法如圖2所示,在專用的V形架上,使凸面向上,用手動壓力機壓矯。壓矯時為10倍直線度,壓下并停留2分鐘。直線度矯正到0至反彎0.02 毫米之間,即可停矯。為避免壓壞表面,可墊銅片。

(2)氣門桿的重磨

      氣門桿磨損后,可在無心磨床上重磨,使直徑減小至比修理尺寸和名義尺寸小0.25 毫米和0.50毫米裝機時,需配用減小孔徑的導管。桿部直徑公差應與原廠制件公差相同,直線度小于0.02毫米,圓柱度誤差小于0.01 毫米(在100 毫米長度內),表面粗糙度Ra0.8μm以下。今后,這一修理方法將被更換新件的方法代替。

(3)氣門桿的鍍鉻修理

      重磨法修理需同時配用修理尺寸的導管并備有相應的鉸刀。在磨損不嚴重時,可以用鍍硬鉻(或松孔鍍鉻)的方法恢復氣門桿的原始尺寸。鍍鉻時,應留有磨削余量,鍍后將直徑磨至原廠要求的尺寸。

 

氣門桿磨損檢查.png

圖1  氣門磨損檢查

氣門垂直檢查和矯正.png

圖2  氣門垂直檢查和矯正

 

 

2、氣門桿端面的修理

(1)桿端磨平。

      氣門桿端面如圖3所示,若其被搖臂或挺桿螺釘磨凹時,可磨平,但累積磨低量不宜大于1.5 毫米(因為桿端淬硬層厚度下限為2毫米)。

(2)鍍鉻修理。

      對于磨損較重、硬度偏低的氣門采用局部鍍鉻修理方法較好,鍍后不必重磨,只用00號細砂紙拋光即可。對于桿端多次重磨的氣門也宜采用此方法恢復。

3、氣門頭部修理

(1)氣門頭部歪曲的冷矯。

      在專用的胎模中,以手壓床沖頭壓平氣門頂面。矯后應檢查頸部是否有裂紋。

(2)氣門錐面的磨削。

      氣門錐面的角度如圖4所示,磨錐面的加工通常在磨光機上進行,具體操作方法是將氣門夾在夾頭上,并按照氣門錐面角度數扳動夾頭座,使座上刻線對準床面標尺上的相應刻度。按下工件旋轉按鈕,使氣門旋轉。察看氣門頭部外徑是否搖擺,如擺動較大,應重新矯正氣門頭部的歪曲或氣門桿的直度。按下電鈕,啟動砂輪電動機。一手轉動縱向進給手柄,另一手操縱橫向移動手柄。磨削時,進刀量應小(由縱向進給控制)磨至出現完整的錐面為止。宜使用冷卻液,以提高光潔度,并防止過熱。檢查氣門頭部厚度及直徑大小。當厚度小于0.8 毫米時,應磨小氣門頭部直徑,但不得小于規定尺寸,否則應報廢氣門。

 

氣門組成結構圖.png

圖3  氣門組成結構圖

氣門密封錐面角度.png

圖4  氣門密封錐面角度

 

二、氣門研磨

 

      柴油機在使用過程中,若氣門與氣門座之間的密封錐面損壞嚴重,造成漏氣的,就需要修磨。修磨前應先清理氣門、氣門座與氣門導管表面的積碳及其它污漬,并清洗干凈。檢查氣門導管與氣門桿部之間的配合間隙,使它合格。在此基礎上,才能車或磨氣門錐面,并鉸削氣門座錐面,然后進行研磨;若密封錐面損壞較輕的,可直接研磨。

1、研磨氣門的注意事項

(1)首先檢查氣門工作面有無麻點、凹陷和斑痕,應采取光磨消除。檢查氣門桿的彎曲度,可將氣門桿放在V型架上,用千分表檢查其中部的擺差,超差時應予冷壓校直。檢查氣門桿的磨損量,可用外徑分厘卡檢查,如其磨損超過0.125毫米,應更換或噴鍍、光磨至規定尺寸。氣門頭部錐面經多次磨削直徑會減小,當氣門頭邊緣厚度小于0.8毫米時,應更換新件。

(2)在電動光磨機上光磨氣門時,須注意其工作面的磨修角度,在保證消除氣門表面麻點、凹坑的前提下,盡量減少磨削量,以延長氣門的工作壽命。如無光磨機時,可用臺鉆或車床來銼磨。銼磨時,先將氣門夾在臺鉆或車床卡盤上,然后開動電機,用油石或細平銼刀沿氣門的工作面進行磨削,直到麻點、凹坑和斑痕等缺陷消除為止,最后用細砂布將銼刀包一層后進一步光磨氣門。

(3)氣門光磨后,按工藝規范再進行氣門座的鉸削。氣門座的鉸削分初鉸、精鉸和光磨,光磨須保證其工作面角度和粗糙度。氣門座鉸削后,可用標準氣門插入座口,用皮碗輕拍數下(注意不要轉動氣門),此時氣門中間偏下處出現幾道圓圈,即有線接觸印痕,說明合乎要求。

2、手工研磨氣門步驟

      手工研磨氣門應采取“一次涂砂、兩次檢查”的方法。研磨方法如下:

(1)在氣門錐面上涂一層薄薄的粗研磨砂(凡爾砂)或沿錐面均勻地點幾點粗研磨砂,將氣門桿上涂一層潤滑油插入氣門導管內。最好用一軟墊套在氣門桿上,防止研磨時研磨砂漏到氣門導管內,破壞了氣門桿和氣門導管之間的配合。

(2)用研磨專用工具的皮碗或橡皮捻子吸住氣門大頭平面(如圖5所示),手搓工具木桿,邊左右轉動、邊上下拍打,并適時地向一個方向轉動一下氣門,使研磨均勻(步驟如圖6所示)。

(3)待研磨出一個完整無缺陷的環帶后,清洗粗研磨砂,換上細研磨砂,重復上述研磨動作,直到研磨表面出現一條整齊無光澤的灰色環帶為止。環帶寬度不宜超過2 毫米。

(4)徹底清洗研磨砂后,一定要在氣門錐面上涂一層清潔的潤滑油,再研磨幾分鐘才算結束。研磨后的氣門與氣門座必須成對配套使用,不可互換。

      研磨后的氣門接觸線應在其錐面中部,要求接觸線帶寬度:進氣門為1.2~1.5毫米,排氣門為1.5~2.0毫米,接觸線寬度過大、過小都不利于密封。

 

氣門手工研磨示意圖.png

圖5  氣門手工研磨示意圖

氣門錐面手工研磨步驟圖.png

圖6  氣門錐面手工研磨步驟圖

 

 

三、研磨后密封性的檢驗

 

      檢驗柴油發電機氣門與氣門座密封性通常有以下方法。

1、目視檢查法

      氣門研磨后,在其接觸面出現有光澤的圓圈時,將氣門與座口用汽油洗凈擦干裝回氣門輕拍數次,然后取出察看氣門和座口工作面,若有明亮而完整的光環且無斑點時,即可認為達到密封要求。

2、鉛筆畫線檢查法

      如圖7所示,氣門接觸面寬度合乎要求時,用鉛筆在氣門工作面上均勻地畫上若干道線條,使氣門的工作面與相配的座口工作面接觸,并轉動氣門1/4轉,取出氣門,檢查其斜面上的鉛筆線條。若其中間全部被均勻切斷,則表示接觸良好,密封可靠。

3、紅丹鑒別法

      在氣門工作面上淡淡地涂抹一薄層紅丹油,將氣門壓在座圈上旋轉1/4轉后取出,若氣門接觸面上的紅丹油整個圓周整齊且無間斷被刮去即為合格。

4、液體檢驗法

      將缸蓋放平,燃燒室朝上,把研磨好的氣門洗凈后插入導管,往氣門頭上倒滿汽油并注意觀察,若5分鐘內無滲漏現象,表明氣門密封性能良好。

5、儀器檢查法

      用油洗凈氣門及其座口,用帶有氣壓表的專門檢驗氣門密封性的檢驗器檢查,如圖8所示。檢查時,先將空氣容筒緊密地壓在氣門座缸體上,再捏橡膠球,使空氣容筒內具有0.6~0.7kgf/cm2(1kgf/cm2一98.0665kPa)的壓力,如果在30s內,氣壓表的讀數不下降,則表示氣門與座密封性良好。

 

氣門密封性試驗(劃線法).png

圖7  氣門密封性試驗(劃線法)

氣門密封性檢查示意圖-柴油發電機組.png

圖8  氣門密封性的檢驗器

 

 


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