技術(shù)維修與康明斯知識 |
柴油發(fā)電機氣門(mén)鉸削、研磨、檢查與密封性試驗 |
引言:柴油發(fā)電機組的氣門(mén)底圈在運行中因承受高溫、高壓氣體侵蝕和連續沖擊載荷的作用,工作面磨損在所難免,當氣門(mén)下沉量超差時(shí),氣門(mén)必須進(jìn)行更換和修復。氣門(mén)與氣門(mén)座的密封面有兩種損壞方式,即氣門(mén)嚴重磨損和大量的積碳。一般在新機運行1000小時(shí)后應檢查氣門(mén)與氣門(mén)座的密封情況并清理積碳。如果發(fā)現氣門(mén)桿或氣門(mén)導管存在嚴重的磨損或損壞,需要及時(shí)更換。同時(shí),在更換新的氣門(mén)桿時(shí),還需要涂抹一層機油以減少摩擦,并確保氣門(mén)間隙的正確調整。
一、氣門(mén)組件檢查
氣門(mén)是發(fā)動(dòng)機的一個(gè)重要零件。氣門(mén)的作用是專(zhuān)門(mén)負責向發(fā)動(dòng)機內輸入空氣并排出燃燒后的廢氣。氣門(mén)工作環(huán)境惡劣,直接與燃氣接觸,排氣門(mén)最高溫度可達800℃,又處于潤滑循環(huán)的末端,再加上氣門(mén)工作時(shí)開(kāi)啟關(guān)閉動(dòng)作頻繁,氣門(mén)組零件極易產(chǎn)生損傷。因此,要注意對氣門(mén)組零件的檢修,以保證其處于正常的工作狀態(tài)。
1、氣門(mén)導管磨損的檢查與修復
① 檢查項目:與氣門(mén)桿配合間隙。
② 檢查方法:測量氣門(mén)桿直徑和導管孔徑來(lái)計算;測量氣門(mén)頭部擺動(dòng)量,如圖51所示。
③ 修理方法:更換氣門(mén)、導管或兩者均換。
2、氣門(mén)油封的檢查與修復
① 位置:氣門(mén)導管上部。
② 功用:防止漏油。
③ 組成:橡膠圈和彈簧。
④ 更換時(shí)機:沿氣門(mén)桿漏油。
⑤ 注意事項:使用專(zhuān)用工具安裝(如圖2所示);有些進(jìn)、排氣門(mén)油封不同。
圖1 柴油機氣門(mén)頭檢查 |
圖2 柴油機氣門(mén)油封更換 |
3、氣門(mén)的檢查與修理
氣門(mén)桿尾端偏擺使用限度:進(jìn)氣門(mén)為0.1mm,排氣門(mén)為0.1mm。測量氣門(mén)頭厚度標準值:進(jìn)氣門(mén)為1.0mn,排氣門(mén)為1.5mm。使用限度:進(jìn)氣門(mén)為0.7mm,排氣門(mén)為1.0mm。
(1)檢查氣門(mén)頭部和桿的彎度
氣門(mén)桿端部變形或磨損時(shí)應進(jìn)行修正,修正值必須是最小值。研磨氣門(mén)面。
① 用外徑分厘卡檢測氣門(mén)桿的磨損,測量部位如圖3所示。通常與氣門(mén)桿尾端未磨損部分對比測量,若超過(guò)0.05手觸摸有明顯的階梯感覺(jué)時(shí),應更換氣門(mén)。
② 如圖4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,應校直或更換。
③ 氣門(mén)桿尾端磨損凹陷應磨平,氣門(mén)全長(cháng)及磨削量應符合規定要求。
(2)檢查氣門(mén)厚度
氣門(mén)厚度小于極限值時(shí)更換氣門(mén)。在維修時(shí),要檢驗每個(gè)氣門(mén)桿尾端有無(wú)偏擺、磨損和彎曲。
(3)檢查工作面
檢查每個(gè)氣門(mén)的工作面有無(wú)磨損、燒毀或變形,如有必要,應進(jìn)行更換。
圖3 氣門(mén)桿磨損檢查 |
圖4 氣門(mén)桿彎曲變形檢查 |
二、氣門(mén)鉸削
積碳清理步驟是將氣門(mén)夾住,用細平銼刀沿氣門(mén)原來(lái)的角度,將麻點(diǎn)、斑痕銼掉,再用細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)接觸面寬度標準值為0.9~1.1mm (如圖5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。因此要對氣門(mén)工作面進(jìn)行重新鉸削和研磨。
修理柴油發(fā)電機氣門(mén)前,應檢查氣門(mén)導管,若不符合要求應先更換或修理氣門(mén)導管。嚴禁在氣門(mén)鉸削、研磨完成后更換氣門(mén)導管,否則會(huì )使氣門(mén)密封性難以保證。
1、氣門(mén)桿部與導管配合間隙
柴油發(fā)電機氣門(mén)桿部與導管之間的間隙,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 )向缸內泄漏潤滑油,另一方面會(huì )破壞氣門(mén)的導向作用,從而產(chǎn)生漏氣。所以當超過(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)不能達到目的時(shí),還必須更換氣門(mén)導管。
氣門(mén)導管與缸蓋是過(guò)盈配合,以避免發(fā)動(dòng)機工作時(shí)因高溫造成導管的脫落。一般柴油發(fā)電機廠(chǎng)家供應的加大氣門(mén)導管,其外徑有 +0.05 、 +0.25 、 +0.5mm 三種,導管安裝孔要按過(guò)盈較大配合進(jìn)行鉸制。
導管安裝后伸出汽缸蓋的高度要符合原廠(chǎng)規定,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、氣門(mén)座鉸削方法
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)導管內徑選擇合適的氣門(mén)座鉸刀桿,鉸刀桿插入氣門(mén)導管應能靈活轉動(dòng)但不松曠。
(1)先用45°鉸刀加工氣門(mén)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?lè )较蜣D動(dòng),不允許倒轉或只在小范圍內轉動(dòng)。
(2)用修理好的氣門(mén)或新氣門(mén)進(jìn)行初研試配,根據氣門(mén)密封錐面接觸環(huán)帶的位置和寬度進(jìn)行調整鉸削。接觸環(huán)帶偏向氣門(mén)桿部,應用75°的鉸刀鉸削;接觸環(huán)帶偏向氣門(mén)頂部,應用15°的鉸刀修正。使用45°工作面鉸刀應與15°和75°錐面鉸刀交替反復鉸削,才能使工作面的位置和寬度達到規定的技術(shù)要求。
① 氣門(mén)工作面位置應在氣門(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,具體準確值請查閱康明斯柴油發(fā)電機相關(guān)維修資料)。
圖5 氣門(mén)和氣門(mén)座正確接觸位置圖 |
圖6 氣門(mén)座鉸削示意圖 |
三、氣門(mén)研磨步驟
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)放在間隙合適的導管內用橡皮捻子吸住氣門(mén)頭,使氣門(mén)做上下和旋轉運動(dòng)。先逆時(shí)針?lè )较蛐D 120° 后,再順時(shí)針?lè )较蛐D 120° 。在變換旋轉方向的同時(shí),要將氣門(mén)提起旋轉一個(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)電機氣門(mén)研磨具體操作如下:
1、機械研磨工序
(1)研磨時(shí)要在氣門(mén)桿上涂上潤滑油,沿氣門(mén)工作面先涂上一層 120 號的粗研磨砂,在研磨一段時(shí)間后,再換成 280 號細研磨砂,要避免研磨砂掉入氣門(mén)桿與導管之間。
(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,換上細砂研磨。直至氣門(mén)座及氣門(mén)頭的工作面均出現一條整齊而呈灰色無(wú)光澤的環(huán)帶,再洗去研磨膏,用機油拍磨片刻即可。氣門(mén)研磨機有電動(dòng)和氣動(dòng)兩種,一般使用電動(dòng)研磨機(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)電機氣門(mén)桿與導管必須清洗干凈,不能留有任何一點(diǎn)研磨砂。
2、手工研磨工序
(1)研磨前應先用汽油清洗氣門(mén)、氣門(mén)座和氣門(mén)導管,將氣門(mén)按順序排列或在氣門(mén)頭部打上記號,以免錯亂。
(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)桿上涂以機油,插入氣門(mén)導管內。
(3)利用螺絲刀(見(jiàn)圖7)或橡皮捻子(見(jiàn)圖8)將氣門(mén)作往復和旋轉運動(dòng),與氣門(mén)座進(jìn)行研磨,注意旋轉角度不宜過(guò)大,并不時(shí)地提起和轉動(dòng)氣門(mén),變換氣門(mén)與座相對位置,以保證研磨均勻。
(4)當氣門(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,換用細研磨砂,繼續研磨。當工作面出現一條整齊的灰色的環(huán)帶時(shí),再洗去細研磨砂,涂上潤滑油,繼續研磨幾分鐘即可。
3、特別提示
① 在研磨操作過(guò)程中,絕對不允許研磨砂(或研磨膏)落入柴油發(fā)電機氣門(mén)導管與氣門(mén)桿之間,以防損壞氣門(mén)桿與導管的密封性能。
② 研磨后的氣門(mén)要做好標記,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7 氣門(mén)研磨機示意圖 |
圖8 氣門(mén)座手工研磨示意圖 |
四、密封性能試驗
研磨好的柴油發(fā)電機氣門(mén)必須要進(jìn)行密封試驗,試驗的方法有4種:
① 油浸法
先將氣門(mén)組零件按技術(shù)要求組裝好,再從氣門(mén)孔注入柴油或煤油,等待3~5min后觀(guān)察氣門(mén)和氣門(mén)座的結合面,若無(wú)滲漏現象,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,如有明亮的連續光環(huán),即為合格。
總結:
裝配完成后,使用萬(wàn)用表等工具對氣門(mén)桿進(jìn)行電路測試,以確保其正常工作。此外,還需要對整個(gè)氣門(mén)組進(jìn)行漏氣測試,以確保氣門(mén)的密封性和正常工作。根據實(shí)際情況,對氣門(mén)間隙進(jìn)行調整,以保證發(fā)動(dòng)機的正常工作。同時(shí),也要注意校正氣門(mén)間隙的相關(guān)參數,以確保每個(gè)氣門(mén)都保持適當的間隙??傊?,檢測氣門(mén)組是一項繁瑣且精細的工作,需要專(zhuān)業(yè)的工具和技術(shù)來(lái)完成。因此,在進(jìn)行該項工作時(shí),最好由經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員或專(zhuān)業(yè)柴油發(fā)電機組維修機構來(lái)完成。
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