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發(fā)動機氣門寬度、圓度、余量測量及維修方法
發(fā)布時間:2023-11-15 01:40:07  ▏閱讀:

 

 

新聞主題

柴油發(fā)電機氣門質(zhì)量的鑒定與測量方法

 

摘要:柴油發(fā)電機的氣門維修后一般要檢查氣門與座圈的密封性,其方法是在氣門與座圈接合后,在氣門及座圈凹坑周圍滴注上煤油,放置一段時間,煤油不滲漏就說明密封良好。因此,為檢驗氣門的修復(fù)質(zhì)量,需要正確測量氣門與氣門座的氣密性,以保障柴油發(fā)電機正常工作??得魉构驹诒疚恼铝_列了氣門鑒定和質(zhì)量檢測方法,同時告知了氣門光磨和銼磨兩種修復(fù)法。

 

一、氣門結(jié)構(gòu)及工作條件

 

1、氣門的工作條件

      氣門的工作條件非常惡劣。首先氣門直接與高溫燃氣接觸,受熱嚴重,而且散熱困難,因此氣門溫度很高。排氣門最高溫度可達600~800℃,進氣門由于受到新氣的冷卻,溫度稍低,約為300~400℃。其次氣門承受氣體作用力和氣門彈簧力的作用,以及配氣機構(gòu)運動件的慣性力使氣門落座時受到?jīng)_擊。再次,氣門在潤滑條件很差的條件下以極高的速度啟閉并在氣門導(dǎo)管內(nèi)作高速往復(fù)運動。此外,氣門由于與高溫燃氣中有腐蝕性的氣體接觸而受到腐蝕。

2、氣門材料

      根據(jù)氣門的工作條件,要求氣門材料應(yīng)具有下列特性:

① 耐熱,具有良好的導(dǎo)熱性。

② 在高溫下仍能保持足夠的硬度和強度,并耐沖擊。

③ 耐磨損、耐腐蝕。

      進氣門一般用中碳合金鋼制造,如鉻鋼、鉻鉬鋼等。排氣門采用耐熱合金鋼制造,如硅鉻鋼、硅鉻鉬鋼、硅鉻錳鋼等。為了節(jié)省耐熱合金鋼,有的排氣門頭部用耐熱合金鋼,而桿部用普通合金鋼制造,然后將兩者對焊在一起。還有在排氣門的氣門錐面上堆焊或噴涂一層鎢鈷合金,以提高其硬度、耐磨、耐熱性,從而延長氣門壽命。

3、氣門構(gòu)造

      柴油發(fā)動機的進、排氣門均為菌形氣門,由氣門頭部和氣門桿身兩部分構(gòu)成,氣門組的結(jié)構(gòu)和各部分名稱如圖1和圖2所示。

 

氣門組基本組成.png

圖1  氣門組基本組成

氣門的構(gòu)造.png

圖2  氣門的構(gòu)造

 

(1)氣門頭部

● 氣門頭部的形狀

      氣門頭部的形狀有凸頂、平頂、凹頂?shù)刃螤睿▓D2)。

 凸頂〔圖2(a)〕:頭部強度大,用作排氣門時排氣阻力小,但受熱面積大,質(zhì)量大,加工也較為復(fù)雜。

 平頂〔圖2(b)〕:其結(jié)構(gòu)簡單,受熱面積小,便于制造;進、排氣門都可以采用,目前應(yīng)用得最多。

 凹頂〔圖2(c):頭部與氣門桿部的過渡曲線呈流線形,進氣阻力小,適合用于進氣門;而且凹頂氣門有較大的彈性,能較好地適應(yīng)氣門座圈的變形。凹頂受熱面積大,不宜用作排氣門。

● 氣門錐面

      氣門與氣門座或氣門座圈之間靠錐面密封。氣門錐面與氣門頂面之間的夾角稱為氣門錐角(圖3)。一般氣門錐角為45°,在氣門升程一定的情況下,減小氣門錐角,可以增大氣流通道斷面,減小進氣阻力;但錐角減小會引起氣門頭部邊緣厚度變薄,致使氣門的密封性和導(dǎo)熱性變差。

      采用錐形工作面的目的:

 能獲得較大的氣門座合壓力,可以提高密封性能和擴大導(dǎo)熱面積,因此導(dǎo)熱性能也相應(yīng)提高。

 氣門座圈對氣門起精確定位作用。

 在相同氣門升程的條件下,氣門錐角能使氣流通過斷面面積增大,進氣阻力降低,因此可以提高進氣速度和進氣量。為保證良好密合,裝配前應(yīng)將氣門與氣門座二者的密封錐面互相研磨,磨合好的零件不能互換。

      氣門與氣門座密封錐面相接觸時形成的環(huán)狀密封帶,稱為接觸帶。它應(yīng)位于氣門密封錐面的中部,其寬度應(yīng)符合廣家的設(shè)計要求。

 

氣門頭部形狀.png

圖3  氣門頭部形狀

氣門錐角.png

圖4  氣門錐角

 

(2)氣門桿部

     氣門桿部外部呈圓柱形(如圖5所示),在氣門導(dǎo)管中不斷進行上、下往復(fù)運動。

      氣門桿部應(yīng)具有較高的加工精度,保證與氣門導(dǎo)管保持正確的配合間隙,以減小磨損和起到良好的導(dǎo)向、散熱作用。

      氣門桿尾部的結(jié)構(gòu)取決于氣門彈簧座的固定方式,如圖6所示。常用的結(jié)構(gòu)是氣門桿尾部加工出的環(huán)形槽用來安裝剖分成兩半的錐形鎖片,再由錐形鎖片來固定氣門彈簧座〔圖6(a)〕;也可以用鎖銷5來固定氣門彈簧座〔圖6(b)〕,鎖銷裝配在氣門桿尾部對應(yīng)的徑向孔中。

 

氣門桿部位置示意圖.png

圖5  氣門桿部位置示意圖

彈簧座的固定方式.png

圖6  彈簧座的固定方式

 

 

二、氣門質(zhì)量的鑒定和檢查

 

1、氣門的鑒定

      對氣門的測量要求,可把它歸納為以下幾點,即氣門的鑒定。

① 氣門頂及頸部有裂紋,嚴重爆皮及其頭部邊緣厚度<0.5mm時應(yīng)作報廢處理;

② 氣門彎曲度>0.03mm或氣門頭部擺差(徑向跳動)>0.05mm,應(yīng)進行冷壓校正或用軟質(zhì)錘進行敲擊校正,無法校正時應(yīng)更換新件;

③ 氣門桿失圓度、錐形度>0·03mm時作報廢處理;

④ 氣門桿磨損量>0·075mm,應(yīng)更換或鍍鉻修復(fù);

⑤ 氣門錐形工作面燒蝕、斑點及凹陷輕微時,經(jīng)研磨修復(fù)后可繼續(xù)使用;

⑥ 氣門錐形工作面燒蝕、斑點及凹陷嚴重時,必經(jīng)進行光磨修復(fù)。

2、氣門的測量

① 正確的氣門維修對柴油發(fā)電機性能至關(guān)重要。因此,必須遵守所有測量程序細節(jié)以便識別超過規(guī)格的部件。

② 如測量程序顯示氣門或氣門座必須修整,在修整后應(yīng)執(zhí)行測量程序。

3、氣門座寬度的測量

① 用適當(dāng)?shù)臉顺邷y量汽缸蓋中的氣門座寬度。

② 用適當(dāng)?shù)臉顺咴跉忾T錐面上測量氣門座寬度。

      維修提示:氣門座接觸面至少要距離氣門外徑(余量) 0.5 mm。如果氣門座接觸面離氣門余量太近, 必須修整氣門座, 以使氣門座接觸面離開余量。

4、氣門座圓度的測量

① 將錐形導(dǎo)向桿安裝到導(dǎo)管上,并將千分表連接到導(dǎo)向桿上,用千分表測量氣門座圓度。導(dǎo)向桿安裝到導(dǎo)管上時,導(dǎo)向桿應(yīng)略微卡緊。

      特別注意:必須使用正確尺寸的導(dǎo)向桿。切勿使用可調(diào)直徑的導(dǎo)向桿??烧{(diào)式導(dǎo)向桿會損壞氣門導(dǎo)管。

② 如果氣門座圓度超過規(guī)格,必須研磨氣門和氣門座。

③ 如使用的是新氣門,氣門座圓度必須在0.05mm 以內(nèi)。

5、氣門余量的測量

① 用適當(dāng)?shù)臉顺邷y量氣門余量,如圖7所示。

② 如果氣門余量超過規(guī)格,則更換氣門。

6、氣門對氣門座同心度的測量

      特別注意:檢查氣門對氣門座同心度, 確定氣門和氣門座是否正常密封。必須測量氣門錐面和氣門座以確保氣門正常密封。

① 將藍染色劑輕輕涂于氣門錐面上。

② 將氣門安裝到汽缸蓋內(nèi)。

③ 用足夠的壓力抵著氣門座轉(zhuǎn)動氣門,以磨去染料。

④ 將氣門從汽缸蓋上拆下。

⑤ 檢查氣門錐面。

      如果氣門錐面和氣門桿是同心的,則會提供正確的密封,圍繞整個錐面的印痕應(yīng)該是連續(xù)的。如果氣門錐面和氣門桿不同心,氣門錐面上的染料磨去印痕將是不連續(xù)的。氣門應(yīng)進行表面修整或更換。

 

氣門卡槽的測量工具(千分尺)-柴油發(fā)電機組.png

圖7  氣門卡槽的測量工具(千分尺)

氣門座圈密封面的深度檢測裝置-柴油發(fā)電機組.png

圖8  氣門座圈密封面的深度檢測裝置

 

三、氣門的修復(fù)

 

      氣門工作面的光磨,根據(jù)設(shè)備條件,可采用光磨和銼磨兩種辦法修復(fù)。光磨可在氣門光磨機上進行;銼磨可在臺鉆或車床上用銼刀進行,也可直接用銼刀進行銼磨。

1、光磨

      氣門工作面氣門光磨機的結(jié)構(gòu),其底座上裝有縱拖板和橫拖板,縱拖板能用手柄作縱向移動,上面安裝的有電動機和左右兩個砂輪;橫拖板可用手柄作橫向移動,上面安裝的有氣門夾架,由電動機帶動旋轉(zhuǎn)。橫拖板上附有刻度,當(dāng)松開夾架上的固定螺釘時,即可調(diào)整所需角度的位置。氣門光磨步驟如下。

① 檢查砂輪面情況,如不平整,應(yīng)用金剛砂修整。

② 根據(jù)氣門桿外徑選擇適當(dāng)夾心,將氣門端正而穩(wěn)妥地緊固在夾架上(氣門頭伸出夾心的長度以4()mrn左右為宜),并使氣門先不要和砂輪接觸。

③ 調(diào)整氣門夾架,使氣門的角度與砂輪工作面的角度(30°或45°)相符,并將緊固母旋緊。

④ 光磨:先開動夾架上的電動機,察看氣門是否有搖擺現(xiàn)象,氣門無搖擺時,再開動砂輪電動機進行光磨。

      光磨時,一手轉(zhuǎn)動橫向手柄,使氣門慢慢向右移動,一手轉(zhuǎn)動縱向手柄,使砂輪漸漸移近氣門工作面,在磨的過程中,不要使光磨量過大,并來回轉(zhuǎn)動橫向手柄,使氣門工作面在砂輪面上左右慢慢移動,以保持砂輪平整,但需注意:氣門移動不能超過砂輪面,以防打壞砂輪和氣門。光磨后搖退砂輪,關(guān)閉電動機。在光磨時,還應(yīng)注意:砂輪與氣門是在不同的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn);應(yīng)打開冷卻液開關(guān),濕磨用以降低熱量及氣門工作面的粗糙度。

⑤ 用“00#”砂布磨光氣門工作面。

2、銼磨

      氣門工作面銼磨可用于臺鉆或車床,也可用銼刀直接銼磨,方法如下:

(1)將臺鉆或車床銼掉。  

      首先把氣門夾在臺鉆夾頭或車床上,啟動電機,用細平鈍刀沿原工作角度,將麻點.凹陷.斑痕等缺陷磨掉,最后在磨削時把氣門磨光。在研磨過程中,應(yīng)盡量減少金屬的研磨量,以免影響斜面的光潔度,速度不宜過快,以免出現(xiàn)打銼現(xiàn)象。鈍磨時,當(dāng)氣門頭斜面出現(xiàn)明顯的搏動現(xiàn)象時,可能是由于氣門不正確或氣門桿彎曲所致,氣門桿應(yīng)重新夾持或校正。

(2)用銼刀磨削閥門表面。    

      這一方法不使用上面提到的裝置而實現(xiàn)。做法是:左手握住氣門,并保持一定的角度,右手拿銼刀進行銼削,把邊緣銼轉(zhuǎn)氣門,使氣門四周光滑,最后在鈍刀上包一層砂布將氣門打光。

      從上述氣門的光磨過程中可以看出,氣門經(jīng)過光磨,解決了氣門由于磨損、燒蝕等原因而導(dǎo)致氣門關(guān)閉不嚴、漏氣的矛盾。但經(jīng)過多次光磨后,閥頭邊緣的厚度會逐漸減小,如果氣門頭邊沿厚度太薄,在工作中容易出現(xiàn)翹曲。所以,當(dāng)汽油機的閥端部厚度小于0.5mm、閥頭邊厚小于1mm、柴油發(fā)電機氣門頭厚時,要進行換氣。

 

總結(jié):

      為了保證柴油發(fā)電機組及汽輔助設(shè)備的檢修質(zhì)量和計劃任務(wù)的完成,柴油發(fā)電機組氣門機構(gòu)及其他方面檢修,應(yīng)建立明確的崗位責(zé)任制,各班組之間應(yīng)對設(shè)備明確地劃分管轄范圍,嚴格執(zhí)行檢修工藝規(guī)程,做到檢修工藝規(guī)程中規(guī)定的檢修質(zhì)量標準。做好檢修記錄和試驗記錄,建立設(shè)備臺帳。制定大、小修工時定額、費用定額,逐步實現(xiàn)按定員定額組織生產(chǎn)。


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