故障檢修與技術(shù)維護(hù) |
柴油機(jī)缸蓋和氣門組常見故障維修方法 |
摘要:配氣機(jī)構(gòu)在柴油發(fā)電機(jī)的所有零部件里面意義重大,配氣機(jī)構(gòu)設(shè)置的好壞會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中能的一些功能有著直接的影響。比如說工作的可靠性以及氣門性能對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)有著重要的影響。本文簡要對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的故障情況和其檢修方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,幫助修理工了解其檢修與維護(hù)的方案,對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)維修有著重要的意義。
一、配氣機(jī)構(gòu)檢測方法
1、氣缸蓋檢查
(1)日常觀察法
平時(shí)主要檢查水箱的水位及水質(zhì)情況和油底殼中的機(jī)油油面及油質(zhì)的情況。還可以從排氣的煙色進(jìn)行觀察和分析,若氣缸蓋內(nèi)部裂紋漏水,排煙會(huì)因漏進(jìn)的水蒸氣而呈乳白色。
(3)著色法檢驗(yàn)裂紋
把缸蓋浸入煤油或煤油的著色溶液,或浸入乙醚50%、煤油50%混合液中,2h后取出,擦干表面油跡,涂以薄層漿狀白粉,然后烘干,如有裂紋會(huì)顯示黑色(或顏色)線條。
(4)水壓試驗(yàn)檢驗(yàn)裂紋
先根據(jù)氣缸蓋底面形狀,做一專用壓板,壓板與氣缸蓋底平面之間加一塊厚度為2~3mm的橡膠墊。然后將氣缸蓋緊固在專用壓板上,并在氣缸蓋出水口處接上水管或水壓試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力一般為0.3~0.5MPa。在此范圍內(nèi)停止加壓后,觀察5min,看壓力表的讀數(shù)是否下降和氣缸蓋有無滲水的地方。若壓力表的讀數(shù)下降和氣缸蓋有滲水的地方,則說明此處有裂紋存在。
圖1 柴油發(fā)電機(jī)氣缸蓋示意圖 |
圖2 氣缸蓋裂紋檢測著色法 |
2、氣門彈簧檢查
(1)氣門彈簧垂直度的檢測可用鋼直尺實(shí)行測量,如圖3所示。氣門彈簧的偏移量應(yīng)不大于1.5~2.0mm,若氣門彈簧的垂直度不符合標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)更換氣門彈簧;
(2)用游標(biāo)卡尺檢查氣門彈簧的長度和彈力,如圖4所示。彈簧太軟會(huì)造成氣門跳動(dòng),使氣門和氣門座加劇磨損,也會(huì)破壞氣門正時(shí),氣門和活塞發(fā)生碰撞。不合格的彈簧必須予以報(bào)廢。
圖3 用鋼角尺測量氣門彈簧的偏移量 |
圖4 測量氣門彈簧的自由長度 |
3、凸輪軸及從動(dòng)件檢查
檢查凸輪軸的凸輪型面積軸頸處有無裂紋、凹坑、腐蝕、擦傷,檢查齒輪有無裂紋、齒斷裂或齒面凹坑,不合格則予以報(bào)廢,否則會(huì)引起冒黑煙、功率虧損、擊破缸體的危險(xiǎn)。
(1)檢查從動(dòng)軸外有無超標(biāo),不合格則予以報(bào)廢。
(2)檢查滾輪表面有無麻點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活,是否磨損過度,不合格則予以報(bào)廢。檢查滾輪銷及銷孔是否磨損過度,超標(biāo)則予以報(bào)廢。
(3)檢查隨動(dòng)臂有無裂紋,如有則予以報(bào)廢。
警告:凸輪從動(dòng)件為最關(guān)鍵而且容易出問題的聞件,需予以特別檢查,否則會(huì)出現(xiàn)冒黑煙,功率虧損,擊破氣缸體曲軸的危險(xiǎn)。
圖5 凸輪軸彎曲度檢測 |
圖6 柴油機(jī)凸輪軸齒輪的檢視 |
4、氣門挺桿檢查
(1)桿身表面應(yīng)光滑、平直,不得有銹蝕和裂紋。檢查挺桿失圓度和平直度,如圖7所示。當(dāng)推桿彎曲度超過0.3毫米時(shí),應(yīng)在平板上冷校正。
(2)氣門挺桿與導(dǎo)孔之間的配合間隙通常在0.03-0.01mm之間,不能超過0.15mm。經(jīng)驗(yàn)之談是用拇指將挺桿推到導(dǎo)孔處時(shí)應(yīng)稍有阻力,再用手搖一點(diǎn),不要有晃動(dòng)的感覺。若配合間隙大于0.10mm,可采用電鍍加粗和鉸孔來恢復(fù)其配合尺寸。
(3)挺桿底表面不平整或球面有磨痕的時(shí)候,可用細(xì)砂布研磨。研磨砂或油石,也可使用磨光機(jī)將平面不平順消除,恢復(fù)原形。
5、搖臂組檢查
(1)檢查搖臂有無裂紋,與丁字壓板的接觸凸面有無磨損或損傷。
(2)長期使用后的搖臂軸與搖臂孔之間當(dāng)然也會(huì)磨損,搖臂軸與搖臂孔的測量如圖8所示。如果測量結(jié)果超出規(guī)范許可,應(yīng)更換這些部件。
圖7 柴油機(jī)挺桿平直度的檢查 |
圖8 柴油機(jī)搖臂軸和孔徑的測量 |
6、氣門檢查
(1)氣門磨損情況可通過千分尺測量氣門頭部厚度、氣門頭部直徑、氣門總長度和氣門桿直徑等的相關(guān)尺寸進(jìn)行檢查,如圖9所示。若測得尺寸不符合規(guī)定,應(yīng)更換氣門。氣門密封錐面有輕微斑痕、溝槽或燒蝕,可在專用氣門光磨機(jī)上進(jìn)行光磨修理。修理后的氣門尺寸應(yīng)符合規(guī)定要求,修理氣門后還應(yīng)鉸修氣門座,并進(jìn)行氣門研磨。氣門密封錐面有斑痕、溝槽或燒蝕嚴(yán)重時(shí),應(yīng)更換氣門。
(2)氣門桿彎曲的檢查可在兩個(gè)V型架上進(jìn)行。若檢查氣門桿彎曲變形超過允許極限,應(yīng)校正或更換氣門。氣門桿彎曲校正應(yīng)在壓床上進(jìn)行冷壓校正,方法是使彎曲拱面向上,用壓床使其產(chǎn)生反變形,校壓量一般為實(shí)際彎曲變形量的10倍,保持2min。氣門桿的彎曲變形量用直線度誤差表示,一般應(yīng)不大于0.03 mm。檢查氣門導(dǎo)管,如磨損嚴(yán)重應(yīng)更換,以保證與氣門桿的配合。
(3)氣門和氣門座經(jīng)修理后,氣門陷入缸蓋底面的深度會(huì)增加。對(duì)氣門陷入缸蓋底面的量進(jìn)行測量方法如圖10所示。使用專業(yè)的活塞基準(zhǔn)板將活塞置于上死點(diǎn)位置,然后用專業(yè)的深度游標(biāo)測量氣門座的高度,再將活塞降至下死點(diǎn)位置,使用同樣的方式測量氣門座的高度。兩次測量的差值即是氣門下沉量。
圖9 用千分尺測量氣門桿的直徑 |
圖10 氣門在缸蓋底面的陷入量檢測 |
二、配氣機(jī)構(gòu)常見故障維修
配氣機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)部件之一。配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求,定時(shí)開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門,使新鮮空氣及時(shí)進(jìn)入氣缸,廢氣及時(shí)從氣缸排出;在壓縮與膨脹行程中,保證燃燒室的密封。
1、氣門間隙變動(dòng)
有些氣門間隙調(diào)整好后,工作時(shí)間很短,甚至不到幾個(gè)小時(shí),氣門間隙就明顯變化了,有的變大,有的變小。如果氣門間隙過大且越來越大,則氣門開啟的延續(xù)時(shí)間不斷縮短,氣門開度不足,使得充入氣缸的空氣量不斷減少,廢氣排不凈,使氣門搖臂、凸輪等產(chǎn)生強(qiáng)烈的撞擊。如果氣門間隙變小且越來越小,當(dāng)氣門在工作中受熱伸長時(shí),會(huì)造成氣門關(guān)閉不嚴(yán)而漏氣,使柴油機(jī)功率下降;同時(shí),高溫廢氣長時(shí)間沖擊氣門,會(huì)把氣門燒壞。當(dāng)氣門間隙接近沒有間隙時(shí),氣門桿會(huì)撞擊活塞頂部,嚴(yán)重時(shí)撞壞活塞,造成嚴(yán)重事故。
(1)故障原因
造成氣門間隙迅速變大的原因可能是:
① 搖臂軸與搖臂套的間隙過大。
② 搖臂軸緊固螺釘及氣門間隙高速螺釘有松動(dòng)或滑絲。
③ 也可能是氣門導(dǎo)管未下到規(guī)定位置,將挺桿頂彎了或?qū)u臂頂開裂了。氣門間隙迅速變小,表明氣門磨合面在高速磨損,可能是存在磨料研磨氣門后未洗凈或空氣未濾清,也可能是氣缸蓋材質(zhì)太松軟(指不鑲氣門座的)造成的。
(2)故障排除
① 修復(fù)凸輪軸、挺柱、挺桿、氣門小頭、搖臂端頭等相關(guān)零件和部位,必要時(shí)更換。
② 更換質(zhì)量和材料合格的氣門座圈。
③ 氣門搖臂座螺母、搖臂調(diào)整螺釘鎖緊螺母一定要鎖緊,絲扣損傷的螺栓、螺母要換掉。
④ 襯套磨損過度應(yīng)更換襯套,凸輪軸與襯套接觸面如磨損出現(xiàn)溝痕時(shí)應(yīng)更換凸輪軸。
⑤ 氣門挺桿拆裝時(shí)要防止彎曲,彎曲時(shí)要進(jìn)行冷矯。
⑥ 每次調(diào)整氣門間隙之前都要檢查搖臂固定螺母是否擰緊;調(diào)好氣門間隙后,一定要鎖緊螺母,并復(fù)查其間隙是否正確。
2、氣門關(guān)閉不嚴(yán)
(1)故障現(xiàn)象
不減壓搖轉(zhuǎn)曲軸可聽到漏氣聲。氣門關(guān)閉不嚴(yán)可導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮不良,柴油機(jī)冒黑煙,功率下降,從而使動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性下降,啟動(dòng)困難并有可能燒損氣門。
(2)故障原因
① 氣門與氣門座配合部位磨損、燒壞或粗糙,致使氣門與氣門座密封不嚴(yán)而漏氣。
② 氣門間隙過小,一般車用發(fā)動(dòng)機(jī)氣門間隙為0.25~0.45mm,如氣門間隙過小,則氣門受熱膨脹,間隙消失,關(guān)閉不嚴(yán)。
③ 氣門座積碳過多,使氣門關(guān)閉不嚴(yán)。
④ 氣門桿部彎曲變形或氣門頭翹曲。
⑤ 氣門在導(dǎo)管內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)有發(fā)滯現(xiàn)象。
⑥ 氣門彈簧折斷或彈力不足。
⑦ 氣門座發(fā)生變形而導(dǎo)致其門密封不嚴(yán)。
(3)故障排除
① 輕者可清除積碳,進(jìn)行研磨,重者應(yīng)先磨氣門和鉸削氣門座,之后再進(jìn)行研磨。
② 應(yīng)檢查氣門導(dǎo)管的配合間隙,必要時(shí)更換氣門或?qū)Ч?。如果更換氣門還應(yīng)重新研磨接觸環(huán)帶。
③ 應(yīng)重新調(diào)整氣門間隙。
3、氣門脫落
(1)故障現(xiàn)象
這是一種突發(fā)故障,發(fā)生時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火并伴有強(qiáng)烈的機(jī)械撞擊聲。
(2)故障原因。
① 氣門折斷
因活塞與氣門碰撞所致。活塞與氣門碰撞的原因主要有氣門間隙過小、氣門導(dǎo)管折斷、氣門桿卡住、正時(shí)齒輪安裝不當(dāng)、輪軸與軸套間隙過大等。
② 氣門鎖夾脫落
主要是由于氣門鎖夾質(zhì)地過軟、發(fā)動(dòng)機(jī)飛車或氣門彈簧折斷等原因造成的。
(3)故障預(yù)防
為了預(yù)防氣門掉入氣缸,應(yīng)做到以下幾點(diǎn):
① 在對(duì)配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢修時(shí),要對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的所有零部件,按技術(shù)要求進(jìn)行認(rèn)真檢測。達(dá)不到技術(shù)要求的零部件要進(jìn)行修復(fù)或更換。安裝配氣機(jī)構(gòu)各零部件時(shí),要特別注意正時(shí)齒輪的安裝、氣門間隙的調(diào)整等。
② 當(dāng)維修發(fā)動(dòng)機(jī),檢修曲柄連桿機(jī)構(gòu)時(shí),應(yīng)注意檢查活塞頂部,如檢查發(fā)現(xiàn)活塞頂部有撞擊印痕,應(yīng)仔細(xì)查找原因。在沒有排除故障時(shí),不能在裝配使用。
③ 氣門桿尾端有卡簧的,在氣門裝入氣門導(dǎo)管后,應(yīng)及時(shí)將卡簧裝入槽內(nèi),以確保氣門彈簧折斷或鎖夾脫落時(shí),氣門不會(huì)掉入氣缸。
總結(jié):
為加強(qiáng)康明斯用戶的電力設(shè)備管理,促進(jìn)柴油發(fā)電機(jī)管理現(xiàn)代化,使柴油發(fā)電機(jī)得到及時(shí)維修、改造和更新、正確使用、精心維護(hù)、科學(xué)檢修、使柴油發(fā)電機(jī)經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài),不斷改善和提高企業(yè)的技術(shù)裝備素質(zhì),充分發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)效能,更好地為提高生產(chǎn)技術(shù)水平,降低消耗、保證安全生產(chǎn)、增加經(jīng)濟(jì)效益,結(jié)合使用單位實(shí)際情況制定柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)維修規(guī)程。
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