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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。
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圖1 氣門組基本組成 |
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）。
① 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。
② 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。
③ 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：
① 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。
② 氣門座圈對氣門起精確定位作用。
③ 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。
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圖3 氣門頭部形狀 |
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。
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圖5 氣門桿部位置示意圖 |
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。
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圖7 氣門卡槽的測量工具（千分尺） |
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
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。
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)：
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