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新聞主題 |
氣門彈簧鎖片和彈簧座的檢驗與修理 |
摘要：柴油發(fā)電機工作時，節(jié)氣門通過凸輪軸帶動的搖臂打開，而關(guān)閉時，則靠氣門彈簧的彈力，鎖片的功能就是將氣門挺桿和彈簧固定在一起，從而彈簧恢復時帶動氣門關(guān)閉，在裝配過程中，如果出現(xiàn)鎖片漏壓裝，會導致節(jié)氣門無法正常關(guān)閉，造成對活塞的沖擊損壞；如果出現(xiàn)鎖片反裝、壓裝不到位，鎖片會對氣門挺桿造成磨損，從而磨損油封，產(chǎn)生燒機油等問題，為了實現(xiàn)對鎖片位置的自動化檢測，部分廠家研發(fā)了鎖片檢測頭，鎖片檢測頭是用于發(fā)動機中氣門鎖片壓裝后檢查氣門鎖片是否壓裝合格的裝置。
一、氣門彈簧鎖片手動拆卸與安裝
1、拆卸
確認氣門組位置確認所需拆卸氣門組，認識氣門拆裝專用工具，選擇合適大小的氣門拆裝接頭和接桿。
（1）使用合適尺寸的套筒和塑料棒，輕輕地敲擊彈簧擋圈，以松開氣門鎖片。如圖1所示。
（2）使用氣門彈簧壓縮器（零件號 ST-448 或零件號 3163639，如圖2所示）或等效工具。氣門彈簧支架（零件號 ST-1022）和壓縮器板（零件號 3375043）可用于同時壓縮 4 個彈簧。
注意：氣門彈簧處于壓縮狀態(tài)。使用氣門彈簧壓縮器時要小心。會導致人身傷害。
（3）在拆卸前標記氣門位置。進氣門和排氣門不同。該操作有助于將來的安裝識別。
壓縮氣門彈簧并拆卸以下零件：
① 氣門鎖片；
② 氣門彈簧座；
③ 氣門彈簧；
④ 氣門轉(zhuǎn)子；
⑤ 氣門；
⑥ 氣門桿油封。
（4）吸出氣門中的鐵片用吸棒吸出氣門鎖片，使用壓縮空氣和磁棒，拆下彈簧座平墊圈，拆下半圓鍵。
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圖1 柴油機氣門彈簧拆卸步驟 |
圖2 氣門彈簧壓縮器安裝示意圖 |
2、修理
① 若兩鎖片分開面間隙過小或消失，以及兩片高低不一致，可用銼刀銼，但內(nèi)、外表面要完好，外錐面與座要配合好。
② 若接觸面不嚴密或有毛刺，應打掉磨光。
③ 其他情況，一般應更換新件。
3、手動安裝
（1）使用 10W-40 機油潤滑所有氣門導管孔和氣門桿。未能潤滑氣門導管和氣門桿可導致氣門導管過早磨損。
（2）將氣門彈簧導管安裝到氣門導管上。 將油封推到油封拆裝器和氣門導管上。將油封向下推到導管上，直到下部彈簧座入氣門導管的凹槽中。
（3）拆下油封拆裝器。
（4）安裝氣門。
（5）氣門和氣門彈簧零件分布如圖3所示，然后使用氣門彈簧壓縮器安裝：
① 新氣門鎖片或打磨好的舊鎖片；
② 氣門彈簧座；
③ 氣門彈簧（內(nèi)和外）；
④ 氣門彈簧導管（已安裝）；
⑤ 氣門（進氣和排氣）；
⑥ 氣門桿密封件（已安裝）。
（6）如圖4所示， 用塑料錘輕輕敲擊每個氣門桿端部2次或3次，以確保氣門和氣門鎖片正確就位。僅允許沿著氣門桿的軸線敲擊氣門桿，這樣不會弄彎氣門桿。
也可以采用發(fā)動機氣門彈簧鎖片壓裝工裝，其結(jié)構(gòu)為底座的頂部前排設有六個彈簧座，底座的頂部后排固定有六個定位裝置，左側(cè)第一個定位裝置上固定有壓桿。采用定位裝置和壓桿的結(jié)構(gòu)，使氣門彈簧鎖片的安裝由手工改為工裝安裝，從而降低了操作工的勞動強度，也提高了安裝氣門彈簧鎖片的工作效率（具體細節(jié)請參照第二項）。
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圖3 氣門及氣門彈簧零件示意圖 |
圖4 柴油機氣門彈簧安裝圖 |
二、氣門彈簧鎖片自動裝配技術(shù)
氣門彈簧鎖片的裝配，是發(fā)動機配氣機構(gòu)生產(chǎn)制造的重要環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)生產(chǎn)模式中，一般采用手工裝配的方式，這種裝配方式不僅效率低下，而且具有很大難度，對工作人員專業(yè)性要求較高。在柴油機數(shù)量逐年增多趨勢下，手工裝配方式已經(jīng)無法滿足人們對發(fā)動機性能的要求，只有同時裝配技術(shù)，才能夠降低人為因素對發(fā)動機性能的影響，最終達到提升柴油機整體性能的日標。自動化生產(chǎn)是柴油機行業(yè)的主要發(fā)展方向，國內(nèi)很多企業(yè)也致力于自動化技術(shù)研發(fā)，這為發(fā)動機裝配行業(yè)發(fā)展奠定了良好基礎。
發(fā)動機氣門彈簧鎖片裝配涉及氣動、機械、信息和電氣等多個學科，因此對技術(shù)性和專業(yè)性要求較高。發(fā)動機氣門彈簧鎖片裝備主要由三大部分構(gòu)成，分別是裝配裝備、檢測裝備和傳輸裝備。裝配裝備環(huán)節(jié)的壓緊技術(shù)和自動上下料技術(shù)決定了發(fā)動機氣門彈簧鎖片裝配質(zhì)量和精度；裝配環(huán)節(jié)的何服控制技術(shù)也同樣重要，可以實現(xiàn)裝配裝備準確控制。成品質(zhì)量檢測技術(shù)和防錯技術(shù)，能夠?qū)ρb配過程中的錯誤進行識別，防止殘次品進入發(fā)動機制造當中。彈簧鎖片傳輸與識別跟蹤，需要依靠傳輸部分來完成。以上三者相互配合，是提升自動化裝配效率的關(guān)鍵。
1、壓緊技術(shù)
在發(fā)動機氣門彈簧鎖片裝配工作中，需要用到壓緊技術(shù)。自動上下料裝置將氣門彈簧蓋送至相應位置后。彈簧蓋會被頂桿頂起，在輸送道、分割料氣缸和棘爪共同作用下，鎖片進入到彈簧蓋中。氣門彈簧蓋和鎖片會在頂桿放下后進入到轉(zhuǎn)盤當中，從而對壓緊工位中的鎖片進行壓緊處理。
2、伺服驅(qū)動技術(shù)
在機械控制領(lǐng)域，何服驅(qū)動技術(shù)應用非常廣泛，比如工業(yè)機器人和數(shù)控機床都是常見驅(qū)動技術(shù)。將伺服驅(qū)動技術(shù)應用于發(fā)動機氣門彈簧鎖片自動裝配中，是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。彈簧分料轉(zhuǎn)盤會在伺服電機與聯(lián)軸器作用下進行旋轉(zhuǎn)，對分料轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動精度進行控制，有利于彈簧片與鎖片之間的有效裝配，并且降低廢品率，保障裝配精度。
3、防錯技術(shù)
為了降低發(fā)動機氣門彈簧鎖片自動裝配錯誤發(fā)生概率，應該加強防錯技術(shù)應用。該技術(shù)主要是對自動操作與人工操作錯誤進行識別和消除，在此過程中，需要利用限位開關(guān)、視覺系統(tǒng)、光電傳感器、機械防錯、條形碼系統(tǒng)和智能料架等多種設備與系統(tǒng)，以提升防錯效果。在發(fā)動機氣門彈簧鎖片自動裝配中，為了確保裝配高效性與流暢性，必須要對防錯技術(shù)加以優(yōu)化和改進，以滿足當下自動化裝配工作要求。
三、質(zhì)量檢測技術(shù)
發(fā)動機運行性能與使用壽命受到氣門彈簧鎖片裝配效果影響較大，比如裝配操作性能、精度和使用性能等。通過質(zhì)量檢測技術(shù)，可以有效檢測自動化裝配的各個環(huán)節(jié)，提升裝配質(zhì)量，夠保障產(chǎn)品合格率，為生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。氣門彈簧蓋和鎖片數(shù)量是裝配檢測中的主要內(nèi)容，一般氣門彈簧蓋和鎖片在壓緊工位中的比例要控制在1：2；裝配質(zhì)量和精度檢測要在完成整個裝配工作后進行，為提升發(fā)動機質(zhì)量奠定基礎。
1、技術(shù)要求
① 氣門彈簧鎖片緊固在氣門桿上時，其外圓錐面與座的錐孔應緊密接觸；
② 氣門彈簧鎖片平面結(jié)構(gòu)如圖5所示，兩鎖片的端面平面，應低于座圈2.5mm；
③ 氣門彈簧鎖片緊固在氣門桿上，分開面每邊應有0.5mm以上的間隙；
④ 兩鎖片的高低之差在0.3mm以內(nèi)。
2、檢驗（技術(shù)鑒定）
① 使用專業(yè)機器（檢測裝置如圖6），檢查兩鎖片內(nèi)外表面及座錐孔有無明顯磨痕及損傷，有則更換。
② 測量或?qū)Ρ?，若兩鎖片高低之差超過0.3mm，應更換一致的。
③ 若兩鎖片分開面間隙已經(jīng)消失，應更換。
④ 若鎖片只有一頭和座接觸'機器工作時，鎖片因單頭張開使它和氣門桿都磨壞，甚至使鎖片跳出，因此應更換。
⑤ 若鎖片片面凸筋有磨損，應更換。
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圖5 柴油機氣門彈簧鎖片平面結(jié)構(gòu)圖 |
圖6 柴油機氣門鎖片檢測裝置 |
總結(jié)：
氣門彈簧鎖片裝配質(zhì)量將直接決定發(fā)動機運行性能，手動裝配只有在維修現(xiàn)場且不具備使用壓裝裝置的場合才能采用的辦法，畢竟其安裝質(zhì)量既不能標準化，也無法使用專用的檢測裝置對其安裝質(zhì)量進行驗證。因此，只有采用自動裝配技術(shù)，才能夠提升生產(chǎn)效率，增加企業(yè)經(jīng)濟效益，防止裝配質(zhì)量對發(fā)動機造成影響。與此同時，應該對多項裝配技術(shù)特點及應用方法進行優(yōu)化改進，確保最終產(chǎn)品符合行業(yè)標準。
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