新聞主題	氣門的密封要求、磨損量檢測和維修方法

 

摘要：氣門組用于封閉進(jìn)、排氣道，氣門傳動(dòng)組零件用于按發(fā)動(dòng)機(jī)的工況要求，控制氣門的開啟和關(guān)閉時(shí)刻及規(guī)律。因氣門宜接觸高溫燃?xì)饨佑|，受熱嚴(yán)重且散熱困難，所以氣門溫度很高，又由于氣門承受氣體力和氣門彈簧力以及運(yùn)動(dòng)慣性力遭受到?jīng)_擊，從而容易磨損。由于氣門的工作條件非常惡劣，其常見耗損包括氣門桿部及尾端的磨損，氣門工作錐面磨損與燒蝕，以及氣門桿的彎曲變形等。因此，需要按照維修手冊要求對發(fā)動(dòng)機(jī)氣門機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查、測量，并根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行分析做出零件好壞及維修方案的判斷。

 

一、氣門的技術(shù)要求 

 

      氣門組主要由氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門彈簧座和氣門鎖片等組成，其中，氣門是由氣門頭部和桿部組成，如圖1所示。氣門桿呈圓柱形，在氣門導(dǎo)管中不斷進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此，其表面必須經(jīng)過熱處理和磨光。

1、技術(shù)要求

      氣門與氣門組的配合對柴油發(fā)電機(jī)的動(dòng)力性和密封性有很大影響，有以下技術(shù)要求：

（1）氣門與座圈的工作錐面角度應(yīng)一致。

（2）氣門與座圈的密封帶位置在中部靠內(nèi)側(cè)。

（3）氣門與座圈的密封帶寬度應(yīng)符合原設(shè)計(jì)規(guī)定，一般為1.2~2.5mm.

（4）氣門工作錐面與桿部的同軸度誤差應(yīng)不大于0.05mm。

（5）氣門桿與導(dǎo)管的配合間隙應(yīng)符合原廠規(guī)定。

2、檢測要求

      從對氣門的測量要求即氣門的鑒定，其主要常見檢測的部位如圖2所示。

① 氣門頂及頸部有裂紋、嚴(yán)重爆皮及其頭部邊緣厚度小于0.5mm時(shí)應(yīng)作報(bào)廢處理。

② 氣門彎曲度大于0.03mm或氣門頭部擺差（徑向跳動(dòng)）大于0.05mm，應(yīng)進(jìn)行冷壓校正或用軟質(zhì)錘進(jìn)行敲擊校正，無法校正時(shí)應(yīng)更換新件。

③ 氣門桿失圓度、錐形度大于0.03mm時(shí)作報(bào)廢處理。

④ 氣門桿磨損量大于0.075mm，應(yīng)更換或鍍鉻修復(fù)。

⑤ 氣門錐形工作面燒蝕、斑點(diǎn)及凹陷輕微時(shí)，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(diǎn)及凹陷嚴(yán)重時(shí)，必經(jīng)進(jìn)行光磨修復(fù)。

 

圖1  柴油機(jī)氣門結(jié)構(gòu)及各部分名稱

圖2  氣門外形尺寸測量位置示意圖

 

二、氣門的檢查方法

 

      氣門檢查主要包括外觀目視檢測（氣門座部位點(diǎn)腐蝕，頭部錐面厚度，氣門桿部彎曲，氣門桿部點(diǎn)蝕磨損，鎖片槽磨損，氣門桿頂端磨損）、氣門長度檢測、 氣門頭部直徑檢測、 氣門錐面上的接觸面寬度檢測、氣門座的接觸面寬度檢測、 進(jìn)-排氣門對氣門座的同心度檢測以及氣門錐面位置檢測等內(nèi)容。

1、氣門桿磨損檢修

      氣門桿磨損用外徑千分尺進(jìn)行測量，如圖3所示。在氣門桿磨損最大的部位和氣門桿尾部未磨損的部位進(jìn)行對比測量。測得的磨損量不得超0.04mm桑塔納JV柴油發(fā)電機(jī)氣門桿磨損量不得超0.05mm，否則應(yīng)該更換新件。

2、氣門桿身彎曲的檢修

      如圖4所示。將氣門桿支承在兩個(gè)距離100mm的V形架上，然后用百分表觸頭測量氣門桿中部的彎曲度，其值超過0.05mm應(yīng)更換或校正氣門。在氣門頭部用百分表測量，轉(zhuǎn)動(dòng)氣門頭部一圈，讀數(shù)最大和最小之差的1/2即為氣門頭部的傾斜度誤差，許用傾斜度誤差為0.02mm；氣門桿彎曲或氣門頭部歪斜超過規(guī)定范圍后，需更換氣門 

 

圖3  氣門桿磨損檢測示意圖

圖4  氣門桿彎曲的檢驗(yàn)示意圖

 

三、氣門的修復(fù)方法

 

      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(jī)上進(jìn)行；銼磨可在臺(tái)鉆或車床上用銼刀進(jìn)行，也可直接用銼刀進(jìn)行銼磨。

1、用氣門光磨機(jī)光磨氣門工作面

      氣門光磨機(jī)的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，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(dòng)，上面安裝的有電動(dòng)機(jī)和左右兩個(gè)砂輪；橫拖板可用手柄作橫向移動(dòng)，上面安裝的有氣門夾架，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。橫拖板上附有刻度，當(dāng)松開夾架上的固定螺釘時(shí)，即可調(diào)整。

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，氣門頭伸出夾母旋緊。

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，并將緊固螺母旋緊。

④ 光磨。

      先開動(dòng)夾架上的電動(dòng)機(jī)，檢查氣門是否有搖擺現(xiàn)象，氣門無搖擺時(shí)，再開動(dòng)砂輪電動(dòng)機(jī)進(jìn)行光磨（如圖6所示）。

      光磨時(shí)，一手轉(zhuǎn)動(dòng)橫向手柄，使氣門慢慢向右移動(dòng)，一手轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)橫向手柄，使氣門工作面在砂輪面上左右慢慢移動(dòng)，以保持砂輪平整。但須注意：氣門移動(dòng)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(dòng)機(jī)。

      在光磨時(shí)，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號砂布磨光氣門工作面。

2、用臺(tái)鉆或車床銼磨氣門工作面

      先將氣門夾在臺(tái)鉆夾頭或車床的卡盤上，開動(dòng)電動(dòng)機(jī)，用細(xì)平銼刀沿氣門原來的工作面角度，將麻點(diǎn)、凹陷、斑痕等缺陷銼去，最后在銼刀上包一層細(xì)砂布將氣門工作面進(jìn)行光磨。修磨時(shí)，應(yīng)盡量減少金屬的磨削量，以免影響斜面的光潔度，速度也不宜過快，以免出現(xiàn)擊打銼刀的現(xiàn)象。銼磨時(shí)，如氣門頭斜面有明顯的跳動(dòng)現(xiàn)象，可能是由于氣門固定不當(dāng)或氣門桿彎曲所造成，應(yīng)重新夾持或校正氣門桿。

3、用銼刀銼磨氣門工作面

      這種方法是在沒有上述設(shè)備的情況下進(jìn)行的。其方法是：用左手拿氣門并保持一定的角度，右手拿銼刀進(jìn)行銼削，邊銼邊轉(zhuǎn)動(dòng)氣門，使氣門四周銼得均勻，最后在銼刀上包一層砂布將氣門打光。

      由以上氣門的光磨工藝可以看出，氣門經(jīng)過光磨，解決了因磨損、燒蝕等使氣門關(guān)閉不嚴(yán)而漏氣的矛盾。但是經(jīng)多次光磨后，氣門頭邊緣的厚度會(huì)逐漸減少，若氣門頭邊緣的厚庶過薄時(shí)，在工作中容易產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象。因此，當(dāng)汽油機(jī)的氣門頭邊緣的厚度小于0，柴油機(jī)的氣門頭邊緣厚度小于1mm時(shí)，應(yīng)更換氣門。

 

圖5  氣門研磨機(jī)結(jié)構(gòu)圖

圖6  氣門光磨機(jī)修磨氣門工作錐面示意圖

 

四、氣門組拆裝步驟

 

      拆卸完氣缸蓋后，取出液壓挺柱，必須先使用專用氣門拆裝鉗壓縮氣門彈簧，然后取出氣門鎖片、氣門彈簧座、氣門彈簧、氣門油封及氣門（零件分解如圖7所示）。各組件按順序擺放好，不得錯(cuò)亂，如圖8所示。安裝時(shí)與拆卸順序相反，注意裝入氣門組件時(shí)注意配對標(biāo)記，不得裝錯(cuò)。

1、拆卸步驟

① 拆卸空氣濾清器，拆卸機(jī)油加注口蓋。

② 拆卸氣門室蓋。

③ 拆卸齒形帶上護(hù)罩。

④ 轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸使凸輪軸同步帶輪位于第一缸上止點(diǎn)標(biāo)記。凸輪軸同步帶輪上的標(biāo)記必須對準(zhǔn)同步帶防護(hù)罩上的箭頭。

⑤ 轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸到第一缸上止點(diǎn)，檢查并做好正時(shí)記號。

⑥ 松開半自動(dòng)張緊輪，從凸輪軸同步帶輪上取下同步帶。

⑦ 先拆第1、3、5軸承蓋，然后對角交替松掉第2、4道軸承蓋。

⑧ 拆卸凸輪軸。

2、安裝步驟

① 氣門傳動(dòng)組的安裝，按拆卸時(shí)的相反順序操作。

② 清洗、校驗(yàn)零部件。

③ 按原位裝入氣門組件、液壓挺柱、凸輪軸軸承蓋等部件，不得裝錯(cuò)。

④ 安裝凸輪軸前放上軸承蓋，確定安裝位置（注意孔的上下兩半部要對準(zhǔn)）。

⑤ 安裝凸輪軸時(shí)，第一缸凸輪必須朝上，凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲軸（第一缸）不可置于上止點(diǎn)位置，否則會(huì)損壞氣門及活塞頂部。

⑥ 潤滑凸輪軸軸承表面。

⑦ 先安裝2、4號軸承蓋，對角交替擰緊第2、4軸承蓋螺栓，緊固力矩為20N•m。

⑧ 再安裝第1、3、5軸承蓋，對角交替擰緊第1、3、5軸承蓋螺栓，緊固力矩也是20N•m。

⑨ 裝上凸輪軸同步帶輪，緊固力矩為80N•m。

⑩ 安裝同步帶（調(diào)整配氣相位）時(shí)注意使凸輪軸同步帶輪上的標(biāo)記與氣門罩蓋平面平齊，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸使凸輪軸同步帶輪位于第一缸上止點(diǎn)標(biāo)記處。

? 按與拆卸相反的順序安裝其他零部件。

? 安裝好凸輪軸后，發(fā)動(dòng)機(jī)在約30min內(nèi)不得起動(dòng)，以便液壓挺柱的補(bǔ)償元件進(jìn)入狀態(tài)，否則氣門將敲擊活塞。

? 在對配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行過維修后，應(yīng)小心地轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸至少兩圈，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)敲擊氣門。

 

圖7  發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)零件分解圖

圖8  柴油機(jī)氣門的拆卸工具與步驟

 

總結(jié)：

      氣門是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零部件之一，其正常運(yùn)行對發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和效率具有重要影響。然而，由于長期使用和磨損，氣門往往會(huì)出現(xiàn)故障和損壞，需要進(jìn)行檢修和維修。以上文章內(nèi)容就是讓讀者通過熟悉氣門的檢修流程和方法，并掌握柴油發(fā)電機(jī)組常見故障的排除和修復(fù)技術(shù)。

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