故障檢查與技術維護

柴油發電機氣門的研磨方法和密封性檢驗

 

摘要：氣門是柴油發電機配氣機構的重要零件，經常處在高溫（進氣門約在300～400℃，排氣門約在800～900℃）條件下工作，其潤滑和冷卻條件都很差，又在頻繁的開閉運動中承受著撞擊負荷，故成為柴油發電機易磨損，易損壞的機件之一。為使柴油發電機正常工作，必須對磨損或損壞的氣門及時地予以研磨或修理。

 

      氣門分為進氣門和排氣門兩種，都是由圓形且帶有錐面的頭部和圓柱形的桿部組成。氣門頭部的錐面用來與氣門座的內錐面配合，以保證密封。氣門桿部同氣門導管配合，為氣門運動起導向作用。在使用中氣門常見的耗損有氣門桿部及尾端的磨損、氣門桿的彎曲變形、氣門工作面錐面磨損與燒蝕等。

 

一、氣門修理方法

 

      用外徑千分尺測量氣門桿身的上、中、下3個截面，且測量位置應相互垂直分別測量。與桿尾端部尚未磨損部位的尺寸進行對比，得出磨損量和圓柱度誤差，如圖1所示。如偏差超過規定值，則應修理或更換。

1、氣門桿部的修理

（1）氣門桿的矯直

      當氣門桿直線度大于0.02 毫米時應予以矯直，大于0.2 毫米時應報廢。矯直方法如圖2所示，在專用的V形架上，使凸面向上，用手動壓力機壓矯。壓矯時為10倍直線度，壓下并停留2分鐘。直線度矯正到0至反彎0.02 毫米之間，即可停矯。為避免壓壞表面，可墊銅片。

（2）氣門桿的重磨

      氣門桿磨損后，可在無心磨床上重磨，使直徑減小至比修理尺寸和名義尺寸小0.25 毫米和0.50毫米裝機時，需配用減小孔徑的導管。桿部直徑公差應與原廠制件公差相同，直線度小于0.02毫米，圓柱度誤差小于0.01 毫米（在100 毫米長度內），表面粗糙度Ra0.8μm以下。今后，這一修理方法將被更換新件的方法代替。

（3）氣門桿的鍍鉻修理

      重磨法修理需同時配用修理尺寸的導管并備有相應的鉸刀。在磨損不嚴重時，可以用鍍硬鉻（或松孔鍍鉻）的方法恢復氣門桿的原始尺寸。鍍鉻時，應留有磨削余量，鍍后將直徑磨至原廠要求的尺寸。

 

圖1  氣門磨損檢查

圖2  氣門垂直檢查和矯正

 

 

2、氣門桿端面的修理

（1）桿端磨平。

      氣門桿端面如圖3所示，若其被搖臂或挺桿螺釘磨凹時，可磨平，但累積磨低量不宜大于1.5 毫米（因為桿端淬硬層厚度下限為2毫米）。

（2）鍍鉻修理。

      對于磨損較重、硬度偏低的氣門采用局部鍍鉻修理方法較好，鍍后不必重磨，只用00號細砂紙拋光即可。對于桿端多次重磨的氣門也宜采用此方法恢復。

3、氣門頭部修理

（1）氣門頭部歪曲的冷矯。

      在專用的胎模中，以手壓床沖頭壓平氣門頂面。矯后應檢查頸部是否有裂紋。

（2）氣門錐面的磨削。

      氣門錐面的角度如圖4所示，磨錐面的加工通常在磨光機上進行，具體操作方法是將氣門夾在夾頭上，并按照氣門錐面角度數扳動夾頭座，使座上刻線對準床面標尺上的相應刻度。按下工件旋轉按鈕，使氣門旋轉。察看氣門頭部外徑是否搖擺，如擺動較大，應重新矯正氣門頭部的歪曲或氣門桿的直度。按下電鈕，啟動砂輪電動機。一手轉動縱向進給手柄，另一手操縱橫向移動手柄。磨削時，進刀量應小（由縱向進給控制）磨至出現完整的錐面為止。宜使用冷卻液，以提高光潔度，并防止過熱。檢查氣門頭部厚度及直徑大小。當厚度小于0.8 毫米時，應磨小氣門頭部直徑，但不得小于規定尺寸，否則應報廢氣門。

 

圖3  氣門組成結構圖

圖4  氣門密封錐面角度

 

二、氣門研磨

 

      柴油機在使用過程中，若氣門與氣門座之間的密封錐面損壞嚴重，造成漏氣的，就需要修磨。修磨前應先清理氣門、氣門座與氣門導管表面的積碳及其它污漬，并清洗干凈。檢查氣門導管與氣門桿部之間的配合間隙，使它合格。在此基礎上，才能車或磨氣門錐面，并鉸削氣門座錐面，然后進行研磨；若密封錐面損壞較輕的，可直接研磨。

1、研磨氣門的注意事項

（1）首先檢查氣門工作面有無麻點、凹陷和斑痕，應采取光磨消除。檢查氣門桿的彎曲度，可將氣門桿放在V型架上，用千分表檢查其中部的擺差，超差時應予冷壓校直。檢查氣門桿的磨損量，可用外徑分厘卡檢查，如其磨損超過0.125毫米，應更換或噴鍍、光磨至規定尺寸。氣門頭部錐面經多次磨削直徑會減小，當氣門頭邊緣厚度小于0.8毫米時，應更換新件。

（2）在電動光磨機上光磨氣門時，須注意其工作面的磨修角度，在保證消除氣門表面麻點、凹坑的前提下，盡量減少磨削量，以延長氣門的工作壽命。如無光磨機時，可用臺鉆或車床來銼磨。銼磨時，先將氣門夾在臺鉆或車床卡盤上，然后開動電機，用油石或細平銼刀沿氣門的工作面進行磨削，直到麻點、凹坑和斑痕等缺陷消除為止，最后用細砂布將銼刀包一層后進一步光磨氣門。

（3）氣門光磨后，按工藝規范再進行氣門座的鉸削。氣門座的鉸削分初鉸、精鉸和光磨，光磨須保證其工作面角度和粗糙度。氣門座鉸削后，可用標準氣門插入座口，用皮碗輕拍數下（注意不要轉動氣門），此時氣門中間偏下處出現幾道圓圈，即有線接觸印痕，說明合乎要求。

2、手工研磨氣門步驟

      手工研磨氣門應采取“一次涂砂、兩次檢查”的方法。研磨方法如下：

（1）在氣門錐面上涂一層薄薄的粗研磨砂（凡爾砂）或沿錐面均勻地點幾點粗研磨砂，將氣門桿上涂一層潤滑油插入氣門導管內。最好用一軟墊套在氣門桿上，防止研磨時研磨砂漏到氣門導管內，破壞了氣門桿和氣門導管之間的配合。

（2）用研磨專用工具的皮碗或橡皮捻子吸住氣門大頭平面（如圖5所示），手搓工具木桿，邊左右轉動、邊上下拍打，并適時地向一個方向轉動一下氣門，使研磨均勻（步驟如圖6所示）。

（3）待研磨出一個完整無缺陷的環帶后，清洗粗研磨砂，換上細研磨砂，重復上述研磨動作，直到研磨表面出現一條整齊無光澤的灰色環帶為止。環帶寬度不宜超過2 毫米。

（4）徹底清洗研磨砂后，一定要在氣門錐面上涂一層清潔的潤滑油，再研磨幾分鐘才算結束。研磨后的氣門與氣門座必須成對配套使用，不可互換。

      研磨后的氣門接觸線應在其錐面中部，要求接觸線帶寬度：進氣門為1.2~1.5毫米，排氣門為1.5~2.0毫米，接觸線寬度過大、過小都不利于密封。

 

圖5  氣門手工研磨示意圖

圖6  氣門錐面手工研磨步驟圖

 

 

三、研磨后密封性的檢驗

 

      檢驗柴油發電機氣門與氣門座密封性通常有以下方法。

 

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