氣門座圈的檢驗、鑲配、鉸削和修復(fù)方法

發(fā)布時間:2023-09-07 點擊:557
技術(shù)維修與康明斯知識
柴油發(fā)電機氣門座的檢驗與修理
檢驗和維修柴油機配氣機構(gòu)的氣門座是門技術(shù)工程活,其中涉及到的密封性質(zhì)量的判斷、分析更是必須通過專業(yè)的檢測手段。正確的氣門維修對柴油發(fā)電機組性能至關(guān)重要。因此,必須遵守所有測量程序細(xì)節(jié),以便識別出超過規(guī)格的部件。如測量后數(shù)據(jù)顯示氣門或氣門座必須修整,在修整后應(yīng)重新執(zhí)行測量程序進行復(fù)檢。
一、氣門及座圈的技術(shù)要求
氣門座圈在高溫下會受到氣流的侵蝕以及閥的沖擊和磨損。一方面,這將導(dǎo)致過度的氣門座圈沉和氣密性差,從而影響發(fā)動機功率。另一方面,它也可能導(dǎo)致瓣膜消融,以致造成拉動氣缸的后果。因此,氣門的技術(shù)參數(shù)非常嚴(yán)格,其尺寸外形如圖1所示。
(1)進氣門常規(guī)尺寸
氣門座直徑標(biāo)準(zhǔn)(新):32.85~33.15mm
氣門桿長度標(biāo)準(zhǔn)(新):117.5~118.1mm
氣門桿直徑標(biāo)準(zhǔn)(新):5.48~5.49mm
氣門桿直徑使用極限:5.45mm
(2)排氣門常規(guī)尺寸
氣門座直徑標(biāo)準(zhǔn)(新):25.85~26.15mm
氣門桿長度標(biāo)準(zhǔn)(新):115.65~116.25mm
氣門桿直徑標(biāo)準(zhǔn)(新):5.45~5.46 mm
氣門桿直徑使用極限:5.42mm
(3)注意事項
① 柴油發(fā)電機氣門座有裂紋或氣門座磨損較大,鉸削后錐形工作面太低(低于缸蓋平面2mm),均應(yīng)作報廢處理,更換新氣門座圈。
② 柴油發(fā)電機氣門座錐形工作面如圖3所示,如果磨損起槽、麻點或燒蝕輕微,可研磨修復(fù),嚴(yán)重時采用鉸削、光磨等方法修復(fù)。
圖1 氣門尺寸圖
圖3 氣門座錐形工作面位置圖
二、氣門座的檢查與測量
1、檢查氣門座工作面
檢查氣門座工作面有無燒蝕、斑點、裂紋和溝槽。氣門座錐形工作面經(jīng)磨損變寬,或錐形工作面燒蝕較嚴(yán)重,出現(xiàn)較深的凹陷溝槽和斑點時,應(yīng)進行鉸削或磨削。
2、氣門座寬度的測量
寬度過小,則氣門與氣門座接觸差、導(dǎo)熱差,甚至漏氣;寬度過大,則容易堆積炭渣和氣門關(guān)閉不嚴(yán),使接觸面燒蝕而漏氣。
① 用適當(dāng)?shù)臉?biāo)尺測量汽缸蓋中的氣門座寬度,如圖3所示。
② 用專業(yè)的檢測裝置在氣門錐面上測量氣門座寬度,如圖4所示。
維修提示:
氣門座接觸面至少要距離氣門外徑(余量)0.5mm。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。
圖3 氣門座寬度就機測量
圖4 氣門座圈錐面跳動及寬度檢測
3、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。可調(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)。
4、氣門余量的測量
① 用適當(dāng)?shù)臉?biāo)尺測量氣門余量,測量部位如圖5所示。
② 如果氣門余量超過規(guī)格,則更換氣門。
5、氣門座同心度的測量
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。
① 將藍(lán)染色劑輕輕涂于氣門錐面上,如圖6所示。
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。
圖5 氣門余量測量部位示意圖
圖6 氣門座同心度測量部位示意圖
三、氣門座圈的維修方法
1、氣門座圈的修復(fù)
擦干凈氣門座圈上的油污積碳及雜質(zhì),觀察氣門座圈工作面上有無燒蝕,是否出現(xiàn)的斑點、凹陷,若有,應(yīng)進行鉸削或修磨。在進行修磨前,應(yīng)確定其最大允許修磨尺寸,若超過該尺寸,就不能保證液壓挺桿正常工作,也就沒有修理必要。將氣門安裝在汽缸蓋上,并緊壓在氣門座上,如圖7所示,測量氣門桿尾部與缸蓋上邊緣間的距離a,由所測得的距離a減去進、排氣門長度的最小尺寸,即為最大允許修整尺寸。若更換新氣門后測量的最大允許修整尺寸超出范圍,則不能保證氣門的正常工作,應(yīng)更換汽缸蓋。
為了保證氣門座各斜面與氣門導(dǎo)管的同軸度,鉸削(或磨削)氣門斜面時,是用氣門導(dǎo)管作定位基準(zhǔn)。因此,必須先修理或更換氣門導(dǎo)管。通常使用氣門座鉸刀進行氣門座鉸削。先初鉸,將燒蝕、斑點等缺陷鉸去。然后用新氣門或光磨過的氣門進行試配,要求接觸面應(yīng)在氣門斜面的中下部,寬度為1.20~1.60mm。如果接觸面偏上,應(yīng)用30°鉸刀鉸削,使接觸面下移;如果接觸面偏下,可用60°鉸刀鉸削,使接觸面上移。最后用的細(xì)刃鉸刀精鉸或在鉸刀上墊細(xì)砂布鉸磨,以降低接觸面的粗糙度。桑塔納、捷達(dá)發(fā)動機氣門座接觸面角度為45°,其寬度進氣門為2.00mm,排氣門為2.40mm。因為排氣門工作溫度高,要增加導(dǎo)熱性。
氣門座除使用手工具鉸削外,還可用光磨機進行修磨。光磨機修磨氣門速度快、質(zhì)量好,特別是修磨硬度高的氣門座效果更好,但砂輪消耗較大,需經(jīng)常修整。磨削前應(yīng)先將氣門導(dǎo)管孔及氣門座圈擦凈,以導(dǎo)管為基準(zhǔn),選擇適合于導(dǎo)管孔徑的定心桿插入導(dǎo)管孔,不能有搖擺或偏斜現(xiàn)象,然后按上述角度和要求進行修磨。
2、氣門座圈的鑲配
若氣門座圈表面有裂紋、燒損或錐面低于汽缸蓋結(jié)合平面的尺寸超出使用極限,則應(yīng)更換新的氣門座圈。首先拆下舊氣門座,可用鉸刀削薄氣門座或在氣門座內(nèi)側(cè)點焊幾個焊點,敲擊焊點,拆下氣門座圈;也可用氣門座拉具拉出,然后測量座圈孔直徑,按直徑孔大小選擇新座圈。為了防止松落,新座圈與座孔應(yīng)有一定過盈量;氣門座圈材料應(yīng)采用在工作溫度下塑性變形較小而硬度較高的合金材料,一般采用合金鑄鐵、球墨鑄鐵,也有采用合金鋼的。通常,座圈的硬度比氣門工作面硬度稍低一些,采用冷縮法或加熱法將氣門座圈鑲?cè)胱變?nèi)。冷縮法是將氣門座圈在液氨中冷凍至-195℃后,壓入氣門座承孔。熱脹法是將座圈承孔加溫到1000℃左右,然后將座圈涂油,墊以軟金屬迅速將座圈壓入承孔。氣門座圈鑲?cè)牒螅瑧?yīng)將高出汽缸體(汽缸蓋)平面的部分修平。
3、氣門座的鉸削
為保證氣門與氣門座可靠密封,氣門座上加工有與氣門相適應(yīng)的錐角。45°(或30°)的錐面是與氣門密封錐面配合的工作面,寬度b為1~3mm,15°和75°(各機型要求不同)錐角是用來修正工作面位置和寬度的。
(1)砂磨
為了保證氣門導(dǎo)管與氣門座的同軸度,應(yīng)根據(jù)氣門導(dǎo)管的內(nèi)徑選擇鉸刀導(dǎo)桿,導(dǎo)桿以能輕輕推入導(dǎo)管孔內(nèi)、無松動為宜。若為舊氣門座,由于使用后的氣門座表面存在硬化層,在鉸削時往往會使鉸刀打滑,因此在鉸削前先砂磨硬化層,可用粗砂布墊在鉸刀面先進行砂磨,然后再進行鉸削。
(2)鉸刀選擇
鉸削適用于軟質(zhì)氣門座,通常用氣門座鉸刀進行。一副氣門座鉸刀角度一般為15°、30°、45°、75°(或60°)四種。30°和45°鉸刀又分為粗刃和細(xì)刃兩種。一般粗刀刃上帶有齒形,用它作初步鉸削,當(dāng)鉸削一定程度時,再用細(xì)刃鉸刀精加工。在鉸削之前還應(yīng)注意鉸氣門座時,是以氣門導(dǎo)管為基準(zhǔn)的,所以氣門導(dǎo)管如需要更換或鉸配時,應(yīng)在氣門座的鉸削之前進行。否則,若先鉸削氣門座再更換或鉸配導(dǎo)管,就可能使座和管的中心偏移,而造成氣門無法和座進行配合的后果。
(3)粗鉸:
若是修復(fù)舊氣門座,氣門角度為45°,可先將45°(氣門角度為30°時用60°粗鉸刀)粗鉸刀套在導(dǎo)桿上,使鉸刀的鍵槽對準(zhǔn)鉸刀把下端面的凸緣,即可進行鉸削,如圖8(a)所示。鉸削時,鉸刀應(yīng)豎直向下,兩手用力要均勻,順時針平穩(wěn)鉸削,直到將燒蝕、斑點等缺陷鉸去為止。若是鑲新氣門座圈,則選用45°(氣門角度為30°時用60°粗鉸刀)粗鉸刀鉸主錐帶(即工作斜面),直至出現(xiàn)寬度達(dá)1~1.5mm的完整錐帶位置。
(4)試配與修整
初鉸后,用光磨過的相匹配的氣門進行試配。要求接觸面在氣門工作面的中下部,氣門工作寬度符合要求。試配時,如果接觸面偏上,應(yīng)用15°鉸刀鉸削,如圖8(b)所示,使接觸面下移;如果接觸面偏下,則用75°鉸刀鉸削,如圖8(c)所示使接觸面上移。
(5)精鉸:
最后用45°(工作面為30°時用60°鉸刀)的細(xì)刃鉸刀重鉸一次,如圖8(d)所示一次提高錐面精度。然后,在鉸刀下墊細(xì)砂紙再次作精細(xì)的修鉸,以提高接觸面的質(zhì)量和表面粗糙度。
圖7 氣門桿尾部與缸蓋上邊緣的距離測量
圖8 鉸削氣門座步驟圖

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