柴油機(jī)氣缸蓋部件的氣門(mén)密封面的修復(fù)

杜俊峰

中原石油工程有限公司 457001

柴油機(jī)氣缸蓋部件的氣門(mén)密封面的修復(fù)

杜俊峰

中原石油工程有限公司 457001

在石油鉆井過(guò)程中，提供動(dòng)力的柴油機(jī)發(fā)揮著很重要的作用，在鉆井施工中濟(jì)南產(chǎn)12V190柴油機(jī)工作的過(guò)程中定期檢查氣門(mén)密封狀況，氣門(mén)和氣門(mén)座口堆面之間密封狀況直接影響柴油機(jī)的工作性能，若出現(xiàn)密封不嚴(yán)造成漏氣，將產(chǎn)生堆面燒損，功率下降。因此，從確保柴油機(jī)的良好性能和鉆井節(jié)約成本的角度分析，應(yīng)定期檢查其密封狀況，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，并得到減少磨損的方法，確保其良好的密封性。使柴油機(jī)聲音正、馬力足、使用壽命長(zhǎng)。

氣門(mén)密封面；鉸削；研磨

一、引言

在鉆井中如果始終把“節(jié)約鉆井成本”作為一項(xiàng)重要任務(wù)來(lái)抓，在工作中小改小革，使設(shè)備不斷的適應(yīng)各種環(huán)境和不同工況下的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，確保了生產(chǎn)任務(wù)的順利進(jìn)行，從而為公司經(jīng)濟(jì)效益能做出貢獻(xiàn)。這里針對(duì)濟(jì)南柴油機(jī)廠12V190柴油機(jī)氣缸蓋部件的氣門(mén)密封面修復(fù)方法的研究，并運(yùn)用到生產(chǎn)當(dāng)中，確實(shí)解決了一些生產(chǎn)上容易忽略的問(wèn)題。

二、氣門(mén)密封面減少磨損與修復(fù)方法

（一）修復(fù)方法

1.準(zhǔn)備工具和材料 常用工具有：鉸刀)、研磨砂、煤油、機(jī)油、皮碗.

2.操作步驟

(1)鉸削氣門(mén)座:用于氣門(mén)座錐度相同的粗鉸刀(進(jìn)氣門(mén)120度.排氣門(mén)90度)將氣門(mén)座上的一層硬皮鉸削去，同時(shí)消除磨損和腐蝕的斑痕。用15度和75度鉸刀分別鉸削氣門(mén)座的上口和下口。用氣門(mén)座斜度相同的細(xì)鉸刀(磨光刀)將斜面鉸得光潔無(wú)痕。

(2)研磨氣門(mén):將氣門(mén)。氣門(mén)座及氣門(mén)導(dǎo)管處的金屬碎屑等雜物清除干凈。在氣門(mén)和氣門(mén)座的接觸面上涂一層薄而均勻的粗研磨砂，并在氣門(mén)桿上涂上潤(rùn)滑油。將氣門(mén)桿插入導(dǎo)管中，用皮碗吸住氣門(mén)上端平面，用手念動(dòng)氣門(mén)進(jìn)行研磨。當(dāng)氣門(mén)與氣門(mén)座出現(xiàn)一條整齊無(wú)斑痕.麻點(diǎn)的接觸環(huán)帶時(shí)，將粗研磨砂洗去，在換細(xì)研磨砂繼續(xù)研磨。當(dāng)接觸環(huán)帶出現(xiàn)一條整齊的灰色環(huán)帶時(shí)，洗去細(xì)研磨砂，涂上機(jī)油繼續(xù)研磨約5分鐘。

3.技術(shù)要求與注意事項(xiàng)

手工研磨氣門(mén)只使用于氣門(mén)密封錐面磨損較小。麻點(diǎn)較淺的氣門(mén)(或氣門(mén)座)。氣門(mén)在研磨過(guò)程中，要經(jīng)常提起氣門(mén)調(diào)換與氣門(mén)座的相對(duì)位置，以保證研磨均勻。正確選用鉸刀進(jìn)行鉸削,鉸削時(shí)鉸刀要放正,轉(zhuǎn)動(dòng)要平穩(wěn),兩手用力要均勻,以免較偏。不要使研磨砂掉入氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)，以免損壞氣門(mén)桿與氣門(mén)導(dǎo)管的配合間隙。研磨好的氣門(mén)與氣門(mén)座應(yīng)做好配對(duì)記號(hào)，不能進(jìn)行互換。

（二）、相關(guān)知識(shí)

氣門(mén)主要由頭部和桿部組成。桿部與氣門(mén)導(dǎo)管配合起導(dǎo)向作用；頭部與氣門(mén)配合主要起密封作用。在使用過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)氣門(mén)密封不嚴(yán)而漏氣時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢修，以免造成更大的損壞。

當(dāng)氣門(mén)密封錐面出現(xiàn)較大的磨損、凹陷、麻點(diǎn)時(shí)，可以通過(guò)在專門(mén)的氣門(mén)光磨機(jī)上或者在車(chē)床上對(duì)錐面進(jìn)行光磨加工（氣門(mén)座可在行星式磨氣門(mén)座機(jī)上），消除缺陷，然后再經(jīng)過(guò)氣門(mén)與氣門(mén)座互研修復(fù)。當(dāng)氣門(mén)密封錐面磨損較少、麻點(diǎn)、凹陷較淺時(shí)，可通過(guò)人工研磨氣門(mén)的方式進(jìn)行修復(fù)。

1.人工研磨氣門(mén)

采用人工研磨氣門(mén)時(shí)，先將汽缸倒置平放，并用柴油清洗干凈氣門(mén)與氣門(mén)座密封錐面。清洗后在氣門(mén)座錐面上均勻地涂上一層研磨劑(凡爾砂)，然后用一碗形橡皮工具，吸住經(jīng)光磨后的氣門(mén)頭，將氣門(mén)慢慢放入座孔內(nèi)，用手不斷的提起氣門(mén)，使其自由下落沖擊氣門(mén)座，并在這個(gè)過(guò)程中要緩慢的捻轉(zhuǎn)氣門(mén)，以保證研磨的均勻性。

當(dāng)認(rèn)為研磨結(jié)果滿意時(shí)，用棉紗擦凈氣門(mén)與氣門(mén)座上的磨料，然后進(jìn)行涂色檢查。具體的檢查方法是在氣門(mén)錐面上均勻地涂上一層薄薄的紅丹油，然后輕輕地將氣門(mén)放入氣門(mén)導(dǎo)管中，并用手壓住氣門(mén)底面且轉(zhuǎn)動(dòng)1/8-1/4周。轉(zhuǎn)動(dòng)后迅速地提起氣門(mén)，觀察氣門(mén)座錐面上所粘紅丹油的情況。當(dāng)氣門(mén)座錐面中間環(huán)帶出現(xiàn)1.5-2.5毫米寬的均勻連續(xù)的接觸帶,即可認(rèn)為研磨合格。

2.氣門(mén)座鉸削

當(dāng)氣門(mén)座磨損較大或有麻點(diǎn)等較大缺陷后，單純用研磨的方法不能恢復(fù)其應(yīng)有的密封性時(shí)，通常就要對(duì)氣門(mén)座進(jìn)行鉸削。

氣門(mén)座鉸削時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)氣門(mén)大頭的直徑和工作斜面的角度，選擇一組合適的鉸刀，并根據(jù)氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)經(jīng)選擇合適的導(dǎo)向桿。

氣門(mén)座的鉸削順序：

（1）.先選用與氣門(mén)座錐面錐度相同的粗鉸刀，將氣門(mén)座上的一層硬皮鉸去，同時(shí)也消除了凹陷.麻點(diǎn)等缺陷。（2）.選用75度或15度鉸刀來(lái)縮小和改變接觸環(huán)帶的位置和寬度。如環(huán)帶寬而偏上，應(yīng)用15度鉸刀進(jìn)行修整；若環(huán)帶寬而偏下則應(yīng)用75度鉸刀進(jìn)行修整。經(jīng)過(guò)多次修整，直到取得合格的寬度和位置為止。正確的接觸環(huán)帶應(yīng)位于氣門(mén)大頭斜面的中部，或中部稍偏向于氣門(mén)桿部，其寬度一般為1.5～2.5mm。（3）.用精絞刀（刀刃上無(wú)缺口），將錐面鉸削的光滑無(wú)痕。氣門(mén)座經(jīng)鉸削后，應(yīng)測(cè)量氣門(mén)大頭平面沉入缸蓋平面的下陷量。此下陷量應(yīng)在規(guī)定的范圍使用。

（三）氣門(mén)密封性能檢驗(yàn)

1.氣門(mén)密封錐面密封環(huán)寬度的檢查

氣門(mén)密封錐面的密封環(huán)帶寬度直徑影響氣門(mén)的密封性。若密封環(huán)帶過(guò)寬，雖耐磨但不易密封；若密封環(huán)帶過(guò)窄，雖密封但易磨損。因此，該環(huán)帶的寬度要符合各機(jī)型所規(guī)定的寬度（190系列柴油機(jī)該寬度規(guī)定為1～1.5mm）。檢查時(shí)可用直尺直接測(cè)量密封環(huán)帶的寬度。

2.氣門(mén)密封實(shí)驗(yàn)

⑴軟鉛筆劃線法：先用軟鉛筆在氣門(mén)大頭錐面座上均勻地（約間隔4mm劃一直線）劃出若干道直線，然后將氣門(mén)裝入相應(yīng)的氣門(mén)座中，使氣門(mén)斜面與其座面相接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)氣門(mén)1/8～1/4圈后，取出氣門(mén)，檢查鉛筆線條。若每條鉛筆劃線均被切斷，則表示密封良好；若有的線條未被切斷，則表示密封不嚴(yán)，需繼續(xù)研磨。

⑵紅丹油鑒別法：在氣門(mén)工作錐面上涂一層薄薄的紅丹油或其他合適的顏料，然后將氣門(mén)壓在氣門(mén)座的工作錐面上，旋轉(zhuǎn)氣門(mén)1/4圈，提起氣門(mén)檢查，若氣門(mén)被刮去的紅丹油或顏料布滿氣門(mén)座的工作環(huán)帶，無(wú)間斷并很整齊均勻，則表示密封良好。否則，密封不良，需要新研磨。

⑶煤油滲透法：先將修復(fù)合格后的氣門(mén)組件裝配好，再將汽缸蓋側(cè)立放置，分別從進(jìn)、排氣口處加入煤油，觀察氣門(mén)座處有無(wú)滲漏現(xiàn)象。若在5～10min內(nèi)沒(méi)有滲漏現(xiàn)象，則表示密封性能良好。否則，應(yīng)重新研磨。

三、該氣門(mén)密封面修復(fù)方法效果評(píng)價(jià)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

該修復(fù)方法分別針對(duì)不同程度氣門(mén)密封面的磨損情況總結(jié)的，起真對(duì)性強(qiáng)，有一定的實(shí)用效果。從近幾年在新疆市場(chǎng)施工20余口井的施工過(guò)程中，針對(duì)該方法進(jìn)行了多次評(píng)估，并在施工過(guò)程中進(jìn)行實(shí)用推廣，取得了良好的效果。同時(shí)該修復(fù)方法的使用，既省錢(qián)又省事，又能提高柴油機(jī)的維修效率，從而解決了在快速鉆進(jìn)過(guò)程中柴油機(jī)能滿足井下需要的難題。

特別是在青海和新疆市場(chǎng)施工期間，由于氣候惡劣，空氣稀薄，風(fēng)沙大致使柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，燃燒不好，溫度高，功率下降，針對(duì)該情況，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)柴油機(jī)的空氣濾清器加裝濾網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了空氣的二級(jí)過(guò)濾，使空氣的沙塵減少，解決了柴油機(jī)氣門(mén)與氣門(mén)座的磨損加劇情況，也解決了氣門(mén)座下沉情況，從而減少了維修費(fèi)用。

四、認(rèn)識(shí)和結(jié)論

通過(guò)近幾年鉆井施工過(guò)程中，該方法在柴油機(jī)上的應(yīng)用實(shí)踐，可以得到以下認(rèn)識(shí)和結(jié)論：

1、該修復(fù)方法針對(duì)氣門(mén)座磨損不同程度總結(jié)出的不同修復(fù)方法，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)磨損情況判斷進(jìn)行優(yōu)選修復(fù)方法，能有效的提高維修效率，節(jié)省成本和時(shí)間。

2、方法還包含了沙塵環(huán)境條件下減少氣門(mén)座磨損的方法，針對(duì)在沙塵天氣施工的柴油機(jī)具有一定的實(shí)用價(jià)值。