柴油機氣缸蓋部件的氣門密封面的修復

杜俊峰

中原石油工程有限公司 457001

柴油機氣缸蓋部件的氣門密封面的修復

杜俊峰

中原石油工程有限公司 457001

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

氣門密封面；鉸削；研磨

一、引言

在鉆井中如果始終把“節(jié)約鉆井成本”作為一項重要任務來抓，在工作中小改小革，使設備不斷的適應各種環(huán)境和不同工況下的正常運轉(zhuǎn)，確保了生產(chǎn)任務的順利進行，從而為公司經(jīng)濟效益能做出貢獻。這里針對濟南柴油機廠12V190柴油機氣缸蓋部件的氣門密封面修復方法的研究，并運用到生產(chǎn)當中，確實解決了一些生產(chǎn)上容易忽略的問題。

二、氣門密封面減少磨損與修復方法

（一）修復方法

1.準備工具和材料 常用工具有：鉸刀)、研磨砂、煤油、機油、皮碗.

2.操作步驟

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

(2)研磨氣門:將氣門。氣門座及氣門導管處的金屬碎屑等雜物清除干凈。在氣門和氣門座的接觸面上涂一層薄而均勻的粗研磨砂，并在氣門桿上涂上潤滑油。將氣門桿插入導管中，用皮碗吸住氣門上端平面，用手念動氣門進行研磨。當氣門與氣門座出現(xiàn)一條整齊無斑痕.麻點的接觸環(huán)帶時，將粗研磨砂洗去，在換細研磨砂繼續(xù)研磨。當接觸環(huán)帶出現(xiàn)一條整齊的灰色環(huán)帶時，洗去細研磨砂，涂上機油繼續(xù)研磨約5分鐘。

3.技術(shù)要求與注意事項

手工研磨氣門只使用于氣門密封錐面磨損較小。麻點較淺的氣門(或氣門座)。氣門在研磨過程中，要經(jīng)常提起氣門調(diào)換與氣門座的相對位置，以保證研磨均勻。正確選用鉸刀進行鉸削,鉸削時鉸刀要放正,轉(zhuǎn)動要平穩(wěn),兩手用力要均勻,以免較偏。不要使研磨砂掉入氣門導管內(nèi)，以免損壞氣門桿與氣門導管的配合間隙。研磨好的氣門與氣門座應做好配對記號，不能進行互換。

（二）、相關(guān)知識

氣門主要由頭部和桿部組成。桿部與氣門導管配合起導向作用；頭部與氣門配合主要起密封作用。在使用過程中，若發(fā)現(xiàn)氣門密封不嚴而漏氣時，應及時進行檢修，以免造成更大的損壞。

當氣門密封錐面出現(xiàn)較大的磨損、凹陷、麻點時，可以通過在專門的氣門光磨機上或者在車床上對錐面進行光磨加工（氣門座可在行星式磨氣門座機上），消除缺陷，然后再經(jīng)過氣門與氣門座互研修復。當氣門密封錐面磨損較少、麻點、凹陷較淺時，可通過人工研磨氣門的方式進行修復。

1.人工研磨氣門

采用人工研磨氣門時，先將汽缸倒置平放，并用柴油清洗干凈氣門與氣門座密封錐面。清洗后在氣門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)光磨后的氣門頭，將氣門慢慢放入座孔內(nèi)，用手不斷的提起氣門，使其自由下落沖擊氣門座，并在這個過程中要緩慢的捻轉(zhuǎn)氣門，以保證研磨的均勻性。

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

2.氣門座鉸削

當氣門座磨損較大或有麻點等較大缺陷后，單純用研磨的方法不能恢復其應有的密封性時，通常就要對氣門座進行鉸削。

氣門座鉸削時，首先應根據(jù)氣門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)氣門導管內(nèi)經(jīng)選擇合適的導向桿。

氣門座的鉸削順序：

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

（三）氣門密封性能檢驗

1.氣門密封錐面密封環(huán)寬度的檢查

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

2.氣門密封實驗

⑴軟鉛筆劃線法：先用軟鉛筆在氣門大頭錐面座上均勻地（約間隔4mm劃一直線）劃出若干道直線，然后將氣門裝入相應的氣門座中，使氣門斜面與其座面相接觸，轉(zhuǎn)動氣門1/8～1/4圈后，取出氣門，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，需繼續(xù)研磨。

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

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

三、該氣門密封面修復方法效果評價及現(xiàn)場應用

該修復方法分別針對不同程度氣門密封面的磨損情況總結(jié)的，起真對性強，有一定的實用效果。從近幾年在新疆市場施工20余口井的施工過程中，針對該方法進行了多次評估，并在施工過程中進行實用推廣，取得了良好的效果。同時該修復方法的使用，既省錢又省事，又能提高柴油機的維修效率，從而解決了在快速鉆進過程中柴油機能滿足井下需要的難題。

特別是在青海和新疆市場施工期間，由于氣候惡劣，空氣稀薄，風沙大致使柴油機在運轉(zhuǎn)過程中，燃燒不好，溫度高，功率下降，針對該情況，現(xiàn)場對柴油機的空氣濾清器加裝濾網(wǎng)，實現(xiàn)了空氣的二級過濾，使空氣的沙塵減少，解決了柴油機氣門與氣門座的磨損加劇情況，也解決了氣門座下沉情況，從而減少了維修費用。

四、認識和結(jié)論

通過近幾年鉆井施工過程中，該方法在柴油機上的應用實踐，可以得到以下認識和結(jié)論：

1、該修復方法針對氣門座磨損不同程度總結(jié)出的不同修復方法，根據(jù)現(xiàn)場磨損情況判斷進行優(yōu)選修復方法，能有效的提高維修效率，節(jié)省成本和時間。

2、方法還包含了沙塵環(huán)境條件下減少氣門座磨損的方法，針對在沙塵天氣施工的柴油機具有一定的實用價值。