柴油机气缸盖部件的气门密封面的修复

杜俊峰

中原石油工程有限公司 457001

柴油机气缸盖部件的气门密封面的修复

杜俊峰

中原石油工程有限公司 457001

在石油钻井过程中，提供动力的柴油机发挥着很重要的作用，在钻井施工中济南产12V190柴油机工作的过程中定期检查气门密封状况，气门和气门座口堆面之间密封状况直接影响柴油机的工作性能，若出现密封不严造成漏气，将产生堆面烧损，功率下降。因此，从确保柴油机的良好性能和钻井节约成本的角度分析，应定期检查其密封状况，及时进行修复，并得到减少磨损的方法，确保其良好的密封性。使柴油机声音正、马力足、使用寿命长。

气门密封面；铰削；研磨

一、引言

在钻井中如果始终把“节约钻井成本”作为一项重要任务来抓，在工作中小改小革，使设备不断的适应各种环境和不同工况下的正常运转，确保了生产任务的顺利进行，从而为公司经济效益能做出贡献。这里针对济南柴油机厂12V190柴油机气缸盖部件的气门密封面修复方法的研究，并运用到生产当中，确实解决了一些生产上容易忽略的问题。

二、气门密封面减少磨损与修复方法

（一）修复方法

1.准备工具和材料 常用工具有：铰刀)、研磨砂、煤油、机油、皮碗.

2.操作步骤

(1)铰削气门座:用于气门座锥度相同的粗铰刀(进气门120度.排气门90度)将气门座上的一层硬皮铰削去，同时消除磨损和腐蚀的斑痕。用15度和75度铰刀分别铰削气门座的上口和下口。用气门座斜度相同的细铰刀(磨光刀)将斜面铰得光洁无痕。

(2)研磨气门:将气门。气门座及气门导管处的金属碎屑等杂物清除干净。在气门和气门座的接触面上涂一层薄而均匀的粗研磨砂，并在气门杆上涂上润滑油。将气门杆插入导管中，用皮碗吸住气门上端平面，用手念动气门进行研磨。当气门与气门座出现一条整齐无斑痕.麻点的接触环带时，将粗研磨砂洗去，在换细研磨砂继续研磨。当接触环带出现一条整齐的灰色环带时，洗去细研磨砂，涂上机油继续研磨约5分钟。

3.技术要求与注意事项

手工研磨气门只使用于气门密封锥面磨损较小。麻点较浅的气门(或气门座)。气门在研磨过程中，要经常提起气门调换与气门座的相对位置，以保证研磨均匀。正确选用铰刀进行铰削,铰削时铰刀要放正,转动要平稳,两手用力要均匀,以免较偏。不要使研磨砂掉入气门导管内，以免损坏气门杆与气门导管的配合间隙。研磨好的气门与气门座应做好配对记号，不能进行互换。

（二）、相关知识

气门主要由头部和杆部组成。杆部与气门导管配合起导向作用；头部与气门配合主要起密封作用。在使用过程中，若发现气门密封不严而漏气时，应及时进行检修，以免造成更大的损坏。

当气门密封锥面出现较大的磨损、凹陷、麻点时，可以通过在专门的气门光磨机上或者在车床上对锥面进行光磨加工（气门座可在行星式磨气门座机上），消除缺陷，然后再经过气门与气门座互研修复。当气门密封锥面磨损较少、麻点、凹陷较浅时，可通过人工研磨气门的方式进行修复。

1.人工研磨气门

采用人工研磨气门时，先将汽缸倒置平放，并用柴油清洗干净气门与气门座密封锥面。清洗后在气门座锥面上均匀地涂上一层研磨剂(凡尔砂)，然后用一碗形橡皮工具，吸住经光磨后的气门头，将气门慢慢放入座孔内，用手不断的提起气门，使其自由下落冲击气门座，并在这个过程中要缓慢的捻转气门，以保证研磨的均匀性。

当认为研磨结果满意时，用棉纱擦净气门与气门座上的磨料，然后进行涂色检查。具体的检查方法是在气门锥面上均匀地涂上一层薄薄的红丹油，然后轻轻地将气门放入气门导管中，并用手压住气门底面且转动1/8-1/4周。转动后迅速地提起气门，观察气门座锥面上所粘红丹油的情况。当气门座锥面中间环带出现1.5-2.5毫米宽的均匀连续的接触带,即可认为研磨合格。

2.气门座铰削

当气门座磨损较大或有麻点等较大缺陷后，单纯用研磨的方法不能恢复其应有的密封性时，通常就要对气门座进行铰削。

气门座铰削时，首先应根据气门大头的直径和工作斜面的角度，选择一组合适的铰刀，并根据气门导管内经选择合适的导向杆。

气门座的铰削顺序：

（1）.先选用与气门座锥面锥度相同的粗铰刀，将气门座上的一层硬皮铰去，同时也消除了凹陷.麻点等缺陷。（2）.选用75度或15度铰刀来缩小和改变接触环带的位置和宽度。如环带宽而偏上，应用15度铰刀进行修整；若环带宽而偏下则应用75度铰刀进行修整。经过多次修整，直到取得合格的宽度和位置为止。正确的接触环带应位于气门大头斜面的中部，或中部稍偏向于气门杆部，其宽度一般为1.5～2.5mm。（3）.用精绞刀（刀刃上无缺口），将锥面铰削的光滑无痕。气门座经铰削后，应测量气门大头平面沉入缸盖平面的下陷量。此下陷量应在规定的范围使用。

（三）气门密封性能检验

1.气门密封锥面密封环宽度的检查

气门密封锥面的密封环带宽度直径影响气门的密封性。若密封环带过宽，虽耐磨但不易密封；若密封环带过窄，虽密封但易磨损。因此，该环带的宽度要符合各机型所规定的宽度（190系列柴油机该宽度规定为1～1.5mm）。检查时可用直尺直接测量密封环带的宽度。

2.气门密封实验

⑴软铅笔划线法：先用软铅笔在气门大头锥面座上均匀地（约间隔4mm划一直线）划出若干道直线，然后将气门装入相应的气门座中，使气门斜面与其座面相接触，转动气门1/8～1/4圈后，取出气门，检查铅笔线条。若每条铅笔划线均被切断，则表示密封良好；若有的线条未被切断，则表示密封不严，需继续研磨。

⑵红丹油鉴别法：在气门工作锥面上涂一层薄薄的红丹油或其他合适的颜料，然后将气门压在气门座的工作锥面上，旋转气门1/4圈，提起气门检查，若气门被刮去的红丹油或颜料布满气门座的工作环带，无间断并很整齐均匀，则表示密封良好。否则，密封不良，需要新研磨。

⑶煤油渗透法：先将修复合格后的气门组件装配好，再将汽缸盖侧立放置，分别从进、排气口处加入煤油，观察气门座处有无渗漏现象。若在5～10min内没有渗漏现象，则表示密封性能良好。否则，应重新研磨。

三、该气门密封面修复方法效果评价及现场应用

该修复方法分别针对不同程度气门密封面的磨损情况总结的，起真对性强，有一定的实用效果。从近几年在新疆市场施工20余口井的施工过程中，针对该方法进行了多次评估，并在施工过程中进行实用推广，取得了良好的效果。同时该修复方法的使用，既省钱又省事，又能提高柴油机的维修效率，从而解决了在快速钻进过程中柴油机能满足井下需要的难题。

特别是在青海和新疆市场施工期间，由于气候恶劣，空气稀薄，风沙大致使柴油机在运转过程中，燃烧不好，温度高，功率下降，针对该情况，现场对柴油机的空气滤清器加装滤网，实现了空气的二级过滤，使空气的沙尘减少，解决了柴油机气门与气门座的磨损加剧情况，也解决了气门座下沉情况，从而减少了维修费用。

四、认识和结论

通过近几年钻井施工过程中，该方法在柴油机上的应用实践，可以得到以下认识和结论：

1、该修复方法针对气门座磨损不同程度总结出的不同修复方法，根据现场磨损情况判断进行优选修复方法，能有效的提高维修效率，节省成本和时间。

2、方法还包含了沙尘环境条件下减少气门座磨损的方法，针对在沙尘天气施工的柴油机具有一定的实用价值。