氣門頭部脫落故障原因
F-DIESEL工程機械動力部件 2016/5/16 15:18:00
一臺日立EX300一2型挖掘機，使用多年后對發動機進行了檢修。根據零部件磨損的實際情況，檢修時只更換了活塞環、曲軸瓦、連桿瓦、止推瓦及6BD一1型發動機修理包中的氣缸墊等零部件，但發動機維修后只工作了一周左右，就出現了V缸進氣門頭部脫落故障；當時認為是發動機連續工作多年，進氣門因疲勞而產生斷裂，隨后更換了全機的進、排氣門及損壞的零部件，但發動機也只工作了一周左右，又在Ⅱ缸出現了進氣門頭部脫落故障，兩次事故的直接經濟損失近兩萬元。
連續兩次出現類似的機械事故，不得不引人深思。第二次事故出現后，我們仔細地檢查了發動機的零部件，發現所有的活塞頂部與進氣門上相對應的凹坑處都有與進氣門撞擊的痕跡，從而認定兩次事故都是由于進氣門與活塞撞頂所致。
出現進氣門與活塞撞頂現象，最大的可能是配氣相位錯誤，如果進氣門在活塞上止點前開啟過早，就有可能與活塞上行發生干涉，產生撞頂現象。為此，重點檢查了配氣相位的安裝。該發動機的正時齒輪為后置式，并不是每個齒輪都有安裝記號，該機拆卸時由于沒有找到準確標記，是維修人員自己在配氣正時齒輪上做出標記后拆裝的，所以必須驗證配氣相位的安裝是否正確。經過查詢知，該機的凸輪軸止推凸臺上有一V形槽，當I、VI缸活塞位于上止點時，該V形槽與凸輪軸支座的接合面平齊（朝向排氣管側）即可；檢查證明，此處裝配沒有錯誤。除此之外，認為氣門與活塞撞頂還能與氣門間隙過小、氣門外形尺寸不對（頭部過厚）有關系；經檢查，也沒發現在這兩個方面有問題。根據連續兩次故障現象進一步分析認為，也不應該是進氣門有裂紋等自身因素引起頭部脫落，最后將焦點集中在氣缸墊上，即認為，如果活塞頂部與缸蓋間隙很小、氣缸墊太薄也能引起進氣門與活塞撞頂。
當時，需維修的EX300一2型挖掘機其發動機型號為6SD一1T型，由于市場上買不到這種發動機的修理包（氣缸墊含在修理包內），因而維修中采用的氣缸墊是從日立維修中心購得的EX30O一3型挖掘機的氣缸墊（該挖掘機的發動機型號為6BD一1型）。雖日立維修中心告知這兩種氣缸墊是通用的，但實際上6BD一l型機的修理包中的氣缸墊與6SD一1T型機的不同：前者的氣缸墊為薄鐵皮沖壓制成的，而后者的氣缸墊則是傳統的石棉式結構，再加上兩種修理包中的有些零件也有差異，由此推斷：有可能是新購的氣缸墊比原機的略薄；同時，測量了被撞擊活塞及新活塞頂部與進氣門上相對應凹坑處的深度，發現被撞擊活塞比新活塞的深0.6mm。于是，第二次維修時，除將被撞壞的Ⅱ缸活塞換上新件，對其余的氣缸仍沿用舊活塞外，還將所有活塞頂部的凹坑用鏗床按標準活塞上該處的深度再向下鏜去1mm。裝復后柴油機連續使用了半年，再沒有發生過氣門頭部脫落的現象，說明故障被徹底排除了。(中國工程機械動力部件網)
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