CN105598632A - 一种内燃机车示功阀芯轴修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内燃机车示功阀芯轴修复方法包括以下步骤：加工制作四方杆替换件和轴向开槽的圆柱套；将磨损的四方杆连同螺纹杆一起切除，选择预制好的同尺寸的四方杆替换件与示功阀芯轴剩余部分组装后焊接，将焊接部位加工恢复到原形尺寸；用预制好的圆柱套套住阀帽圆柱面部分，阀帽密封锥面位于圆柱套外面，车床夹紧固定并对阀帽密封锥面进行精车加工；若阀帽破损深度超过0.2mm，调转圆柱套重新夹紧阀帽，阀帽密封锥面位于圆柱套内部，车削去除阀帽铆边，取下旧阀帽，安装新阀帽，并滚压铆边。本发明对芯轴容易损坏的四方杆、阀帽的磨损变形可同时修复，并且不改坏芯轴，具有成本低廉、检修效率高的特点，适用于批量检修示功阀芯轴。

Description

一种内燃机车示功阀芯轴修复方法

技术领域

本发明涉及一种部件修复方法，更具体的说，是涉及一种内燃机车示功阀芯轴修复方法。

背景技术

内燃机车柴油机示功阀是柴油机检验、测试的一个重要部件。根据柴油机不同工况要求，示功阀需经常进行开启和关闭。一般来说，示功阀工作主要有三种工况：①柴油机试验工况，柴油机气缸压力检验时，开启阀门，与专用爆发压力表相连接，用于检测气缸内部压缩压力和爆发压力；②柴油机运用工况，示功阀阀门关闭并严格密封，此时示功阀需承受气缸内高温高压燃气的冲击；③柴油机甩车工况，停放较长时间的柴油机启动前，开启阀门，柴油机曲轴转动带动活塞往复运动，在活塞作用下，排出气缸内的油、水等残留物，防止油、水“锤击”现象的发生，保证柴油机运用可靠性。在以上三种工况中，最容易破损的就是示功阀芯轴，示功阀芯轴上部安装有手轮，两者间为四方配合，旋转手轮可打开和关闭示功阀。手轮经常拧动使芯轴四方杆部分产生挤压变形，再加上柴油机高频振动使手轮与四方杆之间发生剧烈摩擦。在多重因素作用下，示功阀芯轴四方杆部分容易发生过量磨损。示功阀芯轴的阀帽密封锥面与阀体互相接触，承受柴油机燃烧室内高温高压的燃气冲击，工作条件极其恶劣，容易产生磨损变形、腐蚀，影响示功阀的密封性。为保证阀门正常开启、关闭及其密封性，需经常更换磨损过量的芯轴。由于单台柴油机示功阀安装数量多达16组，频繁更换示功阀芯轴，造成机车检修、维护成本上升，替换下的芯轴除局部尺寸不合格外，还有较大的利用价值未得到充分利用。

现有主要检修方法是，如发现芯轴磨损过量，不能保证示功阀密封性，无法正常开启并闭示功阀时，对磨损失效的芯轴进行更新，旧芯轴报废。其缺点是，成本高，替换下的芯轴除局部尺寸不合格外，还有较大的利用价值未得到充分利用。由大连海事大学主办的《世界海运》2011年第11期刊登的“柴油机示功阀修复方法”，该文介绍了一种柴油机示功阀阀帽修理的方法。该方法是对示功阀阀帽锥密封面磨削加工，能起到恢复示功阀芯轴阀帽密封锥面功能的作用。其缺陷是，只解决了阀帽磨损修复的问题，没有涉及阀帽磨损过量无法修复如何更换的问题，也没有涉及芯轴四方杆的修复；而且，阀帽卡紧装置采取钻孔绑固铁丝法，设计不合理，对示功阀芯轴本身结构进行了破坏。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种内燃机车示功阀芯轴修复方法，对芯轴容易损坏的四方杆(手轮安装部位)、阀帽的磨损变形可同时修复，并且不破坏示功阀芯轴，具有成本低廉、检修效率高的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的内燃机车示功阀芯轴修复方法，包括以下步骤：

(1)加工制作四方杆替换件和轴向开槽的圆柱套；

(2)将磨损的四方杆连同螺纹杆一起切除，选择预制好的同尺寸的四方杆替换件与示功阀芯轴剩余部分组装后焊接，将焊接部位加工恢复到原形尺寸；

(3)用预制好的圆柱套套住阀帽圆柱面部分，阀帽密封锥面位于圆柱套外面，车床夹紧固定并对阀帽密封锥面进行精车加工；若阀帽破损深度超过0.2mm，调转圆柱套重新夹紧阀帽，阀帽密封锥面位于圆柱套内部，车削去除阀帽铆边，取下旧阀帽，安装新阀帽，并滚压铆边。

所述步骤(1)和步骤(2)中的四方杆替换件包括由左至右依次连接的圆柱锥体、四方杆和螺纹杆，所述圆柱锥体的顶端设置有定位柱。

所述步骤(2)中示功阀芯轴的切除端面设置为圆锥面，所述圆锥面顶部设置有轴向定位孔。

所述步骤(3)中圆柱套内部设置有阶梯通孔，所述通孔的最小直径等于阀帽的最大直径。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本发明可同时对示功阀芯轴的四方杆和阀帽进行修复，对阀芯轴的四方杆和阀帽的破损部分进行修补或替换即可，不需要整体换掉示功阀芯轴，使得示功阀芯轴得以充分利用，节约成本；

(2)本发明中，采用的四方杆替换件可以提前预制，且连接端顶部设置有定位柱，示功阀芯轴的切除端面设置有定位孔，替换时将定位杆插入定位孔中，保证两者轴线同心，实现快速定位，由于四方杆替换件与示功阀芯轴连接的端面均设置为圆锥面，用熔焊的方法将两者连接为一体，再采用车削加工的方法将焊接部位外圆加工到原设计尺寸，达到了快速修复的目的；

(3)本发明，采用轴向开槽的圆柱套将示功阀芯轴上活动的阀帽夹紧固定，以待下一步处理，避免了对示功阀芯轴本身结构的破坏，另外圆柱套内部设置有阶梯通孔，通过换向夹紧固定示功阀芯轴，不仅可对阀帽密封锥面进行车削加工修复，还可削除掉磨损过量无法修复的阀帽，以便更换新阀帽。

附图说明

图1是本发明中四方杆替换件的结构示意图；

图2是本发明中圆柱套的结构示意图；

图3是图4的D-D剖视图；

图4是本发明中示功阀芯轴去除失效部分的示意图；

图5是本发明中示功阀芯轴的四方杆修复示意图；

图6是本发明中示功阀芯轴的阀帽修复示意图；

图7是本发明中示功阀芯轴的阀帽切除示意图。

附图标记:1四方杆2螺纹杆3定位柱4定位孔5阀帽6圆柱套

7槽8圆柱锥体A焊接部位B阀帽密封锥面C阀帽铆边

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明的内燃机车示功阀芯轴修复方法，包括以下步骤：

首先，按示功阀芯轴头部结构，预先加工若干个与芯轴原设计尺寸完全相同的四方杆替换件，如图1所示，所述四方杆替换件包括由左至右依次连接的圆柱锥体8、四方杆1和螺纹杆2，所述圆柱锥体倒角可设置为4×45°，所述圆柱锥体的最大直径等于示功阀芯轴待切除处的直径。所述圆柱锥体8的顶端设置有定位柱3作为栽入部分，所述定位柱3可设置为直径2mm，长度不超过4mm。加工制作一个圆柱套6，可作为阀帽5加工时的专用夹具，如图4和图5所示，所述圆柱套6内部设置有阶梯通孔，所述通孔的最小直径等于阀帽5的最大直径，所述圆柱套6侧壁沿轴向开有一个通槽7。

然后，示功阀芯轴右端四方杆部分由于严重磨损，不能继续使用，将示功阀芯轴的四方杆和螺纹杆等磨损失效部分切除，如图2所示，可自四方杆左端的圆柱杆处切除，切除四方杆后的端面设置为圆锥面，所述圆锥面倒角可设置为4×45°，所述圆锥面顶部中心设置有定位孔4，所述定位孔4的尺寸与所述定位柱3的尺寸相匹配。如图3所示，将相同结构尺寸的四方杆替换件的定位柱3插入与示功阀芯轴的定位孔4内，四方杆替换件与示功阀芯轴剩余部分对中组装，使植入的四方杆替换件与原示功阀芯轴轴线保持同心。所述四方杆替换件与示功阀芯轴剩余部分两者连接处因各有倒角，形成90°角的V型坡口，可采用钨极氩弧焊等熔焊技术，将四方杆替换件与示功阀芯轴剩余部分焊接在一起，焊缝余高1～2mm，焊接时采用较小电流对称焊接，避免因电流过大或受热不均造成杆身变形。将焊接完毕的示功阀芯轴夹持在车床上，将焊接部位A车削平整恢复到原形尺寸。

最后，如图6所示，用预先制作好的圆柱套6套住凹陷变形的阀帽5外圆柱面部分，阀帽密封锥面B位于圆柱套6外面，用车床三爪卡盘的卡爪夹紧圆柱套6外表面，对圆柱套6施以径向压力，由于圆柱套6轴向开槽7，在外力作用下自然收紧，将阀帽5和示功阀芯轴本体夹紧固定。在车床上车削加工阀帽密封锥面B，消除凹陷变形、腐蚀，使其平整，并使粗糙度达到Ra3.2的要求。若磨损、凹陷、腐蚀深度超过0.2mm，如图7所示，可掉转圆柱套6重新夹紧阀帽5，另一端用顶尖固定，此时阀帽密封锥面B位于圆柱套内部，从阀帽后部车削去除阀帽铆边C，取下旧阀帽5，安装新阀帽，并滚压铆边。

待示功阀芯轴修复完毕后，将检修好的示功阀芯轴装入示功阀体内，安装手轮等零部件，在专用试验台上对示功阀进行16Mpa密封性试验，将试验合格的示功阀入库、交付使用。

本发明检修的示功阀芯轴经检验完全符合示功阀性能要求，使现场报废的示功阀芯轴中的大部分得到了再利用，该技术在铁路系统部分单位得到推广应用。截止2014年底，已装车使用2000余件，节约费用10多万元。

尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (4)

1.一种内燃机车示功阀芯轴修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)加工制作四方杆替换件和轴向开槽的圆柱套；

(2)将磨损的四方杆连同螺纹杆一起切除，选择预制好的同尺寸的四方杆替换件与示功阀芯轴剩余部分组装后焊接，将焊接部位加工恢复到原形尺寸；

(3)用预制好的圆柱套套住阀帽圆柱面部分，阀帽密封锥面位于圆柱套外面，车床夹紧固定并对阀帽密封锥面进行精车加工；若阀帽破损深度超过0.2mm，调转圆柱套重新夹紧阀帽，阀帽密封锥面位于圆柱套内部，车削去除阀帽铆边，取下旧阀帽，安装新阀帽，并滚压铆边。

2.根据权利要求1所述的内燃机车示功阀芯轴修复方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中的四方杆替换件包括由左至右依次连接的圆柱锥体、四方杆和螺纹杆，所述圆柱锥体的顶端设置有定位柱。

3.根据权利要求1所述的内燃机车示功阀芯轴修复方法，其特征在于，所述步骤(2)中示功阀芯轴的切除端面设置为圆锥面，所述圆锥面顶部设置有轴向定位孔。

4.根据权利要求1所述的内燃机车示功阀芯轴修复方法，其特征在于，所述步骤(3)中圆柱套内部设置有阶梯通孔，所述通孔的最小直径等于阀帽的最大直径。