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摘要:Z12V190B型柴油机在钻井过程中,常因机体上安装的摇臂油腔节流阀堵塞而使横桥摇臂气门机构供油不良,如果不及时对堵塞的节流阀进行疏通,将导致横桥摇臂气门机构在润滑不良的条件下工作,从而使横桥摇臂机构的各零部磨损加剧,严重时,横桥座断裂、气门打不开,引起拉缸、断活塞等一系列严重事故。Z12V190B型柴油机的节流阀安装在机体与汽缸盖之间,必须拆卸汽缸盖才能对其清洗疏通。在现场拆卸单缸缸盖需要2小时以上,影响了设备的完好性能,使正常的钻井生产的无法顺利进行。同时增加了维修成本、加大了操作者的劳动强度。通过对Z12V190B柴油机摇臂油道上节流阀堵塞及该故障维修困难的问题进行结构和换位改造,减少了堵油道的故障发生机率,在发生节流阀堵塞故障时不用拆卸汽缸盖即可对其清洗,缩短了维修时间,降低了维修费用和操作者劳动强度,保证了钻井生产的顺利进行。
关键词:柴油机;节流阀;摇臂油道;技术改造
一、引言
柴油机气门摇臂不能得到良好的润滑,加剧铜套的磨损,造成气门间隙的增大,使柴油机的配气机构混乱,加大了气门组件的故障率,严重影响了柴油机的机械性能;同时也使柴油机功率下降,燃油消耗增加。降低了其经济性能。摇臂油道节流阀的技术改造保证了机油油道的畅通,使汽缸盖上部件始终处于良好润滑状态下,降低了气门摇臂机构的故障率,节约了维修费用和时间,提高了设备完好率,取得了很好的使用效果和经济效益。
二、原节流阀在使用中存在的问题
1.原节流阀的结构原理及其使用中存在的问题
Z12V190B型柴油机机体上部即汽缸盖油道进口处装有节流阀,其目的是为了控制通往汽缸盖的机油流量,稳定柴油机主油道机油压力,保持汽缸盖与机体之间良好的密封性。
Z12V190B型柴油机节流阀有两种形式:一种是节流阀的下部不带圆柱限流部分,另一种是下部带有3节圆柱限流部分。通过多年的维修实践,发现这两种形式的节流阀在使用过程中都存在着一定的缺陷:
第一种节流阀的油孔直通,不易堵塞,但摇臂上油量过大,使主油道机油压力相对降低,且一些微小颗粒能直接进入摇臂油道,造成油道堵塞。
第二种节流阀如图1所示。该节流阀通过螺纹旋入机体上部的油道孔内,其下端圆柱限流面与油孔间有0.5mm 左右的间隙,机油沿此间隙并穿过上部直径2mm 的節流孔流向汽缸盖,润滑气门摇臂机构,机油流量因此得到控制。既防止了进入汽缸盖中的机油过多,又保证了柴油机机油压力不因过多泄漏而降低。
但这种节流阀在使用中因其下端圆柱面与油道间隙很小,只有0.5mm 左右,极易被机油中的细小颗粒或油泥堵塞,造成气门摇臂机构不上油。而该处温度又较高,常使堵塞的油泥干结,一旦堵塞很难疏通,必须拆卸汽缸盖,才能对节流阀进行清洗。而现场拆卸汽缸盖,拆检和清洗节流阀最低需三小时以上,会严重影响钻井生产的进度,增加钻井机修工时,而且劳动强度较大。为了达到降低柴油机的维修时间和节约维修费用的目的,因此对节流阀进行了技术改进。
三、节流阀的改造
1. 改进节流阀的结构与工作原理
该方法通过保留机体上的节流阀螺纹及上端密封部分,保证了机体与缸盖的密封性能。适当加大机体上原节流阀部位的内孔径,保证了供给汽缸盖各机构的机油流量。同时,适当扩大内孔径使稍大一点的油泥颗粒不会在此处发生堵塞。这样,把可能发生的堵塞上移到了汽缸盖上的节流阀处,而清洗汽缸盖上的节流阀要比原先清理机体上的节流阀方便得多,只需把摇臂拆掉,将汽缸盖上的节流阀卸掉清洗便可。汽缸盖上的节流阀完全起到了原机体上节流阀的作用。上部外端面的尺寸减小并不影响其节流作用,而且不影响摇臂座的安装和密封,完全达到了供油和润滑要求。
把原有的节流阀油孔由直径2mm改为直径3.5mm,去掉下部圆柱限流部分,只保留螺纹及上端密封部分。在截取节流阀时,对保留部分的端面一定要处理平滑,特别是内孔面及端口,一定要消除毛刺,以便于机油流动。此时节流阀基本上只起到密封垫的托架作用,如图2 所示。这样既不影响机体与汽缸盖之间的密封又能保证机油油道的畅通。
根据测量,机体节流阀安装孔与汽缸盖摇臂座腔中油道孔尺寸相同。且上端口也加工有同样的内螺纹,因此可在汽缸盖摇臂座腔油道中安装一个节流阀来限制通往摇臂的油量。只是安装节流阀后,摇臂座的安装受到影响。需要将节流阀上端的外端面尺寸适当变小,如用锉刀将外端面直径缩小4mm左右,以便达到摇臂座的安装要求。在安装气门摇臂座时,一定要装好密封垫,以免因气门摇臂座与缸盖的密封不好而影响摇臂机构的供油。
改进后,摇臂机构上油量适中,且不容易堵塞摇臂油道。当油泥、颗粒进入节流阀限流处堵塞油道时,拆下摇臂即可清理。如图3所示。
经过这样改进降低了清理工作难度,提高了工作效率。同时,保证了汽缸盖与机体连接处油路的密封性及气门摇臂机构润滑的可靠性。处理故障时,只需拆卸气门摇臂机构和节流阀清洗即可,不需拆卸汽缸盖,只需15分钟即可完成,缩短维修时间2小时45分钟,提高工效12倍。
四、改造后现场使用分析
将2号Z12V190B型柴油机12个节流阀全部进行了改造,从使用效果上看非常好,改造后拆检方便,缩短了维修时间,同时也减轻了工人的劳动强度,而且取得了良好的经济效益。改造前后对比如表1。
从表中可以看出,2#车节流阀改进后与改进前相比,发生堵塞次数降低了50%,维修时间及维修费用分别缩减至改造前的5%和1.79%。不但节约了成本,而且降低了故障率。随后对1#、3#柴油机也进行了节流阀改造。同样取得了非常好的效果。
五、结 论
实际使用证明,摇臂油道节流阀的技术改造保证了机油油道的畅通,使汽缸盖上部件始终处于良好润滑状态下,并可实现定期维护。该方法降低了气门摇臂机构的故障率,节约了维修费用和时间,同时也减轻了劳动强度,提高了设备完好率,取得了很好的使用效果和经济效益。
参考文献:
[1]王永付. 改变Z12V190柴油机节流阀结构的尝试[J]. 柴油机,2005,(1).
[2]李家强,徐瑞波,吕江. Z12V190型柴油机增装手油泵和缸盖节流阀[J]. 工程机械与维修,2009,(2).
关键词:柴油机;节流阀;摇臂油道;技术改造
一、引言
柴油机气门摇臂不能得到良好的润滑,加剧铜套的磨损,造成气门间隙的增大,使柴油机的配气机构混乱,加大了气门组件的故障率,严重影响了柴油机的机械性能;同时也使柴油机功率下降,燃油消耗增加。降低了其经济性能。摇臂油道节流阀的技术改造保证了机油油道的畅通,使汽缸盖上部件始终处于良好润滑状态下,降低了气门摇臂机构的故障率,节约了维修费用和时间,提高了设备完好率,取得了很好的使用效果和经济效益。
二、原节流阀在使用中存在的问题
1.原节流阀的结构原理及其使用中存在的问题
Z12V190B型柴油机机体上部即汽缸盖油道进口处装有节流阀,其目的是为了控制通往汽缸盖的机油流量,稳定柴油机主油道机油压力,保持汽缸盖与机体之间良好的密封性。
Z12V190B型柴油机节流阀有两种形式:一种是节流阀的下部不带圆柱限流部分,另一种是下部带有3节圆柱限流部分。通过多年的维修实践,发现这两种形式的节流阀在使用过程中都存在着一定的缺陷:
第一种节流阀的油孔直通,不易堵塞,但摇臂上油量过大,使主油道机油压力相对降低,且一些微小颗粒能直接进入摇臂油道,造成油道堵塞。
第二种节流阀如图1所示。该节流阀通过螺纹旋入机体上部的油道孔内,其下端圆柱限流面与油孔间有0.5mm 左右的间隙,机油沿此间隙并穿过上部直径2mm 的節流孔流向汽缸盖,润滑气门摇臂机构,机油流量因此得到控制。既防止了进入汽缸盖中的机油过多,又保证了柴油机机油压力不因过多泄漏而降低。
但这种节流阀在使用中因其下端圆柱面与油道间隙很小,只有0.5mm 左右,极易被机油中的细小颗粒或油泥堵塞,造成气门摇臂机构不上油。而该处温度又较高,常使堵塞的油泥干结,一旦堵塞很难疏通,必须拆卸汽缸盖,才能对节流阀进行清洗。而现场拆卸汽缸盖,拆检和清洗节流阀最低需三小时以上,会严重影响钻井生产的进度,增加钻井机修工时,而且劳动强度较大。为了达到降低柴油机的维修时间和节约维修费用的目的,因此对节流阀进行了技术改进。
三、节流阀的改造
1. 改进节流阀的结构与工作原理
该方法通过保留机体上的节流阀螺纹及上端密封部分,保证了机体与缸盖的密封性能。适当加大机体上原节流阀部位的内孔径,保证了供给汽缸盖各机构的机油流量。同时,适当扩大内孔径使稍大一点的油泥颗粒不会在此处发生堵塞。这样,把可能发生的堵塞上移到了汽缸盖上的节流阀处,而清洗汽缸盖上的节流阀要比原先清理机体上的节流阀方便得多,只需把摇臂拆掉,将汽缸盖上的节流阀卸掉清洗便可。汽缸盖上的节流阀完全起到了原机体上节流阀的作用。上部外端面的尺寸减小并不影响其节流作用,而且不影响摇臂座的安装和密封,完全达到了供油和润滑要求。
把原有的节流阀油孔由直径2mm改为直径3.5mm,去掉下部圆柱限流部分,只保留螺纹及上端密封部分。在截取节流阀时,对保留部分的端面一定要处理平滑,特别是内孔面及端口,一定要消除毛刺,以便于机油流动。此时节流阀基本上只起到密封垫的托架作用,如图2 所示。这样既不影响机体与汽缸盖之间的密封又能保证机油油道的畅通。
根据测量,机体节流阀安装孔与汽缸盖摇臂座腔中油道孔尺寸相同。且上端口也加工有同样的内螺纹,因此可在汽缸盖摇臂座腔油道中安装一个节流阀来限制通往摇臂的油量。只是安装节流阀后,摇臂座的安装受到影响。需要将节流阀上端的外端面尺寸适当变小,如用锉刀将外端面直径缩小4mm左右,以便达到摇臂座的安装要求。在安装气门摇臂座时,一定要装好密封垫,以免因气门摇臂座与缸盖的密封不好而影响摇臂机构的供油。
改进后,摇臂机构上油量适中,且不容易堵塞摇臂油道。当油泥、颗粒进入节流阀限流处堵塞油道时,拆下摇臂即可清理。如图3所示。
经过这样改进降低了清理工作难度,提高了工作效率。同时,保证了汽缸盖与机体连接处油路的密封性及气门摇臂机构润滑的可靠性。处理故障时,只需拆卸气门摇臂机构和节流阀清洗即可,不需拆卸汽缸盖,只需15分钟即可完成,缩短维修时间2小时45分钟,提高工效12倍。
四、改造后现场使用分析
将2号Z12V190B型柴油机12个节流阀全部进行了改造,从使用效果上看非常好,改造后拆检方便,缩短了维修时间,同时也减轻了工人的劳动强度,而且取得了良好的经济效益。改造前后对比如表1。
从表中可以看出,2#车节流阀改进后与改进前相比,发生堵塞次数降低了50%,维修时间及维修费用分别缩减至改造前的5%和1.79%。不但节约了成本,而且降低了故障率。随后对1#、3#柴油机也进行了节流阀改造。同样取得了非常好的效果。
五、结 论
实际使用证明,摇臂油道节流阀的技术改造保证了机油油道的畅通,使汽缸盖上部件始终处于良好润滑状态下,并可实现定期维护。该方法降低了气门摇臂机构的故障率,节约了维修费用和时间,同时也减轻了劳动强度,提高了设备完好率,取得了很好的使用效果和经济效益。
参考文献:
[1]王永付. 改变Z12V190柴油机节流阀结构的尝试[J]. 柴油机,2005,(1).
[2]李家强,徐瑞波,吕江. Z12V190型柴油机增装手油泵和缸盖节流阀[J]. 工程机械与维修,2009,(2).