一種內燃機車示功閥芯軸修復方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種部件修復方法，更具體的說，是涉及一種內燃機車示功閥芯軸修復方法。
【背景技術】
[0002]內燃機車柴油機示功閥是柴油機檢驗、測試的一個重要部件。根據柴油機不同工況要求，示功閥需經常進行開啟和關閉。一般來說，示功閥工作主要有三種工況:①柴油機試驗工況，柴油機氣缸壓力檢驗時，開啟閥門，與專用爆發壓力表相連接，用于檢測氣缸內部壓縮壓力和爆發壓力;②柴油機運用工況，示功閥閥門關閉并嚴格密封，此時示功閥需承受氣缸內高溫高壓燃氣的沖擊;③柴油機甩車工況，停放較長時間的柴油機啟動前，開啟閥門，柴油機曲軸轉動帶動活塞往復運動，在活塞作用下，排出氣缸內的油、水等殘留物，防止油、水“錘擊”現象的發生，保證柴油機運用可靠性。在以上三種工況中，最容易破損的就是示功閥芯軸，示功閥芯軸上部安裝有手輪，兩者間為四方配合，旋轉手輪可打開和關閉示功閥。手輪經常擰動使芯軸四方桿部分產生擠壓變形，再加上柴油機高頻振動使手輪與四方桿之間發生劇烈摩擦。在多重因素作用下，示功閥芯軸四方桿部分容易發生過量磨損。示功閥芯軸的閥帽密封錐面與閥體互相接觸，承受柴油機燃燒室內高溫高壓的燃氣沖擊，工作條件極其惡劣，容易產生磨損變形、腐蝕，影響示功閥的密封性。為保證閥門正常開啟、關閉及其密封性，需經常更換磨損過量的芯軸。由于單臺柴油機示功閥安裝數量多達16組，頻繁更換示功閥芯軸，造成機車檢修、維護成本上升，替換下的芯軸除局部尺寸不合格外，還有較大的利用價值未得到充分利用。
[0003]現有主要檢修方法是，如發現芯軸磨損過量，不能保證示功閥密封性，無法正常開啟并閉示功閥時，對磨損失效的芯軸進行更新，舊芯軸報廢。其缺點是，成本高，替換下的芯軸除局部尺寸不合格外，還有較大的利用價值未得到充分利用。由大連海事大學主辦的《世界海運》2011年第11期刊登的“柴油機示功閥修復方法”，該文介紹了一種柴油機示功閥閥帽修理的方法。該方法是對示功閥閥帽錐密封面磨削加工，能起到恢復示功閥芯軸閥帽密封錐面功能的作用。其缺陷是，只解決了閥帽磨損修復的問題，沒有涉及閥帽磨損過量無法修復如何更換的問題，也沒有涉及芯軸四方桿的修復;而且，閥帽卡緊裝置采取鉆孔綁固鐵絲法，設計不合理，對示功閥芯軸本身結構進行了破壞。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種內燃機車示功閥芯軸修復方法，對芯軸容易損壞的四方桿(手輪安裝部位)、閥帽的磨損變形可同時修復，并且不破壞示功閥芯軸，具有成本低廉、檢修效率高的特點。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
[0006]本發明的內燃機車示功閥芯軸修復方法，包括以下步驟:
[0007](I)加工制作四方桿替換件和軸向開槽的圓柱套；
[0008](2)將磨損的四方桿連同螺紋桿一起切除，選擇預制好的同尺寸的四方桿替換件與示功閥芯軸剩余部分組裝后焊接，將焊接部位加工恢復到原形尺寸；
[0009](3)用預制好的圓柱套套住閥帽圓柱面部分，閥帽密封錐面位于圓柱套外面，車床夾緊固定并對閥帽密封錐面進行精車加工;若閥帽破損深度超過0.2mm，調轉圓柱套重新夾緊閥帽，閥帽密封錐面位于圓柱套內部，車削去除閥帽鉚邊，取下舊閥帽，安裝新閥帽，并滾壓鉚邊。
[0010]所述步驟(I)和步驟(2)中的四方桿替換件包括由左至右依次連接的圓柱錐體、四方桿和螺紋桿，所述圓柱錐體的頂端設置有定位柱。
[0011]所述步驟(2)中示功閥芯軸的切除端面設置為圓錐面，所述圓錐面頂部設置有軸向定位孔。
[0012]所述步驟(3)中圓柱套內部設置有階梯通孔，所述通孔的最小直徑等于閥帽的最大直徑。
[0013]與現有技術相比，本發明的技術方案所帶來的有益效果是:
[0014](I)本發明可同時對示功閥芯軸的四方桿和閥帽進行修復，對閥芯軸的四方桿和閥帽的破損部分進行修補或替換即可，不需要整體換掉示功閥芯軸，使得示功閥芯軸得以充分利用，節約成本；
[0015](2)本發明中，采用的四方桿替換件可以提前預制，且連接端頂部設置有定位柱，示功閥芯軸的切除端面設置有定位孔，替換時將定位桿插入定位孔中，保證兩者軸線同心，實現快速定位，由于四方桿替換件與示功閥芯軸連接的端面均設置為圓錐面，用熔焊的方法將兩者連接為一體，再采用車削加工的方法將焊接部位外圓加工到原設計尺寸，達到了快速修復的目的；
[0016](3)本發明，采用軸向開槽的圓柱套將示功閥芯軸上活動的閥帽夾緊固定，以待下一步處理，避免了對示功閥芯軸本身結構的破壞，另外圓柱套內部設置有階梯通孔，通過換向夾緊固定示功閥芯軸，不僅可對閥帽密封錐面進行車削加工修復，還可削除掉磨損過量無法修復的閥帽，以便更換新閥帽。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明中四方桿替換件的結構示意圖；
[0018]圖2是本發明中圓柱套的結構示意圖；
[0019]圖3是圖4的D-D剖視圖；
[0020]圖4是本發明中示功閥芯軸去除失效部分的示意圖；
[0021]圖5是本發明中示功閥芯軸的四方桿修復示意圖；
[0022]圖6是本發明中示功閥芯軸的閥帽修復示意圖；
[0023]圖7是本發明中示功閥芯軸的閥帽切除示意圖。
[0024]附圖標記:1四方桿2螺紋桿3定位柱4定位孔5閥帽6圓柱套
[0025]7槽8圓柱錐體A焊接部位B閥帽密封錐面C閥帽鉚邊
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0027]本發明的內燃機車示功閥芯軸修復方法，包括以下步驟:
[0028]首先，按示功閥芯軸頭部結構，預先加工若干個與芯軸原設計尺寸完全相同的四方桿替換件，如圖1所示，所述四方桿替換件包括由左至右依次連接的圓柱錐體8、四方桿I和螺紋桿2，所述圓柱錐體倒角可設置為4X45°，所述圓柱錐體的最大直徑等于示功閥芯軸待切除處的直徑。所述圓柱錐體8的頂端設置有定位柱3作為栽入部分，所述定位柱3可設置為直徑2mm，長度不超過4mm。加工制作一個圓柱套6，可作為閥帽5加工時的專用夾具，如圖4和圖5所示，所述圓柱套6內部設置有階梯通孔，所述通孔的最小直徑等于閥帽5的最大直徑，所述圓柱套6側壁沿軸向開有一個通槽7。
[0029]然后，示功閥芯軸右端四方桿部分由于嚴重磨損，不能繼續使用，將示功閥芯軸的四方桿和螺紋桿等磨損失效部分切除，如圖2所示，可自四方桿左端的圓柱桿處切除，切除四方桿后的端面設置為圓錐面，所述圓錐面倒角可設置為4X45°，所述圓錐面頂部中心設置有定位孔4，所述定位孔4的尺寸與所述定位柱3的尺寸相匹配。如圖3所示，將相同結構尺寸的四方桿替換件的定位柱3插入與示功閥芯軸的定位孔4內，四方桿替換件與示功閥芯軸剩余部分對中組裝，使植入的四方桿替換件與原示功閥芯軸軸線保持同心。所述四方桿替換件與示功閥芯軸剩余部分兩者連接處因各有倒角，形成90°角的V型坡口，可采用鎢極氬弧焊等恪焊技術，將四方桿替換件與示功閥芯軸剩余部分焊接在一起，焊縫余高I?2mm，焊接時采用較小電流對稱焊接，避免因電流過大或受熱不均造成桿身變形。將焊接完畢的示功閥芯軸夾持在車床上，將焊接部位A車削平整恢復到原形尺寸。
[0030]最后，如圖6所示，用預先制作好的圓柱套6套住凹陷變形的閥帽5外圓柱面部分，閥帽密封錐面B位于圓柱套6外面，用車床三爪卡盤的卡爪夾緊圓柱套6外表面，對圓柱套6施以徑向壓力，由于圓柱套6軸向開槽7，在外力作用下自然收緊，將閥帽5和示功閥芯軸本體夾緊固定。在車床上車削加工閥帽密封錐面B，消除凹陷變形、腐蝕，使其平整，并使粗糙度達到Ra3.2的要求。若磨損、凹陷、腐蝕深度超過0.2mm，如圖7所示，可掉轉圓柱套6重新夾緊閥帽5，另一端用頂尖固定，此時閥帽密封錐面B位于圓柱套內部，從閥帽后部車削去除閥帽鉚邊C，取下舊閥帽5，安裝新閥帽，并滾壓鉚邊。
[0031]待示功閥芯軸修復完畢后，將檢修好的示功閥芯軸裝入示功閥體內，安裝手輪等零部件，在專用試驗臺上對示功閥進行16Mpa密封性試驗，將試驗合格的示功閥入庫、交付使用。
[0032]本發明檢修的示功閥芯軸經檢驗完全符合示功閥性能要求，使現場報廢的示功閥芯軸中的大部分得到了再利用，該技術在鐵路系統部分單位得到推廣應用。截止2014年底，已裝車使用2000余件，節約費用10多萬元。
[0033]盡管上面結合附圖對本發明的功能及工作過程進行了描述，但本發明并不局限于上述的具體功能和工作過程，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發明的保護之內。
【主權項】
1.一種內燃機車示功閥芯軸修復方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)加工制作四方桿替換件和軸向開槽的圓柱套； (2)將磨損的四方桿連同螺紋桿一起切除，選擇預制好的同尺寸的四方桿替換件與示功閥芯軸剩余部分組裝后焊接，將焊接部位加工恢復到原形尺寸； (3)用預制好的圓柱套套住閥帽圓柱面部分，閥帽密封錐面位于圓柱套外面，車床夾緊固定并對閥帽密封錐面進行精車加工;若閥帽破損深度超過0.2mm，調轉圓柱套重新夾緊閥帽，閥帽密封錐面位于圓柱套內部，車削去除閥帽鉚邊，取下舊閥帽，安裝新閥帽，并滾壓鉚邊。2.根據權利要求1所述的內燃機車示功閥芯軸修復方法，其特征在于，所述步驟(I)和步驟(2)中的四方桿替換件包括由左至右依次連接的圓柱錐體、四方桿和螺紋桿，所述圓柱錐體的頂端設置有定位柱。3.根據權利要求1所述的內燃機車示功閥芯軸修復方法，其特征在于，所述步驟(2)中示功閥芯軸的切除端面設置為圓錐面，所述圓錐面頂部設置有軸向定位孔。4.根據權利要求1所述的內燃機車示功閥芯軸修復方法，其特征在于，所述步驟(3)中圓柱套內部設置有階梯通孔，所述通孔的最小直徑等于閥帽的最大直徑。
【專利摘要】本發明公開了一種內燃機車示功閥芯軸修復方法包括以下步驟：加工制作四方桿替換件和軸向開槽的圓柱套；將磨損的四方桿連同螺紋桿一起切除，選擇預制好的同尺寸的四方桿替換件與示功閥芯軸剩余部分組裝后焊接，將焊接部位加工恢復到原形尺寸；用預制好的圓柱套套住閥帽圓柱面部分，閥帽密封錐面位于圓柱套外面，車床夾緊固定并對閥帽密封錐面進行精車加工；若閥帽破損深度超過0.2mm，調轉圓柱套重新夾緊閥帽，閥帽密封錐面位于圓柱套內部，車削去除閥帽鉚邊，取下舊閥帽，安裝新閥帽，并滾壓鉚邊。本發明對芯軸容易損壞的四方桿、閥帽的磨損變形可同時修復，并且不改壞芯軸，具有成本低廉、檢修效率高的特點，適用于批量檢修示功閥芯軸。
【IPC分類】B23P23/04, B23P6/00
【公開號】CN105598632
【申請號】CN201610044225
【發明人】徐世武, 楊玉新
【申請人】天津電力機車有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月22日