气门座圈凹陷深度超限、气门座圈松动和裂纹破损等,均需要更换。气门座圈的结构形式主要有外圆是圆柱形、圆锥形和带螺纹的三种。结构不同更换时的方法也就不同。目前,常用的是前二种,而小型高速柴油机一般都采用外圆是圆柱形的。下面对此结构形式的气门座圈的更换作以介绍。
为了保证柴油机工作中气门座圈不脱落,与气缸盖结合良好便于散热,气门座圈与气缸套采用过盈配合。当采用冷镶时,其配合过盈量为0.04~0. 12 mm;采用热镶时,其配合过盈量0. 20~0. 25 mm。其座圈外圆的圆度和圆柱度不应大于0. 02 mm。
由于气门座圈与气缸盖座圈孔是过盈配合的,因此,在更换拆卸气门座圈时,要用专用的气门座圈拆卸工具进行拆卸。将工具拉爪放入座圈内,视拉爪尖对准座圈高度的1/2处,用一只手扶住拉爪座,一只手转动锁紧手柄,使三个拉爪顶进座圈,然后扳动螺母,座圈就随螺杆上升而拉出。只要气门座圈内径比气缸盖上进气或排气通道孔径小2 mm以上的,或紧靠气门座圈的孔壁上铣了两个圆弧形缺口的都可以用气门座圈拆卸器(或称拉马)拉出。
在没有专用工具的情况下,可利用报废的旧气门拆卸气门座圈也比较方便。方法是,取一旧气门将头部外缘直径磨小,略小于气门座圈内孔,再对称挖去两块材料。然后,在需要拆卸的座圈内孔边缘上点焊一些材料(两个焊点必须对称),使气门通过挖去的缺口能进入气门座圈内为准。将旧气门相对气门座圈转一个角度,使气门头部端面抵着气门座圈上的焊点材料,然后用手锤敲击气门杆端部,把气门座圈打出。也可用在气门座圈内孔攻螺纹的办法进行拆卸。
先用丝锥攻出螺纹,再旋入带螺纹的镜具,从另一端将气门座圈打出,注意千万不要用丝锥打出气门座圈,因丝锥淬火后硬度较高、较脆,容易损坏。
对于过盈量较大的气门座圈,或本来就要求热镶的座圈,可将气缸盖(一般是铝缸盖)在机油中加热到150~ 180℃,然后再将需要更换的气门座圈打出。
旧气门座圈打出后,应对新气门座圈仔细擦拭干净,与旧气门座圈作比较,检查压入气缸盖后气门的凹陷深度是否有保证;检查气门座圈与气缸盖气门座圈孔的过盈配合量是否合格等。然后涂少许机油,用专用铣具将新气门座圈压入或打入气缸盖座孔内。打入时为了避免歪斜,最好采用带有定心杆的专用镜具打入。
但必须指出:利用旧气门作为打入气门座圈的工具是不对的,即使气门座圈与座孔的配合过盈量不是很大,但因气门上的力是通过锥面作用在气门座圈上的,有使气门座圈膨胀的趋势,所以装起来很费劲,容易将气门座圈损坏。配合过盈量在0.20~0. 25 mm的气门座圈压入时,须将气缸盖放在烘箱内均匀加热,当温度达到350~400℃,再迅速压入气门座圈,然后包以石棉布使之缓冷。此外,还可以用干冰或液态氯使气门座圈冷却后再进行装配。