康明斯气门弹簧的固定步骤与类型

的功用是在凸轮轴没有举升气门时保持气门关闭，并使气门与座保持紧密的结合。为了保证气门关闭时所需要的运动速度与克服气门等机件的惯性力，弹簧必须具有足够的弹力。简易的说，气门弹簧其实就是保证气门及时落座并紧密贴合，避免气门在振动时产生跳动，破坏其密封性的小工具。

      气门弹簧是指将位于气门与摇臂等部件之间的弹簧。在柴油发电机运行时，由于活塞上下运动所带来的惯性力，致使发电机运动不平稳，气门开合不持续。而气门弹簧则能够在这种情形下起到平衡力的用途，使气门可以跟随活塞的运动而连续开合，从而保证发电机正常工作。气门弹簧的作用机理可以用弹簧力和气门控制之间相互功能的力学关系来解释。

      气门弹簧具有构成大概、可靠性高、寿命长等优势。在柴油发电机运转中，气门弹簧往往承受着较大的弹性应力，因此其材料的选择和强度问题显得尤为重要。通常来说柴油发电机，气门弹簧由多种钢丝材料制成，包括碳素钢丝、铬钒钢和铬硅钢。应力、负载温度和老化质量决定了到底应采用哪种材料。弹簧的构造形式可以分为圆柱形、锥形、柿形等多种类别康明斯发电机参数表。此外，不同归类的气门弹簧还有不同的弹性常数和疲劳极限，因此在选定时需要根据具体的使用状况进行综合考虑。

      气门弹簧与锁片共同固定在气门杆上。气门弹簧必须能够正确地关闭气门。如果气门弹簧的弹力不够，可能使气门浮升。气门浮升就是气门打开的时间稍稍大于设计值。这种情形一般在气门弹簧软化和发电机高速运行时产生。当气门撞击气门座时，会产生气门跳动情形，从而使气门关闭不严。于是，气门弹簧由专用的弹簧钢制成，在工作步骤中受到冲击负荷的功能，弹簧有很高的耐疲劳强度。

      气门杆尾端的形状决定气门弹簧座的固定步骤，常载的构造是锁片式和锁销式两种。采用剖分或两半的锥形锁片来固定弹簧座时，气门杆的端部切出环槽，利用剖分成两半且外表面为锥面的气门锁片与弹簧座的锥形内表面来固定弹簧座，其构成简易、作业可靠、拆卸方便，因此得到广泛的应用。采用锁销式构造时，在气门杆尾端钻—径向通孔，锁销插在通孔内来支承气门弹簧座，而气门弹簧座的边缘又可阻止锁销的松脱，如图1所示。不管采用何种固定对策，都应采用压装步骤进行压入（如图2所示），以免损坏。

      用途在弹簧上的力是周期性的，当功能力的频率和气门弹簧的固有频率相同或弹簧的固有频率是气门功用力频率的整数倍（10倍以上）时，就发生共振。共振时其震动频率的幅度较大，可能会造成弹簧与气门瞬时脱开，使气门失去控制，甚至使弹簧断裂。

      为了减小谐振，采用了多种设计，包括操作更强的弹簧、不等螺距弹簧、双弹簧、改变弹簧的外径、在弹簧内放置小的减振器。为了预防共振的发生常分为4种形式，如图3所示。

      增强气门弹簧的自然震动频率，即采用等螺距弹簧，如图3(a)图所示，设法增强气门弹簧的刚度，如加粗钢丝直径或减少弹簧的圈径。这种手段较简单，但因为弹簧刚度大，增加了功率消耗和零件之间的冲击载荷。

      不等螺距弹簧的构造如图4所示。因弹簧圈距不等，故每一圈的固有频率不同，当气门上升时，弹簧被压缩，圈距较小的一端逐渐迭合，使弹簧的实际工作圈数降低，弹簧的固有频率跟着改变，防范了共振的发生。安装不等螺距的弹簧时，螺距较小的一端该当朝向汽缸盖。 

      带有减振弹簧的气门弹簧就是采用等螺距的单弹簧，在其内圈加一个过盈配合的阻尼摩擦片来消除共振。减震弹簧可以嵌在气门弹簧内如图3（d）所示。

      双弹簧是将一个小弹簧装在大弹簧里面，如图5所示。由于两根弹簧绕制的方向不一样，刚度不同，产生共振的频率也不同。当一根产生共振时，另一根弹簧起减振用途，于是采用双弹簧，可防止产生共振现状。顶置式气门机构采用双弹簧时，一旦其中一根断裂另一根还能维持工作，以免发生气门落入汽缸内的严重故障。

      一些高性能柴油发电机使用可变螺距单气门弹簧，如图6（b）所示。可变螺距弹簧的自然频率不是固定的，因此可以防范共振。

      锥形气门弹簧的刚度和固有震动频率沿弹簧轴线变化，因此可以清除共振的可能性。

      气门弹簧与气门杆的连接是靠连接件来完成的，连接件由弹簧托盘和锁片（或锁销）构造。弹簧托盘的用途是一方面将弹簧的功能力传给气门，另一方面使弹簧中心定位。

      这种连接方案如图7（a）所示。它是在气门脚部加工一凹槽，凹槽内装有两个半圆锥形锁片，锁片卡在弹簧托盘的锥形孔中，这样就比较牢固地将弹簧和气门杆连在一起。目前，采用这种连接办法较多。

      锁圈和托盘二者合为一体，锁圈开有口，气门脚制成上小下大的圆锥形，锁圈卡入气门脚的圆锥体后，气门弹簧与气门便连接起来，如图7（b）所示。

      这种连接对策是在气门脚上打一圆形或长方形小孔，孔内装有销子，用以支撑弹簧托盘，如图7（c）所示。这种连接对策易使气门脚处的强度下降，故现在很少采用。

      气门锁片和弹簧座用于将气门弹簧固定在气门杆上。弹簧座的功能相当于一个垫圈，如图8（a）所示。弹簧座安装在弹簧的顶部，气门从弹簧座中穿过。当弹簧压力向上推弹簧座时，气门锁片被挤压或楔入弹簧座，这样使得弹簧在所有情形下都能牢固地与气门相连。气门锁片有多种归类，但较常用的是分体式锁片。分体式锁片解体方便，而且能够保持自锁用途。

      在一些气门上，在两个气门锁片的下面直接放置了一个0形圈，以阻止机油沿着气门导管向下流动。如图8（b）所示。

      气门弹簧在柴油发电机的运行程序中会遭受腐蚀和疲劳等条件的危害，随着操作时间的推移，其弹性和机械性能也会产生变化。因此，对于气门弹簧的保养至关重要。在维保时，首先需要注意弹簧的严密性和表面的光滑程度。其次，在操作中要预防频繁加载和减速，防范发生过于强烈的震荡和震动。此外，定时替换气门弹簧也是非常必要的，以确保发电机的正常运作和持久稳定性。

（1）气门弹簧经常遇见故障问题是由于长久受压缩，造成塑性变形而影响到自由长度变短、弹力减弱、簧身歪斜，严重状况下可能出现弹簧折断；

（2）气门弹簧的测定关键是观察有无裂痕或折断，测定弹簧自由长度和垂直度，测量弹簧弹力，气门弹簧不可以修理，必要时只能更替；

（3）气门弹簧的自由长度可用卡尺实行测定，气门弹簧垂直度的测量发电机组厂家，气门弹簧的垂直度大多数应不大于1.5～2.0mm，若气门弹簧的自由长度或垂直度不符合标准，应替换气门弹簧；

（4）气门弹簧的弹力应在专用弹簧查验仪上实行测量，用检验仪对气门弹簧施加压力，在限定压力下的气门弹簧高度，或限定气门弹簧高度下的压力，应符合标准不然应替换气门弹簧。

      气门弹簧是柴油发电机中非常重要的一个零件，它能够控制气门的开合，让发电机运转更加平稳。气门弹簧具有结构简单、可靠性高、寿命长等特点，但在操作流程中会受到各种条件的危害，因此需加以保养和保养。只有准确选择和维护好气门弹簧，才能确保柴油发电机组的良好运行。