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第七节曲轴的检修作用：是把活塞的往复运动变成曲轴的回转运动,汇集并输出各缸功率等。主要损伤:磨损、腐蚀、裂纹和断裂、红套滑移等(曲轴的变形和断裂可通过测量曲轴臂距差)柴油机主要零件的检修一、曲轴损伤的检修l.曲轴轴颈的磨损检修1)曲轴磨损的测量2)曲轴磨损的修复(1)修理尺寸法(2)恢复尺寸法柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修图四冲程柴油机曲轴轴颈的磨损柴油机主要零件的检修对四冲程柴油机来说，曲柄销的内侧(近曲轴轴心线的一侧)的磨损比外侧（远离曲轴轴心线的一侧)为大，如图所示。出现这样的磨损特征是由于四冲程柴油机工作时，气缸在工作行程中所产生的压力仅占一个循环中总平衡力的20％左右，此压力由连扦传至曲柄销时使曲柄销外侧磨损；而在其它三个行程中，连杆大头所产生的惯性离心力却起着主要作用，它逼使连杆有与曲柄销脱离的倾向，并经常地压向曲柄销的内侧。故曲柄销的磨损主要是由于不等速运动部分的惯性力引起的摩擦力所造成的。可见曲柄销的内侧磨损比外侧要大些。对于主轴颈来说，根据作用力与反作用力恒等的原理，其受力方向与曲柄销相反。所以，主轴颈在靠近曲柄销的一侧磨损较大。柴油机主要零件的检修二冲程柴油机曲柄销的磨损情况与四冲程柴油机相反，即曲柄销外侧比内侧磨损大些。而其主轴颈的磨损则是远离曲柄销的一侧较大。2.曲轴轴颈擦伤与腐蚀的检修曲轴轴颈表面的划痕、拉毛和擦伤等主要是润滑油中的机械杂质或磨损产物引起的。轴颈表面的腐蚀凹坑、锈斑、烧伤等是润滑油中含水分和酸过多产生的电化学腐蚀或漏电等杂散电流引起的静电腐蚀造成的。（1）轻微擦伤（2）较浅伤痕（3）较深伤痕柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修3.曲轴裂纹与断裂的检修1）裂纹的检验中国船级社的(规范》中规定，锻钢和铸钢的曲轴毛坯进行无损探伤检验。曲轴锻钢件所有加工表面均应进行磁粉检验，按严格检查整锻曲轴的主轴颈、曲柄销颈与曲柄臂连接处过渡圆角，半组合式曲轴的曲柄销颈表面、曲柄销与曲柄臂连接过渡圆角处。曲轴锻钢件还应进行超声波检测。曲轴铸钢件应进行超声波探伤，曲轴所有表面均应进行磁粉探伤，在最终热处理和精加工后分别进行。对于新购成品曲轴或修理的曲轴依具体情况进行着色探伤、磁粉探伤或超声波探伤，以检查曲轴表面和内部的缺陷状况，柴油机主要零件的检修2）曲轴裂纹和断裂的修理(1)裂纹较小时采用修磨除去裂纹，并将裂纹部位修整光洁，与其他表面之间过渡圆滑，最后经着色探伤或磁粉探伤确认裂纹消失，否则应继续打磨和探伤。当打磨至规定深度仍有裂纹时，则停止打磨，依具体情况改用其他办法处理。此项工作应有验船师的监督和认可。(2)裂纹较深时换新曲轴，组合式和半组合式曲轴可采用局部换新办法处理。(3)曲轴断裂采用换新曲轴办法。如果航行中曲轴断裂，尤其是主柴油机曲轴断裂应采用应急焊接修理。设法将断裂曲轴焊接成一体维持柴油机运转，抵达港口后再进行彻底修理。柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修封缸的一般具体做法:1.停止该缸燃油供应。2.为防止润滑油路泄压，封死主轴滑油孔。3.拆除该缸摇臂或顶杆机构。4.拆除该缸缸头启动阀，并将通入此阀的空气管路全部闷死。5.在封缸运行时，为了防止柴油机其余各缸超负荷以及船体、机体发生振动，必须减少油门个数，降低转速。限制各缸排气温度不得超过正常值。如果某缸运动机件被拆除而振动仍很严重，则应进一步降速。如因一缸切断供油的增压器发生喘振，这时尚未停止，则还应降速，直至喘振消除为止。柴油机主要零件的检修封缸的一般具体做法:6.封缸运行的柴油机，为了避免发生停车后机动操纵时不能重新启动的紧急情况，应事先与驾驶台联系，要求将启动次数限制到最低的程度。7.当柴油机停车后万一被封的一缸正处在启动位置而不能起动时，应迅速进行换向操作，换向完毕后立即进行瞬时冲车，使该缸曲柄迅速转过原启动位置，再进行换向、起动，迅速地完成紧急情况下的起动操纵。柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修4.曲轴红套滑移的修理1）曲轴红套红套又称热套，是实现零件过盈配合的一种工艺。利用金属材料的热胀冷缩的特性把轴和孔牢固地连接在一起。大型柴油机的曲轴为全组合式或半组合式，采用红套工艺把主轴颈，曲柄销颈分别与曲柄臂或主轴颈与曲柄连接成一体。曲轴红套工艺是把曲柄臂上小于轴颈直径的孔加热，使孔胀大超过轴的直径，将轴顺利地插入孔中，待冷却后孔径收缩恢复原值而与轴颈牢固地连接在一起。曲轴红套时应保证以下技术要求：(1)曲柄间轴向距离(即主轴颈的长度)和曲轴轴向长度应符合图纸要求；(2)曲柄夹角符合要求；(3)主轴颈与曲柄销颈的平行度符合要求。柴油机主要零件的检修2）曲轴红套滑移组合式或半组合式曲轴的主轴颈与曲柄臂套合处相对位置发生错动的现象称为曲轴红套滑移。曲轴红套滑移将直接影响滑移曲柄以后的各缸的定时、燃烧和功率。滑移方向即滑移曲柄相对主轴颈转动的方向不同将使曲柄夹角增大或减小。曲轴红套滑移主要由于曲轴受到过大的冲击扭转作用。柴油机主要零件的检修3)曲轴红套滑移的检查曲轴发生红套滑移时的征兆：柴油机气缸定时不正，严重时有后燃、冒黑烟现象；柴油机剧烈振动；停车后再不能起动等。在船上，轮机员可把红套时所划的曲柄臂中心线(即曲柄对称线)或曲柄臂上的安装拐档表的冲孔作为检查红套滑移的标志，检查它们相对主轴颈纵向垂直平面位置的变化便可确定滑移的方向和角度。4)曲轴红套滑移的修理(1)航行中曲轴发生滑移时，若滑移角度不大，可重新调整定时降低负荷运转，待到港后进行修理。(2)滑移不重时在港进行原地修理。采用加热曲柄臂(如用氧乙炔焰)或用冷却主轴颈(如用液氮、液氢)的方法，并同时对曲柄臂施加扭矩使之反向转动滑移角度后复位。(3)进厂修理采用更换主轴颈和重新进行红套修复。二、曲轴臂距差1.曲轴臂距差的概念1)曲轴的变形运转中的柴油机主轴承高低不等使坐于其上的曲轴产生弹性变形，整根曲轴的变形为宏观的整体变形，在每个曲柄上的变形为局部的微量变形。曲柄微量变形是曲柄臂之间的距离在曲轴回转一周中产生的微量变化。2)运转中的曲柄对运转中的曲柄假定:(1)主轴颈与曲柄臂之间为刚性连接，夹角为90º,保持不变;(2)主轴颈、曲柄销颈和曲柄臂均为刚性件，运转中形状不变:(3)曲柄销颈与两曲轴臂之间夹角α、β不仅相等且变化相同，即保持α=β。柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修3）曲柄微量变形、曲轴整体变形与主轴承高低的关系△⊥=L上—L下，△_=L左—L右式中：△⊥、△_——垂直平面、水平平面内的臂距值，mm;L上、L下——曲柄销在上、下止点位置时的臂距值，mm;L左、L右——曲柄销在左、右平位置时的臂距值，mm。柴油机主要零件的检修在垂直平面内：△⊥=L上—L下0，即△⊥=(+)△⊥=L上—L下0,即△⊥=(-)结论:在垂直平面内，当曲柄的两个主轴承较低，曲轴轴线呈塌腰形或下弧线弯曲，即呈“∪”形时，该曲柄的臂距差△⊥为正值:当曲柄的两个主轴承较高，曲轴轴线呈拱腰形或上弧线弯曲，即呈“∩”形时，该曲柄的臂距差△⊥为负值。在水平平面内:△-=L左—L右0，即△-=(+)△-=L左—L右0,即△-=(-)结论:在水平平面内，当曲柄的两个主轴承位置偏右，曲轴轴线呈右弧线弯曲，即呈）形时，该曲柄的臂距差值为正值;当曲柄的两个主轴承偏左，曲轴轴线呈左弧线弯曲，即呈(形时，该曲柄的臂距差值为负值。曲轴臂距差值的大小表明曲轴弯曲变形的程度;臂距差值的符号表明曲轴轴线弯曲变形的方向。柴油机主要零件的检修4）测量臂距差目的目的:了解和控制曲轴的变形和主轴承的磨损状况，以防止曲轴的疲劳破坏。在轮机管理中轮机员应重视主、副柴油机曲轴臂距差的变化，按照要求定期检测、分析，使臂距差值控制在说明书或规范的极限值以内，把曲轴变形控制在弹性变形范围之内，切勿产生塑性变形。曲轴臂距差值关系到曲轴的使用寿命。柴油机主要零件的检修2.曲轴臂距差的测量1)测量点2)测量条件与要求(1)在柴油机冷态进行测量。柴油机热态是指停机时的状态。柴油机停机后立即测量，机件热态使臂距表的测量值不准确，且随着温度的不断降低先后测量时的温度影响不同，测量值不稳定。(2)夜间、清晨或阴雨天气时测量海水，气温直接影响船体变形，进而影响曲轴臂距差值。轮机员测量曲轴臂距差时应注意环境温度的影响，避免船舶在大阳暴晒下测量。(3)船舶装载条件相同的情况下测量船舶装载条件不同船体变形不同，如空载与满载时的曲轴臂距差不同。为便于比较，应在相同的装载条件下进行测量。通常新造船舶和修理船舶都在空载条件下测量臂距差。柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修(1)一次装表完成全部测量未装活塞运动装置:测量0º、90º、180º、270º四个位置的臂距值可自其中任一位置装表完成全部测量；已装活塞运动装置:测量0º、90º、165º、195º、270º五个位置的臂距值，自195º位置装表完成全部测量。柴油机主要零件的检修(2)柴油机正车回转进行测量测量曲轴臂距差应按柴油机正车运转方向进行，使测量值符合实际情况，精度高。4）曲轴臂距差标准(1)柴油机说明书曲轴臂距差随柴油机机型、结构、尺寸和计算方法不同而异。各类柴油机说明书中均对其曲轴臂距差测量方法、安装值和极限值有明确规定。MAN_B&W型柴油机测量点在{(S+D)/2-10}mm处的标准。(2)中国船级社规定在《海上营运船舶检验规程》(1984)中规定了曲轴臂距差测量点在(S十D)/2处。(3)中国修船标准《中华人民共和国船舶行业标准》CB3364-9l、CB/T3544-94分别对船舶副柴油机和船舶主柴油机曲轴臂距差作出规定。柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修3.影响曲轴臂距差的因素1)主轴承下瓦的不均匀磨损2)机座变形和下沉3)船舶装载的影响4)活塞运动装置和爆发压力的影响5)飞轮的影响6)轴系连接误差的影响三、主轴承高度的判断1.分析法2.桥规法3.臂距差法1)经验判断法2)简单作图法3)MAN-B&W型柴油机作图法柴油机主要零件的检修1.分析法利用臂距差、轴线状态和轴承位置的基本关系，分析判断主轴承高度。臂距差Δ⊥0，表明该曲柄轴线呈塌腰形状态，两主轴承低于相邻轴承;臂距差Δ⊥0，表明该曲柄轴线呈拱腰形状态，两主轴承高于相邻轴承。柴油机主要零件的检修2.桥规法测量基准:桥规值是将桥规置于机座上平面上，桥规的测量基准面至所测主轴颈的距离。工具:桥规方法:①测量前，拆去主轴承上盖、上瓦等，清洁主轴颈和机座上平面，按说明书要求的位置或按上次测量时曲轴的位置，即将曲轴首（尾）曲柄转至上止点位置进行测量，或使所测主轴颈相邻曲柄销分别在0º、90º、180º、270º四个位置进行测量，取其平均值。②测量时，将桥规置于机座上平面并紧贴，用塞尺测量桥规基准面与主轴颈之间的距离。柴油机出厂时的桥规值在一定时间内有效，当换新主轴瓦或机座变形修理后应重新测定桥规值。柴油机主要零件的检修3）利用桥规值作垂直平面内的曲轴轴线状态图桥规值反映了曲轴各道主轴颈相对于机座上平面的位置，即反映了整根曲轴的轴线相对于机座上平面的状态。利用桥规值作出垂直平面内的曲轴轴线状态图。作图步骤：(1)首先画一水平线oo，代表机座上平面，(2)在oo线上等距画出垂线1，2，····，8，代表各道主轴颈(或主轴承)的中线;(3)分别在各道主轴颈中线上自oo线向下截取相应的桥规值长度a1，a2，····，a8，连接各线段的端点，即得到垂直平面内的曲轴轴线状态图。从图中可看出曲轴轴线状态和各道主轴承的高度，其中第六道主轴承位置较低，说明该轴承下瓦磨损严重;第七道主轴承位置较高，其下瓦磨损轻微。通过拂刮位置较高轴承的下瓦和更换磨损严重的轴承下瓦来调整曲轴轴线状态。柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修3.臂距差法1)经验判断法(1)曲轴自由端曲柄或拆去飞轮端的曲柄，当臂距值差为“十”值，表示端部1#主轴承较相邻2#主轴承位置高;当臂距差值为“一”时，表示端部l#主轴承较相邻2#主轴承位置低;(2)若曲轴相邻两曲柄臂距差值均为“十”时，表示中间2#主轴承位置最低