發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸組件的檢查與修理

摘要：曲軸組件檢修、維護(hù)的水平?jīng)Q定了柴油機(jī)的運(yùn)行品質(zhì)、功率發(fā)揮及使用壽命。本文就曲軸常見故障的檢修及曲軸瓦的選配與安裝檢測(cè)做了詳細(xì)的介紹，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的大修質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)；曲軸組件；軸瓦

中圖分類號(hào)： U472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.14.023

曲軸組件是發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，曲軸組件技術(shù)狀態(tài)的好壞直接決定發(fā)動(dòng)機(jī)的使用質(zhì)量與運(yùn)行安全。曲軸組件檢修、維護(hù)的水平?jīng)Q定于柴油機(jī)的運(yùn)行品質(zhì)、功率發(fā)揮及使用壽命。本文筆者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸組件常見故障的檢修進(jìn)行了分析探討。

1 曲軸的檢查與修理

曲軸在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中主要承受周期性變化的氣體壓力、往復(fù)慣性力和離心力及其各力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和彎矩等的作用。曲軸的損壞主要是曲軸軸頸磨損、裂紋或彎曲等。

1.1 軸頸磨損

1.1.1 曲軸軸頸、軸頸尺寸變小、形成錐度和橢圓 主要原因是 有的曲軸設(shè)計(jì)制造時(shí)，沒有離心沉淀室，由于油道傾斜，機(jī)油中的磨料在離心力的作用下偏聚、積累在連桿軸頸的一側(cè)，使該側(cè)軸頸磨損較快而形成錐度；由于連桿軸頸承受著由連桿傳來的氣體壓力與活塞連桿組往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性力，以及連桿大頭回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)離心力的作用，這些力合成總合力，其總合力大小和方向隨時(shí)間變化，且作用于軸頸上的力沿周向分布不均勻，而使軸頸一側(cè)磨損較大，形成橢圓；連桿彎曲扭曲、曲軸本身有彎曲、缸套在缸體中縱向偏斜等，將使曲軸軸頸上受力不均而產(chǎn)生偏磨。

1.1.2 軸頸的磨損程度檢修 發(fā)動(dòng)機(jī)拆修后，必須對(duì)曲軸軸頸的磨損程度進(jìn)行檢查。曲軸軸頸磨損后，圓度或圓柱度超過0.02毫米，應(yīng)在曲軸磨床上進(jìn)行光磨。光磨后曲軸應(yīng)符合以下要求：圓度和圓柱度誤差小于0.01毫米，其公差應(yīng)不大于0.02毫米。軸頸工作面兩端應(yīng)留有1～3毫米的過渡圓角，軸上的油孔應(yīng)有0.50～1.00×45°的倒角，并去掉毛刺。主軸頸和連桿軸頸的修磨符合規(guī)定的修理尺寸。主軸頸和連桿軸頸的修磨，必須分別修磨成同級(jí)修理尺寸，以便選配統(tǒng)一的主軸瓦和連桿軸瓦。光磨曲軸時(shí)，要求先磨主軸頸，后磨連桿軸頸。因?yàn)橹鬏S頸中心線是確定和檢查曲柄半徑的基準(zhǔn)。

1.2 曲軸裂紋

1.2.1 裂紋常見位置 曲軸的裂紋多數(shù)發(fā)生在曲柄臂與軸頸之間的過渡圓角處，以及油孔處。前者多為橫向裂紋，嚴(yán)重時(shí)將造成曲軸斷裂，應(yīng)重點(diǎn)檢查。后者多為軸向裂紋，沿斜置油孔的銳邊向軸向發(fā)展。

1.2.2 裂紋發(fā)生原因 曲軸橫向、軸向裂紋主要是應(yīng)力集中引起的，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作危害很大，應(yīng)更換曲軸；軸頸上油孔處的裂紋，主要是因?yàn)橛偷佬敝茫褂涂滋幍膽?yīng)力呈不對(duì)稱分布所致。較輕微的也可以通過焊修，再經(jīng)軸頸磨削后消除，繼續(xù)使用。如果縱向裂紋嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)更換曲軸。

1.2.3 裂紋的檢驗(yàn) 滲油敲擊法：將清洗干凈的曲軸放在煤油中浸泡，再把曲軸取出擦凈，表面撒上白粉，然后用手錘沿軸向敲擊曲軸非工作面，白粉中如有明顯裂紋狀油跡出現(xiàn)，則該處有裂紋。

磁力探傷法：借助探傷儀將零件磁化，在零件可能產(chǎn)生裂紋處撒些磁粉，當(dāng)磁力線通過裂紋邊緣處時(shí)，磁粉將會(huì)吸附在裂紋處，從而顯現(xiàn)處裂紋的部位和大小。

1.3 曲軸彎扭變形

1.3.1 曲軸彎扭變形原因 曲軸產(chǎn)生彎曲和扭曲變形，往往是由于曲軸受到過大的沖擊負(fù)荷所造成的。

1.3.2 曲軸彎扭變形檢查 檢查曲軸彎曲，一般用千分表在車床上或V形墊鐵上進(jìn)行，如：轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，找出反映在千分表上的最小讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)表盤使指針指示對(duì)零，再轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸180°，此時(shí)千分表讀數(shù)即為曲軸彎曲的擺差，擺差的一半即為曲軸的彎曲度。曲軸彎曲度不得超過0.03毫米，否則，應(yīng)予以校正。檢查時(shí)的測(cè)試點(diǎn)，應(yīng)測(cè)曲軸中間的主軸頸。曲軸彎曲一般采用冷壓校正，即將曲軸平置于壓床上，兩端主軸頸處墊以V形鐵塊。為了防止損傷主軸頸，V形墊鐵上應(yīng)襯以軟金屬或舊主軸瓦。然后，在曲軸彎曲的反向上對(duì)主軸頸加壓，加壓彎曲量通常為彎曲度的10～15倍。如曲軸彎曲度為0.10毫米，加壓彎曲量應(yīng)為1.0～1.5毫米。當(dāng)曲軸加壓變形量符合要求時(shí)，應(yīng)停止增壓，保持壓力約10分鐘后卸壓，再次測(cè)量曲軸彎曲度。一般需進(jìn)行多次檢查和校正，直到達(dá)到要求為止。冷壓校正后，曲軸必須作人工時(shí)效處理。

2 主軸瓦和連桿軸瓦的選配

軸瓦在使用中的損壞主要是磨損、疲勞脫落或燒熔等。軸瓦磨損，使軸瓦間隙增大，曲軸軸頸產(chǎn)生失圓、錐體、潤(rùn)滑變差，致使軸瓦加速磨損。軸瓦受沖擊負(fù)荷，使金屬產(chǎn)生凹痕、裂縫，引起金屬脫落。發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)，必須更換軸瓦。軸瓦選配前，應(yīng)首先檢查軸瓦座孔是否符合標(biāo)準(zhǔn)，要求軸瓦座孔的圓度和圓柱度誤差都不得超過0.05毫米。否則，可用涂鍍方法給予修復(fù)。

2.1 軸瓦選配的要求

根據(jù)軸頸選軸瓦。根據(jù)軸頸光磨后的修理尺寸，選用同一級(jí)修理尺寸的軸瓦；軸瓦長(zhǎng)度符合規(guī)定。新的軸瓦裝入座孔內(nèi)，上下兩片每端應(yīng)離出座平面0.05毫米，以保證軸承與座孔緊密貼合，提高散熱效果；軸瓦背面光滑凸榫好。為了使軸瓦背面與座孔緊密貼合，增強(qiáng)散熱效果，軸瓦背面鍍一層很薄的錫，厚度為0.001～0.002毫米。凸榫能防止軸瓦轉(zhuǎn)動(dòng)，起定位作用；彈性適當(dāng)，無啞聲。將軸瓦裝入座孔后，要求軸瓦在自身彈力作用下，與軸瓦座緊密貼合在一起，以利散熱。檢查軸瓦有無啞聲，可敲擊軸瓦，有啞聲，表明軸瓦合金與底板結(jié)合不牢，應(yīng)重新選配。

2.2 軸瓦間隙的檢查

曲軸軸瓦徑向間隙應(yīng)符合要求，曲軸主軸瓦標(biāo)準(zhǔn)間隙為0.060～0.075毫米，大修允許0.10毫米，使用限度為0.125毫米；連桿軸瓦標(biāo)準(zhǔn)間隙為0.07～0.08毫米，大修允許0.10毫米，使用限度為0.125毫米。間隙檢查方法如下：將軸瓦蓋按原有規(guī)定記號(hào)裝復(fù)，按規(guī)定力矩?cái)Q緊螺母。主軸瓦螺栓擰緊力矩為73.5Nm，連桿軸瓦螺栓擰緊力矩為39.2Nm；拆下軸瓦蓋，用測(cè)量間隙規(guī)測(cè)出塑料間隙條寬度，此即為徑向間隙；如果軸瓦過緊或過松，必須重新選配。不可用修刮軸瓦來滿足其松緊度。曲軸軸向間隙標(biāo)準(zhǔn)為0.08～0.20毫米，使用限度為0.25毫米。

作者簡(jiǎn)介；趙樹申，本科學(xué)歷，阜新蒙古族自治縣農(nóng)機(jī)校，副高級(jí)工程師，研究方向：農(nóng)機(jī)培訓(xùn)，農(nóng)機(jī)操作、安全及維護(hù)保養(yǎng)。