“粵道浚1 號輪”主機曲軸修理工藝流程

劉士軍，黃 波

（1.廣東省南沙航道事務中心南沙航標與測繪所，廣東 廣州 510000；2.廣州中丹船舶設計有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

船用柴油機曲軸經過一段時間的運行，在沖擊、彎曲、扭轉等作用下會產生疲勞，易出現運行故障，運行過程中會引起油路阻塞，在高溫與潤滑油冷卻反復作用下，曲軸零部件會出現問題。這時應仔細檢查，確定修理方案。為了滿足船舶使用的技術要求，維修前做好零部件的勘驗工作，依照主機說明書要求進行檢查和測量[1]。

1 概況

船舶主機為船舶提供主動力，無疑是非常重要的機器設備，曲軸是主機能夠正常運轉的關鍵部件，其對加工制造安裝配合都有著非常苛刻的要求，維修曲軸也需要非常仔細并需要嚴格按照合理的工藝流程開展。

“粵道浚1 號輪”為雙機雙槳，采用德國SKL 生產的型號為6VD29/24AL-2 的主機，形式為直列單作用、四沖程直噴中冷渦輪增壓船用柴油機，額定功率為1320 kW，額定轉速為1000 r/min，軸頸直徑為215 mm，為圓筒活塞式柴油機。維修時查驗，左主機已經運行了24144 h，右主機運行了24143 h，在使用時出現左主機帶不上負荷的情況，經常出現高溫報警。初步判斷為主機曲軸出了問題，為解決這些問題，決定對左主機進行拆檢并相應維修[2]。

2 拆卸前準備

拆前測量主機各缸開檔差，測量主機機內推力間隙，拆前對各種容易弄錯的軟管或管路（包括控制管路、油管路、氣管路、水管路等）做好標記或編碼，尤其要做好電氣自動化控制線（管）對應的標記。

3 拆卸及勘驗

3.1 機器零部件拆卸

按照常規方法拆卸搖臂、缸頭、活塞、缸套等機件；拆卸飛輪端高彈聯軸節和飛輪時做好相應標記；拆卸自由端聯軸節，使用液壓工具拆卸聯軸節；拆卸機體前后端蓋，做好曲軸主動齒輪與惰齒輪以及惰齒輪與凸輪軸齒輪間的標記，之后方可拆開齒輪；拆開機架與機座連接螺栓，緊配螺栓需要與其對應的螺栓孔做好標記；機架原地反車，起吊工具裝在第2和第5缸上，將機架反過來落在預先做好的木墊上放穩；拆開各主軸承蓋，在曲拐上裝上防曲軸變形螺栓，吊起曲軸放到預先做好的曲軸架上固定好；拆開曲軸上各缸的平衡塊，做好記號后用液壓工具拆開按編號放好[3]。

3.2 檢查和測量

檢查和測量曲柄臂距差，測量曲軸的各曲柄銷在0、90、100、120 四個位置時曲柄臂距差。

檢查曲軸的夾角，曲軸在裝機情況下，測量各缸上、下死點的位置確定曲柄夾角，所測量的扭轉變形量值小于10°。主機軸向振動數值大大超出了設計要求，影響主機的運行安全。

檢查和測量連接法蘭，以1#缸曲柄銷上死點位置為基點檢測法蘭徑向圓跳動和端面圓跳動，其值不超過“CB/T 3544船用柴油機曲軸修理技術要求”指標表的要求（見表1）。

表1 柴油機曲軸修理技術要求

檢查軸頸表面，曲軸的工作表面、過渡圓弧與油孔口，未發現裂紋、拉痕、凹痕、銹蝕、點蝕和燒傷等缺陷；非工作表面未發現裂紋、嚴重傷痕和銹蝕等缺陷，表面粗糙度滿足相關要求[4]。測量軸瓦壁厚，用測量軸瓦壁厚來間接確定間隙，記錄到測量記錄表上。

3.3 軸頸的檢查和測量

拆檢軸頸檢查和測量徑向圓跳動、圓度及圓柱度。測量曲柄銷軸頸直徑，發現從飛輪算起第2 缸曲柄銷橢圓0.34 mm，軸徑由199.98 mm 磨損到了199.61 mm，后端R 位有凸起金屬，將大頭瓦后端合金刮掉，此位置軸頸約有寬2mm、長8mm的發黑線區，第6 缸橢圓0.15 mm，其他各缸也有不同程度的橢圓。

4 曲軸的修理

一般曲軸發生彎曲和扭轉變形時，允許采用機械法與加熱法進行校正，組合式曲軸熱套結合面滑移時，可采取紅套法校正修復。

本項目曲軸按照主機說明書要求，曲軸整條進行鍍鐵修復，采用委外施工方式。

5 曲軸部件的裝復

5.1 主機說明書要求

按照SKL 船用發動機操作說明書 50920/1C-01，曲軸止推軸承（軸向），運行間隙：a=0.40～0.80 mm，極限間隙：a=1.40 mm；主軸承軸頸根部，運行間隙：b=0.20～0.28 mm，極限間隙：b=0.40 mm。

5.2 主軸承座孔及主軸承內孔的檢查測量

在不裝軸瓦的情況下裝復主軸承蓋，上貼螺母，然后裝上液壓工具上緊螺母，液壓壓力為140 MPa，測量各主軸承座孔的直徑，以檢查主軸承座孔的圓度和橢圓度。

用預先車制好的橫跨4 檔的假軸，對主軸承座孔進行著色檢查，檢查主軸承座孔的同軸度，必要時修復座孔。

在主機軸瓦背上涂一層薄藍丹，復位主軸瓦和主軸承上蓋，按同樣的方法上緊主軸承蓋，測量主軸承內孔直徑，取出軸瓦，檢查座孔著色接觸情況[5]。

5.3 連桿組件的檢查測量

一共有6 條連桿，全部上車床測量彎曲度，不合格件修復或換新。

連桿螺栓12 支全部做磁粉探傷檢查。

在不裝軸瓦的情況下裝復連桿大頭軸承蓋，用扭力扳手用650 N·m 上緊螺栓，測量各大頭軸承座孔直徑，并檢查其圓度和橢圓度，必要時車制假軸著色檢查修復座孔。

在連桿大頭瓦背上涂一層薄藍丹，復位連桿大頭瓦和大頭軸承蓋，按同樣的方法上緊連桿大頭螺栓，測量連桿大頭軸承內孔直徑，取出軸瓦，檢查座孔著色接觸情況。

5.4 曲軸安裝流程

1）曲軸外觀檢查，觀察曲軸R 位及油孔周圍是否有凹凸不平或裂紋。

2）測量軸頸和曲柄銷軸頸等處尺寸做好記錄；在車間先后用高壓水和高壓空氣徹底清通曲軸油道孔，對各軸頸進行包扎防護，曲拐處用螺栓頂住；曲軸專用吊裝帶吊上船，分別測量在1#、3#、5#、7#支承和全支承下的主軸徑跳動量（此時應松開曲拐支撐螺絲）；在曲軸軸頸上涂上藍丹進行著色檢查，裝復主軸承蓋，選定液壓壓力上緊，檢查曲軸著色接觸情況；機架主軸承油道徹底吹通清潔；按照主機廠推薦的方法上緊主軸螺栓；測量各缸開檔差；將主軸承螺栓保險打好[6]。

5.5 機架的安裝流程

1）機架安裝前應徹底清潔柴油機底座機油柜；

2）檢查定位銷是否完好；

3）將機架吊起并反轉過來，檢查機架與機座接觸平面是否有碰傷凸起或不平的情況，不平則拂磨平整；機架復位時一定要對好定位銷孔；在機座密封上平面上涂上清漆；

4）復位機架；

5）在沒有上緊螺栓的情況下，用塞尺檢查機架與機座配合平面的貼合情況；

6）按照說明書要求上緊機架螺栓，測量各缸開檔。

6 結語

本文基于“粵道浚1 號輪”主機曲軸修復的工程實例，從做好標記或編碼等拆卸前準備、參照“CB/T 3544 船用柴油機曲軸修理技術要求”進行拆卸及勘驗、按照主機說明書要求對曲軸整條進行鍍鐵修復、結合主機說明書對“曲軸軸承”間隙說明要求描述曲軸部件的裝復工藝流程等方面進行簡要闡述，給船舶主機修理相關工程提供實例參考。