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谈柴油机曲轴的常见损伤与检查修理
来源:农机使用与维修  作者:佚名  2018-06-28 07:15:55



三分彩是真的假的 www.0ekq5.cn     摘要:曲轴是柴油机的重要部件之一。指出了柴油机曲轴常见损伤磨损、裂纹、弯扭变形产生的原因,对检查与修理方法做了简要介绍,以提高柴油机修理质量。

    曲轴的作用是与连杆配合,将活塞的气体压力转变为力矩,传给被带动的工作机械。发动机运转中,曲轴受到气体压力和往复、旋转运动产生的惯性力及力矩的作用,这些周期性变化的载荷使曲轴产生弯曲、扭转、剪切、拉压等复杂的交变应力,所以工作中的曲轴易发生弯曲、扭曲变形及裂纹问题。曲轴轴颈在很高的气体压力和惯性力作用下,又以很大的相对速度运动,在交变工况下难以保证液体润滑,因此,轴颈磨损是不可避免的。在使用维修过程中,还会因曲轴安装没达到标准要求,及轴瓦选配不当、使用维护不当等原因,而加剧曲轴损伤的发生。

    1 曲轴常见损伤
    1.1轴颈的磨损
    曲轴轴颈的磨损是不均匀的,在径向上一般会磨成椭圆形;在轴向上磨损也是不均匀的,呈锥度。轴颈磨损使轴颈上负荷分布不均,轴颈表面油膜难以形成,加速轴颈磨损和降低强度。
    造成轴颈磨损的原因主要有:①曲轴转速高,轴颈承载的工作压力大,因滑动摩擦而形成自然磨损。②主轴颈和连杆轴颈的润滑结构采用的是倾斜单线油道,润滑油从主油道引向主轴承,然后再经曲柄油道引至连杆轴颈。润滑油中的微小的磨粒,常?;峤胫髦峋庇胫髦嵬咧?,造成曲轴磨损。③机油不清洁,机油使用时间太长,没有及时更换,由于离心力的作用使润滑油中的机械杂质随润滑油沿油道上的斜面流人连杆轴颈的一侧,使轴颈磨损不均,产生锥度。④连杆弯曲扭曲、曲轴本身有弯曲、缸套在缸体中纵向偏斜、装配质量差及曲轴的不平衡度等,将使曲轴轴颈上受力不均而产生偏磨。
    1.2曲轴裂纹
    曲轴裂纹多发生在曲柄与轴颈之间过渡的圆角处以及油孔处。前者是径向裂纹,危害极大;后者是轴向裂纹,顺着油孔沿轴向发展。
    曲轴裂纹产生的主要原因是应力集中造成的,具体为:①轴颈与曲柄间圆角加工尺寸(圆角半径)过小,容易产生应力集中。②曲柄与轴颈之间的连接处,由于过渡部位形体的“急剧”变化而产生的应力集中。③轴颈表面高频淬火时,由于工艺上的原因,轴颈圆角部分疲劳强度降低。④轴颈圆角不圆滑、表面粗糙造成应力集中。⑤轴颈表面油孔处没有圆滑过渡,沿轴向油道倾斜,造成油孔处应力集中。另外,曲轴工作中发生振动和扭动时,曲轴裂纹均增大,其中径向裂纹发展严重时,可能导致曲轴折断。
    1.3曲轴弯扭变形
    曲轴长期工作后,因使用或修理不当会发生弯扭变形,造成柴油机工作中振动加大,加速机件磨损,严重时会发生曲轴折断事故。
    曲轴弯扭变形的主要原因是,柴油机使用过程中长期超负荷运转,重载起步离合器放松过猛,燃烧恶化柴油机爆震,会使曲轴受到过大的冲击载荷而发生变形。因润滑不好而发生烧瓦抱轴事故,或连杆螺栓折断发生的捣缸事故,也会造成曲轴弯扭变形。

    2 曲轴的检查
    (1)轴颈表面磨损的检查。是用外径千分尺测量轴颈各部尺寸。测量位置应在每一个轴颈选择两处,测量方向应选择垂直、平行曲轴臂两个方向。然后算出锥度、椭圆度与磨损量。锥度、椭圆度超过限度时,需进行修理。
    (2)曲轴弯曲的检查(用磨床、车床之顶尖,如条件不够用平台和V形架铁也可)。利用磨床或车床之顶尖,对准曲轴两端的中心孔(用夹盘夹住曲轴两端亦可)架起曲轴。检查中心孔的正确性,用测微表检查飞轮接盘与安装定时齿轮处的颈向摆差(在飞轮接盘处不能超过0. 5 mm,装定时齿轮轴颈处不得大于0. 6 mm)。超过上述限度时,必须对中心孔加以修整。检查中间轴颈间摆差,把测微表置于磨床台面上,使表针触及中间主轴颈上,旋推曲轴一整周,指针摆动的最大数减去最小数之半,即为弯曲度(需注意轴颈如有椭圆需减去),但不能超过规定标准。
    (3)各结合部分机械损伤的检查。轴后端装轴承孔的磨损,用内径指示器测量其内径与轴承外径之配合间隙是否超过限度。轴肩磨损,检查轴向间隙,与轴肩宽度是否超过限度。键槽磨损可用内径指示器检查键槽底磨损最严重处的宽度。飞轮固定螺丝孔的磨损,用新螺丝检查其配合情况。阻油螺纹的磨损,可用专用样板或测深游标卡尺测量其深度不得低于规定标准。目测轴颈表面有否擦伤与裂痕。
    (4)曲轴裂纹的检查。轴颈表面裂纹,在轴颈擦试干净后,利用放大镜仔细观察,就会清楚地发现裂纹。

    3 曲轴的修理
    曲轴轴颈表面磨损变形,可在其他故障修复后,在曲轴磨床上按照修理尺寸进行研磨。
    机械损伤的修理:①轴后端安装轴承孔磨损后,可采用在支承孔内镶环的办法修复。②轴肩磨损采用电焊法焊修,再用车削与磨削加工的方法修复。③键槽磨损轻微时,加以修正,然后配置加大尺寸的键销;磨损严重的,可以在铣床上加铣到修理尺寸,配修理用键销。④飞轮固定螺丝孔磨损,可将孔铰大到修理尺寸,重新配螺丝。⑤阻油螺纹的磨损,可在车床上把螺纹加深到标准牙形,用金钢砂纸打光。⑥轴颈表面的擦伤与划痕,可采用磨削的方法修复。⑦曲轴校直,当弯曲量超过限度时,利用液体压力机来校直。

    4 报废技术条件
    当轴颈表面裂纹环绕轴颈的周围或顺着中心线有许多纵向裂纹时,当轴颈磨损到最后修理尺寸时,在有金属喷镀及电镀设备时可修复,否则予以报废。
 

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