柴油机曲轴常见损伤及修理.pdf

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1、第24卷第3期201i年6月中国修船CHINASHIPREPAIRV01．24No．3Jun．2011柴油机曲轴常见损伤及修理赵东辉(青岛北海船舶重工有限责任公司，山东青岛266520)摘要：文章通过对曲轴常见损伤类型和修理标准的介绍，根据不同情况提出了具体的修理方法，以供同行参考。关键词：柴油机；曲轴；损伤；修理中图分类号：U672文献标志码：C文章编号：1001—8328(2011)03—0014—03Abstract：Basedontheintroductionofthetypeofusuald

2、amageofcrankshaftandrepairingstandard，thispapertellsthedifferentrepairmethodsforreference．Keywords：dieselengine；crankshaft；damage；repair0前言1曲轴的技术要求柴油机在工作时，曲轴轴颈表面承受很大的单位压力及很高的滑动摩擦速度，轴颈散热效果较差，各轴颈表面极易遭受磨料磨损。因此，柴油机在大修时必须对曲轴进行检查，然后选择正确的修理方法，以保证曲轴所要求的疲劳强度和耐磨性

3、。曲轴的修理是一项很复杂的工艺过程，其修理工程所需费用也较大，但由于曲轴的造价昂贵(约占整台柴油机造价的20％～30％)，制造周期长，故在可能的条件下，对损伤的曲轴尽可能进行修理。在多年的轮机修理工作中，接触到许多曲轴修理项目，既有中、小型曲轴，也有大型曲轴；既有常见的如轴颈磨损、拉伤的修理，也有像红套滑移这样难度很大的修理。修理曲轴最普遍的工艺原则是尺寸分级修理(一般直径减少0．25mm为一级)。即将主轴颈、曲柄销颈按修级磨小，使主轴颈的圆柱度及对曲轴中心线的同轴度加工到符合要求的范围。然后配上加厚

4、瓦，有时由于不能配加厚瓦或要避免由于修理次数增多而造成轴颈逐步减少，也采用电镀、喷焊、无刻蚀镀铁等方法进行恢复原尺寸修理。1．1曲轴的表面状况曲轴加工表面不允许有裂纹、麻点、凹陷、毛刺及碰伤等缺陷。非加工表面不允许有氧化皮、分层、裂纹、过烧等缺陷。曲轴轴颈及红套孔的加工表面应经磁粉探伤，磁粉探伤后均应作退磁处理。整体式曲轴轴颈的圆角、油孔及距圆角、油孔5mm以内不允许有发纹。其余部分允许有与轴线夹角小于30。的纵向发纹存在，同一轴颈上总数不多于3条同一截面上不多于2条，其长度应符合表1的规定，超过规定

5、的部分允许修除，但须征得有关部门的同意。表I曲轴轴颈与发纹长度对照表一轴颁直径l<200J>200～250l>250—350f>350发纹长度J<15<20<25<301．2曲轴主要精度及形位公差1)主轴颈与曲柄销的精度，低速机按h7级，高速机按h6级。2)主轴颈对曲轴轴心线的径向跳动符合CB／T3542—1994的规定。3)主轴颈与曲柄销的圆度与圆柱度符合CB／T3542—1994的规定。．作者简介：赵东辉(1979．)，男，吉林通榆人，工程师，学士，主要从事船机修理技术工作。-14·2011年第3

6、期赵东辉：柴油机曲轴常见损伤及修理第24卷4)曲柄销外圆工作母线与主轴颈轴心线的平行度，在0。、90。、1800、270。4个位置测量，每100mm不大于0．015mm。5)曲轴主要表面的粗糙度主轴颈及曲柄销，低速机不大于Ra3．2，中、高速机不大于Pal．6，油孔孔口及轴颈过渡圆角不大于Ral．6。2曲轴结构、材料和热处理要求曲轴结构形式：①整体式曲轴，整体锻造而成，中、高速柴油机多用此形式；②半组合式，中、大型柴油机多用此形式；③组合式，消除大件制造困难，大型机多用此形式。曲轴材料：大、中型柴油机

7、曲轴常采用35。、40。、45。等钢及40Cr、35CrMo等合金钢，曲轴锻件应经正火处理，粗加工后须经退火或调质处理，调质后的硬度碳钢一般为HB207～269、合金钢为HB241～352。同时，为了进一步提高曲轴的疲劳强度和轴颈的耐磨性，在曲轴制造中还常采取一些特殊的强化方法，对曲轴表面进行强化处理。如：圆角滚压强化、曲轴整体氮化或软氮化和主轴颈的高频淬火。3曲轴常见损伤与修理3．1轴颈的圆度与圆柱度超差的形成与修理1)轴颈的磨损。曲轴修理时最常见的现象是主轴颈与曲柄销颈的不规则磨损而形成的圆度、圆

8、柱度偏差。该损伤形成的原因很多，对4冲程机来说，轴柄销颈内侧的磨损量常比外侧多，其原因是在工作时，活塞工作行程所产生的压力仅占一个循环总平衡力的20％左右，此压力由连杆传至曲轴时，使曲柄销外侧磨损，而在其他3个行程中，由于连杆大端所产生的惯性离心力约为总平衡力的70％左右，它迫使连杆有与曲轴脱离的倾向，并经常压向曲柄销的内侧，曲柄销颈磨损的70％左右是由于不等速运动部件的惯性离心力引起磨擦所造成的。对主轴颈来说，由于作用力与反作用力的恒等原理，故主轴颈的