柴油机轴承结构

1、-作者xxxx-日期xxxx柴油机轴承结构【精品文档】柴油机轴承结构柴油机的主轴承和连杆轴承承受着严重的负荷作用。他们的工作是否耐久、可靠，将直接影响到柴油机性能的提高与使用的可靠性。对它的主要要求是摩擦系数小，期限长，耐冲击，跑和性能较好，并能延长曲轴的使用期限。主轴承与连杆轴承一般采用滑动轴承，为了制造和修理方便，大都做成可拆卸的轴瓦型式，即做成分开的两个半圆形瓦片，组合而成一个完整的轴承，故通常称做轴瓦。轴瓦一般是在钢制的瓦背内表面上浇铸或压制上很薄的一层耐磨合金制成。钢制瓦背一般是用10号低碳钢制成。内表面减摩合金采用有多种不同材料，常用的有巴氏合金（又叫白合金），铜铅合金以及铝基合金

2、等。Z12V190B型柴油机使用铝基合金。轴瓦根据结构厚度不同可分为薄壁瓦和厚壁瓦。轴瓦厚度小于（0.030.05）时称为薄壁瓦。大于该值时为厚壁瓦。使用时两片轴瓦分别装在轴承座与轴承盖上。然后将轴承盖连同轴瓦固定到轴承座上。上、下两片瓦口端面相接触，当以一定扭紧力矩将轴承盖上紧在轴承座时，两瓦片外圆与轴承座盖所构成内孔紧密配合，并产生一定的过盈量，而固定在一起，轴瓦内孔形成具有一定精度的轴孔，轴颈安装在轴承内，构成具有一定间隙的相对运动摩擦面。为了保证轴瓦安装在轴承座与盖上位置正确，不发生错位现象。轴承座上都置有定位结构。常见的轴瓦定位型式有以下两种：1） 定位销定位如图。靠装在轴承座与盖上

3、的定位销钉定位。这种定位型式一般多用在厚壁瓦上。如Z12V190B型柴油机主轴瓦。2） 定位唇定位如图。在轴瓦切口处冲制一凸台，高出于瓦背面。安装时，将瓦背上的凸台装在轴承座与盖上加工好的凹槽内。这种定位型式常用于薄壁瓦。如Z12V190B型柴油机连杆轴瓦。为了提高轴瓦的承载能力，防止由于轴瓦装配时所产生的过盈负荷或轴承座、盖在工作过程中发生变形而引起轴瓦切口接合处发生向内缩口现象，造成配合间隙过小（通常所说轴瓦“卡口”现象），通常将轴瓦加工成中间厚、两边薄的形状。并在切口附近局部铣有一个斜槽。该槽宽度约为轴瓦宽的2/3，两端保留一定边缘，以免大量润滑油流失。该槽能够起到贮存较多润滑油，以便更

4、好地把润滑油分布到轴承的全部宽度范围内。并且能将润滑油中混入的杂质存积到这个斜槽里，故通常又称做“垃圾槽”。有些轴瓦的瓦背或内孔上加工有油槽。瓦背上的油槽一般是用作为润滑油路。内孔油槽一般是为了使润滑油能够更好的在整个轴瓦上分布。应当指出：油槽会产生破坏油膜的作用，故在使用维修时，不得随便在轴瓦上增加油槽。轴承的使用与维护在柴油机正常运转情况下，轴承磨损是不可避免的。但是，当我们了解它们的工作状况，正确地掌握使用与维护方法，可以大大地减少轴承的磨损，延长其使用寿命。反之，因使用与维护不当，往往能使轴承在数秒内损坏，以致造成整机重大事故。延长轴承使用期限，不单纯是为了节约轴承，更重要的是能保证柴

5、油机主要零部件（特别是曲轴）正常运行，延长使用期限。轴承使用与维护过程中，应注意以下问题：1） 正确地安装轴承。轴与轴承正确和可靠的配合是保证轴承正常工作的先决条件。安装前必须对轴承及轴的精度质量进行严格检查。主要内容有：（1） 曲轴轴颈精度与表面硬度检查。曲轴轴颈表面要求具有较高的硬度，一方面提高耐磨损，另一方面可保证与轴瓦材料具有良好的配合性能。当曲轴进行磨削修整后，应注意检查表面硬度是否符合要求，否则应重新进行热处理。（2） 检查轴瓦质量必须保证加工精度符合要求，耐磨合金与钢背粘合牢固。（3） 轴与轴承配合间隙检查。可采用压软铅丝的方法来进行检查。方法是：根据轴承间隙大小，选用一稍大于最

6、大间隙值的软铅丝，与轴颈中心线倾斜地放到轴表面，按规定要求进行装配，将铅丝压扁。然后取出铅丝测量压扁处厚度，该厚度值即为轴与轴承径向间隙值。2） 正确地选用润滑油。润滑油质量对润滑作用效果产生很大影响。为此在柴油机使用说明书中都有详细规定。3） 正确的操作与维护（1） 柴油机起动前，必须用手动泵（电动预供泵或气动预供泵）向柴油机各系统泵入足够的润滑油。使摩擦面得到初步润滑，方可进行起动。（2） 新机起动后，应进行一定时间的低速、空负荷磨合运转，以使轴与轴颈摩擦面取得更好的配合，然后再转入正常使用。（3） 柴油机起动后 ，应首先检查润滑油路是否畅通，油压是否正常。柴油机进入正常运转后，应仔细检查

7、轴承运转情况和润滑油温度是否在允许范围之内。（4） 柴油机运行过程中，如发现机油压力突然下降，应立即停车，以免因断油产生干研现象，引起重大事故。（5） 柴油机运行过程中，应保持润滑系统的清洁、畅通。定期清洗机油滤清器。清洗时，注意被滤出的污物中，有无轴瓦减磨合金的金属颗粒或碎片（特别注意离心滤清器中）以便及时发现轴承故障，采取措施，以防止引起重大事故。轴承常见故障有：1） 轴瓦磨损。轴瓦磨损后，使配合间隙增大，而产生敲击声；并且使机油从间隙中漏失量变大，造成机油压力下降。使用过程中可通过机体外侧轴瓦区，查听内部传出的敲击声来判断轴瓦磨损情况，通常主轴瓦敲击声是沉重发闷的“嘡嘡”声，连杆瓦为声轻

8、而短促的（当当）声。2） 轴瓦减摩合金出现裂纹与剥落。初期是在减磨合金表面出现细碎的裂纹、裂缝，以后逐渐扩大，使合金层成块状脱离开瓦背剥落下来。造成上述现象的主要原因是：（1） 轴瓦浇铸质量不合格，合金层与瓦背粘合不好。（2） 轴颈产生严重的椭圆度，或轴承间隙过大，使轴瓦承受冲击负荷大大增加，造成轴瓦合金层裂纹。3） 轴瓦减磨合金急剧磨损与烧熔。表现为在很短的时间内减磨合金产生较大磨损，甚至出现熔化现象（通常称作烧瓦），这是一种非常严重的事故，如不及时发现，采取措施，将会引起曲轴损坏。产生这一故障主要原因是：（1） 缺乏润滑油，产生严重的干摩擦现象。（2） 润滑油不纯，润滑油中混入水、柴油或其

9、它杂质使轴承油膜造成严重破坏，产生半干摩擦现象，引起严重磨损。（3） 轴承装配间隙过小，不能存留充足的润滑油，轴与轴承摩擦表面不能形成油膜隔开，造成局部干摩擦，引起烧瓦。（4） 轴瓦装配不当。如瓦背与轴承座孔表面贴合不良，造成轴瓦刚性不够，轴瓦散热条件大大恶化。应当特别指出的是：在装配轴瓦时，严禁采用在瓦背处垫上纸片或修锉轴承座结合面的方法调整瓦背与轴承座孔的贴合，这样会造成轴瓦散热条件恶化，破坏曲轴精度，造成极端恶劣的影响。轴承盖、轴瓦的装配位置与方向在出厂时都打有标记，如随意调换方向、位置都有可能引起烧瓦。（5） 超负荷运行或飞车都可能引起轴瓦急剧磨损或烧瓦。因为超负荷或飞车时，使轴承负荷

10、大大增加，引起油膜破坏。（6） 轴瓦上润滑油槽开设不合理。（7） 轴颈锥度过大也是造成轴瓦急剧磨损或烧瓦的一个原因。轴颈过大的锥度使轴瓦工作过程中负荷不均匀，造成局部位置负荷大大增加。4） 轴瓦的腐蚀。在轴瓦合金层表面出现蜂窝状孔群。主要是由于润滑油不合格，含有酸的成分过高，对轴承减磨合金产生化学腐蚀作用所致。5） 减磨合金表面刮痕。在轴瓦合金表面出现不同深度拉梢现象，主要是由于曲轴轴颈表面粗糙或柴油机油路没有清理干净，润滑油太脏等原因造成的。在使用过程中，如发现轴承出现不正常的损坏现象时，必须仔细分析原因，及时采取措施，以免引起整台柴油机严重事故发生。1.曲轴组的维护曲轴组是柴油机的主要件和

11、最贵重零件。在使用和拆检过程中一定要特别注意保护曲轴，避免柴油机各部件故障对曲轴产生损坏作用。曲轴在使用过程中常见故障如下：1） 主轴颈与连杆轴颈的磨损，柴油机使用过程中，由于轴颈与轴承之间摩擦而造成轴颈磨损。当润滑系统受阻，机油不清洁，轴与轴承配合不好，或产生飞车时，便造成曲轴轴颈的磨损加剧。轴颈磨损后，往往产生锥度或椭圆度变形，破坏油膜的形成，影响柴油机正常工作。2） 曲轴弯曲，即曲轴的各主轴颈中心线不在一条直线上。造成曲轴的弯曲的主要原因是：（1） 机身主轴承孔不同心度偏差大，或轴承盖没按规定扭紧力矩上紧。（2） 轴承配合间隙过大或过小。（3） 各缸活塞连杆组重量差过大。（4） 柴油机经

12、常超负荷运转或飞车事故。（5） 组合曲轴因装配不当，而产生弯曲。曲轴弯曲后，很容易造成烧瓦等严重事故。因此必须及时进行调整，严重的应更换新曲轴。3） 曲轴裂纹与断裂，通常发生在曲轴各轴颈与曲柄连接处。造成曲轴裂纹的主要原因是：轴承间隙过大，而引起冲击载荷；经常超负荷运转；经常在扭转振动临界转速范围内运转，特别是扭振减振器失效后，很容易造成曲轴产生裂纹，以致断裂。当轴承发生烧瓦事故时，由于局部温度骤增也很容易造成曲轴裂纹。曲轴断裂：其表现为在柴油机工作中，曲轴箱内发出沉重的裂开声和金属撞击声，转速突然下降，运转不平稳，飞轮及皮带轮等发摆等，机油压力急剧下降。曲轴断裂一般发生在连杆轴颈与主轴颈连接

13、处，该部位应力集中较为突出，从断裂面方向看有两种情况：一是断裂面垂直于曲轴轴线方向，这是由于弯曲应力引起的；二是断裂面与曲轴轴线成450的夹角，这是由于扭转应力所致。造成曲轴断裂的主要原因有：（1） 长期超负荷运行或发生飞车事故。（2） 轴承间隙过大，使曲轴承受过大的冲击载荷。（3） 与驱动设备同轴度偏差过大。（4） 临界转速下长期运转或减振器失效。（5） 曲轴安装不正确，曲轴与主轴承座孔同轴度偏差过大，使曲轴在运转中承受附加交变应力。（6） 曲轴平衡性能差。（7） 组合式曲轴装配不正确。曲轴裂纹开始出现时往往都很细小，以致用肉眼很难辨别。在拆检曲轴时，必须仔细地将曲轴轴颈表面清理干净，细心地检查，在有条件的地方可采用磁力探伤等方法进行检查。为了保证曲轴正常工作，延长其使用寿命，在使用维护过程中注意以下几点：（1）保证润滑系统畅通，润滑油必须经过良好的净化，并在检修时注意将连杆轴颈空心孔中油污清理干净