船用曲轴的检修优制材料

1、曲轴的检修曲轴的检修 1高级教学作用与工作条件作用与工作条件n曲轴的作用是把活塞的往复运动变成曲轴的回曲轴的作用是把活塞的往复运动变成曲轴的回转运动，汇集并输出各缸功率等。转运动，汇集并输出各缸功率等。n曲轴形状复杂、刚性差，其重量占整台柴油机曲轴形状复杂、刚性差，其重量占整台柴油机重量的重量的7%15%，造价占柴油机造价的，造价占柴油机造价的10%20%。n曲轴的技术状态直接影响柴油机的正常运转、曲轴的技术状态直接影响柴油机的正常运转、船舶的安全航行和经济性。船舶的安全航行和经济性。n应加强曲轴的维护保养，减少损伤，尤其应减应加强曲轴的维护保养，减少损伤，尤其应减少曲轴的磨损，控制曲轴的变形

2、和防止曲轴断少曲轴的磨损，控制曲轴的变形和防止曲轴断裂。裂。 2高级教学曲轴的主要损伤曲轴的主要损伤n磨损磨损n腐蚀腐蚀n裂纹和断裂裂纹和断裂n红套滑移等红套滑移等n曲轴的变形和断裂可通过测量曲轴臂距曲轴的变形和断裂可通过测量曲轴臂距差予以控制差予以控制 3高级教学一、曲轴损伤的检修一、曲轴损伤的检修 n曲轴轴颈的磨损检修曲轴轴颈的磨损检修n曲轴轴颈擦伤与腐蚀的检修曲轴轴颈擦伤与腐蚀的检修 n曲轴裂纹与断裂的检修曲轴裂纹与断裂的检修 n曲轴红套滑移的修理曲轴红套滑移的修理 4高级教学曲轴轴颈的磨损检修曲轴轴颈的磨损检修 n主轴颈和曲柄销颈产生不均匀磨损：直主轴颈和曲柄销颈产生不均匀磨损：直径减

3、小、几何形状精度降低，产生圆度径减小、几何形状精度降低，产生圆度和圆柱度误差等。和圆柱度误差等。n圆柱度误差是曲轴轴颈受到气体力和运圆柱度误差是曲轴轴颈受到气体力和运动部件重量作用产生弯曲应力，及活塞动部件重量作用产生弯曲应力，及活塞运动部件安装不良或失中等使在轴颈长运动部件安装不良或失中等使在轴颈长度方向受力不均，产生的轴向不均匀磨度方向受力不均，产生的轴向不均匀磨损所致。损所致。 5高级教学曲轴轴颈的磨损检修曲轴轴颈的磨损检修 n曲轴磨损的测量曲轴磨损的测量 :外径千分尺或游标卡尺外径千分尺或游标卡尺测量主轴颈和曲柄销颈的直径，分别计算测量主轴颈和曲柄销颈的直径，分别计算它们的圆度误差、圆

4、柱度误差它们的圆度误差、圆柱度误差 ;n测量曲柄销直径测量曲柄销直径n测量主轴直径测量主轴直径n曲轴磨损的修复曲轴磨损的修复 :修理尺寸法修理尺寸法 ；恢复尺寸恢复尺寸法法 6高级教学7高级教学曲轴轴颈擦伤与腐蚀的检修曲轴轴颈擦伤与腐蚀的检修 n曲轴轴颈表面的划痕、拉毛和擦伤等主要是润滑曲轴轴颈表面的划痕、拉毛和擦伤等主要是润滑油中的机械杂质或磨损产物引起的。轴颈表面的油中的机械杂质或磨损产物引起的。轴颈表面的腐蚀凹坑、锈斑、烧伤等是润滑油中含水分和酸腐蚀凹坑、锈斑、烧伤等是润滑油中含水分和酸过多产生的电化学腐蚀或漏电等杂散电流引起的过多产生的电化学腐蚀或漏电等杂散电流引起的静电腐蚀造成的。静

5、电腐蚀造成的。n当擦伤、腐蚀不严重，尚未影响轴颈的尺寸和几当擦伤、腐蚀不严重，尚未影响轴颈的尺寸和几何精度时，一般可采用人工原地修磨予以消除。何精度时，一般可采用人工原地修磨予以消除。n轻微擦伤轻微擦伤 采用麻绳或布条敷细砂纸采用麻绳或布条敷细砂纸(0号或号或00号号)缠于轴颈，人工往复拉动磨去伤痕缠于轴颈，人工往复拉动磨去伤痕n较浅伤痕较浅伤痕 采用油石打磨消除伤痕后、再用砂纸采用油石打磨消除伤痕后、再用砂纸打光。打光。n较深伤痕较深伤痕 采用油光挫轻轻修挫，消除伤痕后再采用油光挫轻轻修挫，消除伤痕后再用砂纸打磨光。用砂纸打磨光。8高级教学9高级教学曲轴裂纹与断裂的检修曲轴裂纹与断裂的检修

6、n裂纹的检验裂纹的检验 ：锻钢和铸钢的曲轴毛坯均要进行：锻钢和铸钢的曲轴毛坯均要进行无损探伤检验。无损探伤检验。n曲轴锻钢件所有加工表面均应进行磁粉检验，曲轴锻钢件所有加工表面均应进行磁粉检验，并严格检查整锻曲轴的主轴颈、曲柄销颈与曲并严格检查整锻曲轴的主轴颈、曲柄销颈与曲柄臂连接处过渡圆角，半组合式曲轴的曲柄销柄臂连接处过渡圆角，半组合式曲轴的曲柄销颈表面、曲柄销与曲柄臂连接过渡圆角处。曲颈表面、曲柄销与曲柄臂连接过渡圆角处。曲轴锻钢件还应进行超声波检测。曲轴铸钢件应轴锻钢件还应进行超声波检测。曲轴铸钢件应进行超声波探伤，曲轴所有表面均应进行磁粉进行超声波探伤，曲轴所有表面均应进行磁粉探伤，

7、在最终热处理前和精加工后分别进行。探伤，在最终热处理前和精加工后分别进行。n对于新购成品曲轴或修理的曲轴依具体情况进对于新购成品曲轴或修理的曲轴依具体情况进行着色探伤、磁粉探伤或超声波探伤，以检查行着色探伤、磁粉探伤或超声波探伤，以检查曲轴表面和内部的缺陷状况曲轴表面和内部的缺陷状况 10高级教学曲轴裂纹与断裂的检修曲轴裂纹与断裂的检修 n曲轴裂纹和断裂的修理：裂纹较小时采曲轴裂纹和断裂的修理：裂纹较小时采用修磨除去裂纹，并将裂纹部位修整光用修磨除去裂纹，并将裂纹部位修整光洁，与其他表面之间过渡圆滑，最后经洁，与其他表面之间过渡圆滑，最后经着色探伤或磁粉探伤确认裂纹消失，否着色探伤或磁粉探伤确

8、认裂纹消失，否则应继续打磨和探伤；裂纹较深时换新则应继续打磨和探伤；裂纹较深时换新曲轴；曲轴断裂采用换新曲轴办法曲轴；曲轴断裂采用换新曲轴办法 。11高级教学12高级教学曲轴红套滑移的修理曲轴红套滑移的修理 n红套又称热套，是实现零件过盈配合的红套又称热套，是实现零件过盈配合的一种工艺。利用金属材料的热胀冷缩的一种工艺。利用金属材料的热胀冷缩的特性把轴和孔牢固地连接在一起。特性把轴和孔牢固地连接在一起。n曲轴红套时应保证以下技术要求：曲轴红套时应保证以下技术要求： 1.曲柄间轴向距离曲柄间轴向距离(即主轴颈的长度即主轴颈的长度)和曲和曲轴轴向长度应符合图纸要求；轴轴向长度应符合图纸要求； 2.

9、曲柄夹角符合要求；曲柄夹角符合要求； 3.主轴颈与曲柄销颈的平行度符合要求。主轴颈与曲柄销颈的平行度符合要求。 13高级教学曲轴红套滑移曲轴红套滑移n组合式或半组合式曲轴的主轴颈与曲柄臂套合处相对组合式或半组合式曲轴的主轴颈与曲柄臂套合处相对位置发生错动的现象称为曲轴红套滑移。位置发生错动的现象称为曲轴红套滑移。n曲轴红套滑移将直接影响滑移曲柄以后的各缸的定时、曲轴红套滑移将直接影响滑移曲柄以后的各缸的定时、燃烧和功率。滑移方向即滑移曲柄相对主轴颈转动的燃烧和功率。滑移方向即滑移曲柄相对主轴颈转动的方向不同将使曲柄夹角增大或减小。方向不同将使曲柄夹角增大或减小。n曲轴红套滑移主要由于曲轴受到过

10、大的冲击扭转作用。曲轴红套滑移主要由于曲轴受到过大的冲击扭转作用。过大的扭矩超过了曲柄臂对主轴颈的紧固力，就会产过大的扭矩超过了曲柄臂对主轴颈的紧固力，就会产生松动和相对转动。航行中螺旋桨打到礁石、缆绳、生松动和相对转动。航行中螺旋桨打到礁石、缆绳、冰块或气缸中发生咬缸、水击、超负荷等，都会产生冰块或气缸中发生咬缸、水击、超负荷等，都会产生过大的扭矩；曲轴红套质量不佳，如过盈量太小、加过大的扭矩；曲轴红套质量不佳，如过盈量太小、加热温度不足、配合表面太粗糙或不清洁等均会使紧固热温度不足、配合表面太粗糙或不清洁等均会使紧固力不足，即使正常运转也会产生滑移。力不足，即使正常运转也会产生滑移。 14

11、高级教学曲轴红套滑移的检查曲轴红套滑移的检查 n曲轴发生红套滑移时的征兆：柴油机气缸曲轴发生红套滑移时的征兆：柴油机气缸定时不正，严重时有后燃、冒黑烟现象；定时不正，严重时有后燃、冒黑烟现象；柴油机剧烈振动；停车后再不能起动等。柴油机剧烈振动；停车后再不能起动等。n在船上，轮机员可把红套时所划的曲柄臂在船上，轮机员可把红套时所划的曲柄臂中心线中心线(即曲柄对称线即曲柄对称线)或曲柄臂上的安装或曲柄臂上的安装拐档表的冲孔作为检查红套滑移的标志，拐档表的冲孔作为检查红套滑移的标志，检查它们相对主轴颈纵向垂直平面位置的检查它们相对主轴颈纵向垂直平面位置的变化便可确定滑移的方向和角度。变化便可确定滑移

12、的方向和角度。15高级教学曲轴红套滑移的修理曲轴红套滑移的修理 n航行中曲轴发生滑移时，若滑移角度不大，航行中曲轴发生滑移时，若滑移角度不大，可重新调整定时降低负荷运转，待到港后可重新调整定时降低负荷运转，待到港后进行修理。进行修理。n滑移不重时在港进行原地修理。采用加热滑移不重时在港进行原地修理。采用加热曲柄臂曲柄臂(如用氧乙炔焰如用氧乙炔焰)或用冷却主轴颈或用冷却主轴颈(如如用液氮、液氢用液氮、液氢)的方法，并同对曲柄臂施的方法，并同对曲柄臂施加扭矩使之反向转动滑移角度后复位。加扭矩使之反向转动滑移角度后复位。n进厂修理采用更换主轴颈和重新进行红套进厂修理采用更换主轴颈和重新进行红套修复。

13、修复。16高级教学二、曲轴臂距差二、曲轴臂距差n曲轴是一个结构复杂、刚性差的重要零曲轴是一个结构复杂、刚性差的重要零件，容易产生弯曲变形。件，容易产生弯曲变形。n曲轴轴线状态主要取决于主轴承下瓦的曲轴轴线状态主要取决于主轴承下瓦的高低；反之，曲轴轴线状态也反映了各高低；反之，曲轴轴线状态也反映了各道主轴承的高低，也就是反映了各道主道主轴承的高低，也就是反映了各道主轴承下瓦的磨损情况。轴承下瓦的磨损情况。 17高级教学曲轴臂距差的概念曲轴臂距差的概念 n曲轴的变形曲轴的变形 n运转中的曲柄运转中的曲柄 ：(1)主轴颈与曲柄臂之间主轴颈与曲柄臂之间为刚性连接，夹角为为刚性连接，夹角为90并保持不变

14、；并保持不变；(2)主轴颈、曲柄销颈和曲柄臂均为刚性主轴颈、曲柄销颈和曲柄臂均为刚性件，运转中形状不变；件，运转中形状不变；(3)曲柄销颈与两曲柄销颈与两曲轴臂之间夹角曲轴臂之间夹角 、 不仅相等且变化相同，不仅相等且变化相同，即保持即保持 = n曲柄微量变形、曲轴整体变形与主轴承高曲柄微量变形、曲轴整体变形与主轴承高低的关系低的关系18高级教学19高级教学曲轴臂距差的概念曲轴臂距差的概念 n曲柄的两个曲柄臂之间的距离大小称为臂曲柄的两个曲柄臂之间的距离大小称为臂距值，用距值，用l表示，俗称拐档值。曲轴回转表示，俗称拐档值。曲轴回转一周中，曲柄销分别在上、下止点位置或一周中，曲柄销分别在上、下

15、止点位置或左、右平位置时，曲柄的臂距值之差称为左、右平位置时，曲柄的臂距值之差称为臂距差，俗称拐档差臂距差，俗称拐档差 n=l上-l下 一= l左-l右20高级教学曲轴臂距差的概念曲轴臂距差的概念 n =l上上-l下下0，即，即 =（+）n =l上上-l下下0，即，即 =（-）n结论：在垂直平面内，当曲柄的两个主轴结论：在垂直平面内，当曲柄的两个主轴承较低，曲轴轴线呈塌腰形或下弧线弯曲，承较低，曲轴轴线呈塌腰形或下弧线弯曲，即呈即呈“”形时，该曲柄的臂距差形时，该曲柄的臂距差 为正为正值；当曲柄的两个主轴承较高，曲轴轴线值；当曲柄的两个主轴承较高，曲轴轴线呈拱腰形或上弧线弯曲，即呈呈拱腰形或上

16、弧线弯曲，即呈“”形时，形时，该曲柄的臂距差该曲柄的臂距差 为负值。为负值。21高级教学曲轴臂距差的概念曲轴臂距差的概念 n -= l左左-l右右0，即，即 -=（+）n -= l左左-l右右0，即，即 -=（-）n结论：在水平平面内，当曲柄的两个主轴承位置结论：在水平平面内，当曲柄的两个主轴承位置偏右，曲轴轴线呈右弧线弯曲，即呈偏右，曲轴轴线呈右弧线弯曲，即呈“)”形时，形时，该曲柄的臂距差值该曲柄的臂距差值 -为正值；当曲柄的两个主轴为正值；当曲柄的两个主轴承偏左，曲轴轴线呈左弧线弯曲，即呈承偏左，曲轴轴线呈左弧线弯曲，即呈“(”形时，形时，该曲柄的臂距差值该曲柄的臂距差值 -为负值。为负

17、值。n曲轴臂距差值的大小表明曲轴弯曲变形的程度；曲轴臂距差值的大小表明曲轴弯曲变形的程度；臂距差值的符号表明曲轴轴线弯曲变形的方向。臂距差值的符号表明曲轴轴线弯曲变形的方向。22高级教学23高级教学测量臂距差的目的测量臂距差的目的 n测量曲轴臂距差就是为了了解和控制曲测量曲轴臂距差就是为了了解和控制曲轴的变形和主轴承的磨损状况，以防止轴的变形和主轴承的磨损状况，以防止曲轴的疲劳破坏。曲轴的疲劳破坏。 24高级教学n测量点：距曲柄销中心线测量点：距曲柄销中心线(s+d)/2处处 n工具：臂距表工具：臂距表 n测量条件测量条件：n对测量的要求对测量的要求 ：n测量与记录测量与记录 ：曲轴末装活塞运

18、动装置：曲轴末装活塞运动装置 、曲轴己装活塞运动装置曲轴己装活塞运动装置 （销位法、表位（销位法、表位 法）法）n曲轴臂距差标准曲轴臂距差标准 曲轴臂距差的测量曲轴臂距差的测量 25高级教学26高级教学27高级教学影响曲轴臂距差的因素影响曲轴臂距差的因素 n主轴承下瓦的不均匀磨损主轴承下瓦的不均匀磨损 n机座变形和下沉机座变形和下沉 n船舶装载的影响船舶装载的影响 n活塞运动装置和爆发压力的影响活塞运动装置和爆发压力的影响 n飞轮的影响飞轮的影响 n轴系连接误差的影响轴系连接误差的影响 28高级教学29高级教学测量条件测量条件n在柴油机冷态进行测量在柴油机冷态进行测量 柴油机热态是指停机时的状

19、态。柴油机热态是指停机时的状态。柴油机停机后立即测量，机件热态使臂距表的测量值不柴油机停机后立即测量，机件热态使臂距表的测量值不准确，且随着温度的不断降低先后测量时的温度影响不准确，且随着温度的不断降低先后测量时的温度影响不同，所以测量值不稳定。而冷态，即环境温度下，测量同，所以测量值不稳定。而冷态，即环境温度下，测量值准确、稳定，也便于操作。值准确、稳定，也便于操作。n夜间、清晨或阴雨天气时测量夜间、清晨或阴雨天气时测量 海水、气温直接影响船海水、气温直接影响船体变形，进而影响曲轴臂距差值。轮机员测量曲轴臂距体变形，进而影响曲轴臂距差值。轮机员测量曲轴臂距差时应注意环境温度的影响，避免船舶在

20、太阳暴晒下测差时应注意环境温度的影响，避免船舶在太阳暴晒下测量。量。n船舶装载条件相同的情况下测量船舶装载条件相同的情况下测量 船舶装载条件不同船船舶装载条件不同船体变形不同，如空载与满载时的曲轴臂距差不同。为了体变形不同，如空载与满载时的曲轴臂距差不同。为了便于比较，应在相同的装载条件下进行测量。通常新造便于比较，应在相同的装载条件下进行测量。通常新造船舶和修理船舶都在空载条件下测量臂距差。船舶和修理船舶都在空载条件下测量臂距差。30高级教学对测量的要求：对测量的要求：n一次装表完成全部测量一次装表完成全部测量 臂距表安装后，应完臂距表安装后，应完成曲轴回转一周中各要求位置臂距值的测量，成曲

21、轴回转一周中各要求位置臂距值的测量，测量过程中不允许改动臂距表的位置。通常曲测量过程中不允许改动臂距表的位置。通常曲轴臂距差的测量位置是随柴油机安装完善程度轴臂距差的测量位置是随柴油机安装完善程度而异。当曲轴未装活塞运动装置时，测量而异。当曲轴未装活塞运动装置时，测量0、90、180、270四个位置的臂距值可自四个位置的臂距值可自其中任一位置装表完成全部测量；当曲轴已安其中任一位置装表完成全部测量；当曲轴已安装活塞运动装置时，测量装活塞运动装置时，测量0、90、165、195、270五个位置的臂距值，自五个位置的臂距值，自195位位置装表完成全部测量。置装表完成全部测量。n柴油机正车回转进行测量柴油机正车回转进行测量 测量曲轴臂距差应测量曲轴臂距差应按柴油