机座曲轴组件解析

1、机座机座通过贯穿螺栓与机架、缸体连接成为一个固定的刚性整体，这一刚性 整体构成了柴油机的主体部分。内部可安装有各运动件的导承和支撑（缸套、 主轴承、导板等），提供运动和传动部件的运动空间，布置冷却、润滑和扫、排 气的水、油、气等的运行通道，外部可安装各类系统和维护通道等。机座，除了支撑它之外的柴油机全部重量外，还必须承受运动部件的各种 作用力（如气体力、惯性力等）。当船舶遇到风浪颠簸时，机座还要承受额外的 扭转、拉伸弯曲等附加作用力。由此可见，机座必须具有足够的强度和刚度， 而保证足够的刚度尤为重要。因为若机座变形，则运动部件的对中便被破坏， 这不仅会引起发动机的过度磨损，甚至会使柴油机不能继

2、续运转。同时，柴油 机通过机座安装到船体的基座上。机座一般是焊接结构件，由若干个铸钢的主轴承座（中间体）和纵向的面 板和底板、两侧的侧板焊接而成。但对于小缸径的柴油机，也可直接为整体铸 铁件。因气缸数的不同，机座也可分成两段，彼此之间用紧配螺栓连接。机座 底部焊接有油底壳，收集柴油机的系统油回油并通过回油口通到机舱的回油油 舱中。在机座的后端提供有推力轴承档，可安装有推力轴承，提供有盘车机安装 座，可安装盘车机构。在机座的前端主轴承座侧而提供有安装轴向减震器的位 置。机座面板两侧布置有油槽，我们利用它做机座水平调试。o178245040Sie* t to & eut in v«

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4、l。， 曲轴曲轴是柴油机的最重要部件，也是柴油机中最重，最长的部件，它的形状 复杂，制造上的技术要求非常严格，所以它是柴油机中造价最高的部件，它的 造价约占整个柴油机价格的1020%。曲轴的作用是将柴油机各缸发出的功汇集起来，并以回转运动的形式传递 出去。因此在柴油机运转中，曲轴受到数值很大又是周期变化的扭转，弯曲和 压缩等多种载荷力的作用。在这种力的作用下，曲轴可能发生扭转和弯曲变形, 以及裂纹和折断等损坏事故，此外它的轴颈还容易受到磨损。因此，曲轴设计 应重量轻，轴颈处耐磨并有良好的润滑。较高的加工精度和光洁度，更重要的 是还要具有足够的强度和刚度。小型柴油机曲轴S26, L/S35机为整

5、锻式。大型柴油机曲轴一般采用半组 合式。半组合式曲轴是带有冷轧圆角的铸钢或锻钢曲拐，及锻钢主轴颈制成。下而示意图简要说明半组合曲轴的制造过程。我们所使用的多是半组合式锻造曲轴。曲拐与主轴颈用红套连成一体。红 套：就是利用金属材料的热膨胀冷缩的变化，把比轴小的孔（曲拐上的孔）加 热使它胀大，然后将轴插入孔中。冷却后，孔缩小，轴和孔（主轴颈和曲柄臂） 就可固定在一起，形成能够传递很大扭矩的结合体。曲拐上的轴颈套到连杆大 端轴承孔中，主轴颈套到主轴承孔中。曲轴输出端法兰，用于安装盘车飞轮和连接中间轴；靠近输出端有一推力 轴段，两侧作为推力轴承的推力盘，轴颈上安装一个用于带动凸轮轴的链轮； 曲轴的前端

6、法兰，可以组合安装用于传动二次力矩补偿器的链轮，以及安装调 频轮、平衡重、盖斯林格（依据具体机型，依扭转振动状况的需要），如有要求, 前端法兰也可以用前端功率输出；靠近前端有一凸缘，作为轴向减震器的活塞 部分。曲轴的中间一般设计为中空式的，对轴颈的总体强度影响甚小，但可提供 曲轴吊装工装，使得曲轴可在曲拐的空档处起吊，而不用将吊点生在曲柄臂轴 颈上。曲轴前后端法兰中间孔四周还钻有螺孔，安装工艺盲法兰，前端还可安装第14页共14页有关部件，向外输出与曲轴同步的转动。爨栓EN61W1254链轮法兰保护板保护板性轴螺母 EN91K42钺紧垫片一 EN29212EN14AJ155175盖锁紧板EN29

7、S1273 骤栓EN61W1254紧配螺栓哮母EN91T48锁紧钢丝EN43AN000L推力轴承螺旋桨产生的推力如何推动船舶前进呢？船舶柴油机所发出的功率通过 轴系（曲轴，中间轴，尾轴）传递给螺旋桨，使螺旋桨转动，螺旋桨产生的推 力使整个轴系向前（后）运动，通过曲轴的推力盘、推力块将力传给机座轴承 座的推力而，而机座与船体是联结为一体的，这样就推动船舶前进（后退）。同 时，推力轴承还对曲轴起轴向定位作用。推力轴承应该有足够的强度，刚度和 减磨性能。推力轴承置于柴油机机座的最后端。它包括曲轴上的推力盘，是通过它将 推力传递到某一组推力块上。在推力环的两侧各有一组推力块。MC机型（包括 K80MC

8、C、K90MCC）在推力盘和推力块之间还有推力环，见下图。推力块和推 力环靠固定于机座上的止动块（止动架）进行限位固定。推力块而向推力盘的 磨损面上浇注白合金，其背面有部分凸出，凸出的位置和推力块产生推力时的 转向有关系。推力轴承由柴油机的润滑系统进行润滑。润滑油通过喷管和喷嘴 喷入推力轴承中。在凸轮侧的最外边一块推力块上钻有检测孔，可安装温度传 感器，以检测运行时推力轴承的温度。盘车机构：盘车机安装在柴油机机座上，并由带有制动器的电动机驱动。电动机通过 链条（皮带）传动装置和行星齿轮驱动装有盘车齿轮的水平传动轴。盘车齿轮 可用手轮带动在水平传动轴上滑动，从而与柴油机的盘车飞轮相啮合和脱开。盘

9、车机带有一个安全装置。安全装置包括一个操纵杆，只有在提升该操纵 杆后，盘车机齿轮才能退回，并与飞轮啮合。当操纵杆提升离开“脱开”位置，起动空气系统中的联锁阀就立即起作用。 即意味着：正常状况下，只要盘车机处于“啮合”位置，该联锁阀就会阻止起 动空气进入气缸。只有当盘车机与飞轮脱开，操纵杆才能落下，这时联锁阀就 不会阻止起动空气进入气缸，且它可阻止盘车机齿轮与飞轮啮合。操纵杆在升起和落下位置均有止动销予以固定。操作者必须注意：在进行柴油机零部件拆卸维护期间，盘车机必须置于“啮 合”位置，以防止外力转动柴油机而造成人员伤害和机械损坏。在进行起动阀 压力试验时，盘车机必须处于“脱开”位置，因为起动阀

10、泄漏可能引起柴油机 旋转，而损坏柴油机。轴向减震器向振动轴系在外力的作用下，沿轴线方向产生的周期性变形现象被称为轴系的纵 O主要由于螺旋桨不均匀伴流场、气缸内气体压力和运动件的惯性力在径向的分量产生。随着主机功率的加大并向超常冲程方向发展，导致纵向振动 的危害加重。安装轴向减震器是降低纵向振动响应的有效方法。轴向减震器已 成为标准配置。轴向施组件如前所述，曲轴上的 凸缘作为减震器的活塞， 减震器体作为油压缸体固 定在机座上。工作状态时, 活塞左右的缸体内充满了 滑油，活塞可以在缸体内 做旋转和纵向运动。当曲 轴朝一侧振动时，一端油 缸内的滑油受压，阻止曲 轴的继续移动，同时，滑 油通过节流阀流

11、向另一 侧。利用的是液压油的阻 尼作用来减小纵振振幅。为了能够安装，减震 器壳体分为了上下两半 部。为保证液压油与轴颈 的密封，减少液压缸内的 泄漏量，减震器壳体与曲 轴轴颈（机座轴承座）需 有较高的安装精度。主轴承主轴承，用来支承曲轴并为曲轴定位，其主要由轴承盖、上下轴瓦、轴承座 和将它们连在一起的螺柱和螺母组成（见示意图，为MCC机型）。轴承座位于 机座上，一般是铸钢件。主轴瓦通常是由钢背浇铸白合金形成，表面一般还有 锡涂层。根据机型的不 同分别有为厚壁轴瓦、 薄壁轴瓦。对于一档轴 承而言，轴承盖有时为 一个整体，有时由两个 主轴承盖组成。主轴承螺柱和螺 母是用液压拉伸器来 进行上紧和固定

12、的。MCC主轴承孔的 尺寸是将轴承盖和轴 承座固定在一起（二者 严实地靠在一起）泵紧，在加工时同链孔获得，装配时直接装入轴瓦（薄壁瓦）, 泵紧即可；MC型的轴承座和轴承盖的孔分别加工，主轴承孔尺寸的获得是在装 配时装入轴瓦共同泵紧后调整获得。调整的方法是在上下主轴瓦之间加调整垫 片，此时，轴承盖和轴承座二者间是悬空的，并未靠在一起。其他部件对于某些机型，如7S60MCC, 在机座侧板上布置有活塞冷却油回 油收集合，而通常这是布置在机架 上的。同样，装有对活塞冷却油回 油进行检测的有关仪表。在机座的输出端安装有曲轴轴 封。参见相关图纸。主要包括盖板、刮油环和甩油 环。刮油环为铜环，安装时插入到

13、盖板的槽内，并和盖板通过止动销 固定。曲轴在刮油环内转动，运用 的是迷宫式的密封。甩油环固定在曲轴上。对于MC型机座而言，主轴承滑油总管布置在机座排气侧的。通过侧板上 的法兰，将主滑油通到各主轴承顶上，即主轴承盖上。对于MC机型的链张紧装置，其压紧丝杆是生根在机座内的支座上的。一瓦片桂 轴型弹 上济轴管MC和MCC机型的主轴承座上贯穿螺栓孔的布置是不一样的。MC型是两 侧各一个贯穿的通孔，而MCC机型是两侧各两个不贯穿的螺孔。当然，其他可能还有一些差异，这里不一一细数，仅有所了解而已。关于曲轴甩档车间安装以及远洋船舶上多采用甩档表来测量曲轴的拐档差。曲轴的拐档 差表示了曲轴各主轴承座的直线状况

14、（即各主轴承座的高低或左右位置是否出 于一条直线上，以及偏差的程度）。通常将拐档表安放在距曲柄销中心线（S+D） /2+ 10毫米左右处，式中S 为活塞冲程，D为主轴颈的直径。如6K80MCC, S=2400, D=720,计算结果为 1570 （离曲轴中心线370毫米），实际图纸要求为369毫米。曲轴甩档就是指当曲拐在上、下死点或左右水平位置时，在指定位置所测 得的数据，记录形式如下：上下其中左侧为空甩档记录形式，右侧为整机甩档记录形式。可以简单的理解, 直线代表着曲柄臂的位置。各主轴承座位置的相对高低可通过曲轴甩档来判断。当然，车间装配时， 需考虑下列对甩档的影响因素：曲轴出厂时其甩档值一

15、般控制在0.02。根据实际经验，基本认为是平直的;机座轴承档轴线的加工保证，某些轴承档还会有补偿。最重要的是机座落座安装后能达到的水平要求，这是保证装配时能获得加 工时所能达到的精度的最重要手段，也是进行台架安装后续找中调整的基础。贯穿螺钉拉紧，链条上紧。前端装调频轮，减震器，后端装有飞轮等的影响。当轴承座位置的相对高低超过一定限度时，意味着某些轴承将会承受比较 重的负荷，就有可能出现轴瓦烧损的故障。在装配初期就出现这种状况，会影 响到后续找中等调整。因此，满足规定的甩档值是非常重要的。MBD柴油机各机型具体甩档值要求详见下页机 型通常卜列数据适用新机 械近检修过的柴油机建议M新找中最大绝对许

16、用值111S46MC-C0.230.460.620.69093().93K50MC0.120.250.34038().510.51L50MC0.170.340.450.510.680.68S50MC0.230.460.610.690.92()92S50MC-C0.230.470.620.70（网0.94K60MC0.150.310.410.460.620.62L60MC0.200.4)0.540.610.81().81S60MC0.270.550.73().821.1()1.10S60MC-C0.28“560.750.841.131.13K70N4C0.180.370.490.550.740.74L70MC0.240.480.630.710.95().95S70MC0.320.640.85().961281.28S70MC-C0330.660.880.991321.32L80MC0.270.540.720.811.081.OSS80MC0360.730.971.101.461.46K80MC-C0.220.440.580.660.880.88L90MC().300.6()0.810.Q21.221.22K90MC0.250.5()0.67