船用曲轴的检修课件

曲曲轴轴的的检检修修-作用与工作条件作用与工作条件n曲曲轴轴的作用是把活塞的往复运的作用是把活塞的往复运动变动变成曲成曲轴轴的回的回转转运运动动，汇汇集并集并输输出各缸功率等。出各缸功率等。n曲曲轴轴形状复形状复杂杂、刚刚性差，其重量占整台柴油机性差，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曲曲轴轴的技的技术术状状态态直接影响柴油机的正常运直接影响柴油机的正常运转转、船舶的安全航行和船舶的安全航行和经济经济性。性。n应应加加强强曲曲轴轴的的维护维护保养，减少保养，减少损伤损伤，尤其，尤其应应减减少曲少曲轴轴的磨的磨损损，控制曲，控制曲轴轴的的变变形和防止曲形和防止曲轴轴断断裂。裂。-曲曲轴轴的主要的主要损伤损伤n磨磨损损n腐腐蚀蚀n裂裂纹纹和断裂和断裂n红红套滑移等套滑移等n曲曲轴轴的的变变形和断裂可通形和断裂可通过测过测量曲量曲轴轴臂距臂距差予以控制差予以控制-一、曲一、曲轴损伤轴损伤的的检检修修 n曲曲轴轴颈轴轴颈的磨的磨损检损检修修n曲曲轴轴颈轴轴颈擦擦伤伤与腐与腐蚀蚀的的检检修修 n曲曲轴轴裂裂纹纹与断裂的与断裂的检检修修 n曲曲轴红轴红套滑移的修理套滑移的修理-曲曲轴轴颈轴轴颈的磨的磨损检损检修修 n主主轴颈轴颈和曲柄和曲柄销颈产销颈产生不均匀磨生不均匀磨损损：直径：直径减小、几何形状精度降低，减小、几何形状精度降低，产产生生圆圆度和度和圆圆柱度柱度误误差等。差等。n圆圆柱度柱度误误差是曲差是曲轴轴颈轴轴颈受到气体力和运受到气体力和运动动部件重量作用部件重量作用产产生弯曲生弯曲应应力，及活塞运力，及活塞运动动部件安装不良或失中等使在部件安装不良或失中等使在轴颈长轴颈长度方向度方向受力不均，受力不均，产产生的生的轴轴向不均匀磨向不均匀磨损损所致。所致。-曲曲轴轴颈轴轴颈的磨的磨损检损检修修 n曲曲轴轴磨磨损损的的测测量量:外径千分尺或游外径千分尺或游标标卡尺卡尺测测量主量主轴颈轴颈和曲柄和曲柄销颈销颈的直径，分的直径，分别计别计算算它它们们的的圆圆度度误误差、差、圆圆柱度柱度误误差差;n测测量曲柄量曲柄销销直径直径n测测量主量主轴轴直径直径n曲曲轴轴磨磨损损的修复的修复:修理尺寸法修理尺寸法；恢复尺寸恢复尺寸法法 -曲曲轴轴颈轴轴颈擦擦伤伤与腐与腐蚀蚀的的检检修修 n曲曲轴轴颈轴轴颈表面的划痕、拉毛和擦表面的划痕、拉毛和擦伤伤等主要是等主要是润润滑滑油中的机械油中的机械杂质杂质或磨或磨损产损产物引起的。物引起的。轴颈轴颈表面的表面的腐腐蚀蚀凹坑、凹坑、锈锈斑、斑、烧伤烧伤等是等是润润滑油中含水分和酸滑油中含水分和酸过过多多产产生的生的电电化学腐化学腐蚀蚀或漏或漏电电等等杂杂散散电电流引起的流引起的静静电电腐腐蚀蚀造成的。造成的。n当擦当擦伤伤、腐、腐蚀蚀不不严严重，尚未影响重，尚未影响轴颈轴颈的尺寸和几的尺寸和几何精度何精度时时，一般可采用人工原地修磨予以消除。，一般可采用人工原地修磨予以消除。n轻轻微擦微擦伤伤 采用麻采用麻绳绳或布条敷或布条敷细细砂砂纸纸(0号或号或00号号)缠缠于于轴颈轴颈，人工往复拉，人工往复拉动动磨去磨去伤伤痕痕n较较浅浅伤伤痕痕 采用油石打磨消除采用油石打磨消除伤伤痕后、再用砂痕后、再用砂纸纸打光。打光。n较较深深伤伤痕痕 采用油光挫采用油光挫轻轻轻轻修挫，消除修挫，消除伤伤痕后再痕后再用砂用砂纸纸打磨光。打磨光。-曲曲轴轴裂裂纹纹与断裂的与断裂的检检修修 n裂裂纹纹的的检验检验：锻钢锻钢和和铸钢铸钢的曲的曲轴轴毛坯均要毛坯均要进进行行无无损损探探伤检验伤检验。n曲曲轴锻钢轴锻钢件所有加工表面均件所有加工表面均应进应进行磁粉行磁粉检验检验，并并严严格格检查检查整整锻锻曲曲轴轴的主的主轴颈轴颈、曲柄、曲柄销颈销颈与曲与曲柄臂柄臂连连接接处过处过渡渡圆圆角，半角，半组组合式曲合式曲轴轴的曲柄的曲柄销销颈颈表面、曲柄表面、曲柄销销与曲柄臂与曲柄臂连连接接过过渡渡圆圆角角处处。曲。曲轴锻钢轴锻钢件件还应进还应进行超声波行超声波检测检测。曲。曲轴铸钢轴铸钢件件应应进进行超声波探行超声波探伤伤，曲，曲轴轴所有表面均所有表面均应进应进行磁粉行磁粉探探伤伤，在最，在最终热处终热处理前和精加工后分理前和精加工后分别进别进行。行。n对对于新于新购购成品曲成品曲轴轴或修理的曲或修理的曲轴轴依具体情况依具体情况进进行着色探行着色探伤伤、磁粉探、磁粉探伤伤或超声波探或超声波探伤伤，以，以检查检查曲曲轴轴表面和内部的缺陷状况表面和内部的缺陷状况-曲曲轴轴裂裂纹纹与断裂的与断裂的检检修修 n曲曲轴轴裂裂纹纹和和断断裂裂的的修修理理：裂裂纹纹较较小小时时采采用用修修磨磨除除去去裂裂纹纹，并并将将裂裂纹纹部部位位修修整整光光洁洁，与与其其他他表表面面之之间间过过渡渡圆圆滑滑，最最后后经经着着色色探探伤伤或或磁磁粉粉探探伤伤确确认认裂裂纹纹消消失失，否否则则应应继继续续打打磨磨和和探探伤伤；裂裂纹纹较较深深时时换换新新曲曲轴轴；曲曲轴轴断裂采用断裂采用换换新曲新曲轴办轴办法法。-曲曲轴红轴红套滑移的修理套滑移的修理 n红红套又称套又称热热套，是套，是实现实现零件零件过过盈配合的盈配合的一种工一种工艺艺。利用金属材料的。利用金属材料的热胀热胀冷冷缩缩的的特性把特性把轴轴和孔牢固地和孔牢固地连连接在一起。接在一起。n曲曲轴红轴红套套时应时应保保证证以下技以下技术术要求：要求：1.曲柄曲柄间轴间轴向距离向距离(即主即主轴颈轴颈的的长长度度)和曲和曲轴轴轴轴向向长长度度应应符合符合图纸图纸要求；要求；2.曲柄曲柄夹夹角符合要求；角符合要求；3.主主轴颈轴颈与曲柄与曲柄销颈销颈的平行度符合要求。的平行度符合要求。-曲曲轴红轴红套滑移套滑移n组组合式或半合式或半组组合式曲合式曲轴轴的主的主轴颈轴颈与曲柄臂套合与曲柄臂套合处处相相对对位位置置发发生生错动错动的的现现象称象称为为曲曲轴红轴红套滑移。套滑移。n曲曲轴红轴红套滑移将直接影响滑移曲柄以后的各缸的定套滑移将直接影响滑移曲柄以后的各缸的定时时、燃燃烧烧和功率。滑移方向即滑移曲柄相和功率。滑移方向即滑移曲柄相对对主主轴颈转动轴颈转动的方的方向不同将使曲柄向不同将使曲柄夹夹角增大或减小。角增大或减小。n曲曲轴红轴红套滑移主要由于曲套滑移主要由于曲轴轴受到受到过过大的冲大的冲击击扭扭转转作用。作用。过过大的扭矩超大的扭矩超过过了曲柄臂了曲柄臂对对主主轴颈轴颈的的紧紧固力，就会固力，就会产产生生松松动动和相和相对转动对转动。航行中螺旋。航行中螺旋桨桨打到礁石、打到礁石、缆绳缆绳、冰、冰块块或气缸中或气缸中发发生咬缸、水生咬缸、水击击、超、超负负荷等，都会荷等，都会产产生生过过大的大的扭矩；曲扭矩；曲轴红轴红套套质质量不佳，如量不佳，如过过盈量太小、加盈量太小、加热热温度不温度不足、配合表面太粗糙或不清足、配合表面太粗糙或不清洁洁等均会使等均会使紧紧固力不足，即固力不足，即使正常运使正常运转转也会也会产产生滑移。生滑移。-曲曲轴红轴红套滑移的套滑移的检查检查 n曲曲轴发轴发生生红红套滑移套滑移时时的征兆：柴油机气缸的征兆：柴油机气缸定定时时不正，不正，严严重重时时有后燃、冒黑烟有后燃、冒黑烟现现象；象；柴油机柴油机剧剧烈振烈振动动；停；停车车后再不能起后再不能起动动等。等。n在船上，在船上，轮轮机机员员可把可把红红套套时时所划的曲柄臂所划的曲柄臂中心中心线线(即曲柄即曲柄对对称称线线)或曲柄臂上的安装或曲柄臂上的安装拐档表的冲孔作拐档表的冲孔作为检查红为检查红套滑移的套滑移的标标志，志，检查检查它它们们相相对对主主轴颈纵轴颈纵向垂直平面位置的向垂直平面位置的变变化便可确定滑移的方向和角度。化便可确定滑移的方向和角度。-曲曲轴红轴红套滑移的修理套滑移的修理 n航行中曲航行中曲轴发轴发生滑移生滑移时时，若滑移角度不大，若滑移角度不大，可重新可重新调调整定整定时时降低降低负负荷运荷运转转，待到港后，待到港后进进行修理。行修理。n滑移不重滑移不重时时在港在港进进行原地修理。采用加行原地修理。采用加热热曲柄臂曲柄臂(如用氧乙炔焰如用氧乙炔焰)或用冷却主或用冷却主轴颈轴颈(如如用液氮、液用液氮、液氢氢)的方法，并同的方法，并同对对曲柄臂施加曲柄臂施加扭矩使之反向扭矩使之反向转动转动滑移角度后复位。滑移角度后复位。n进进厂修理采用更厂修理采用更换换主主轴颈轴颈和重新和重新进进行行红红套套修复。修复。-二、曲二、曲轴轴臂距差臂距差n曲曲轴轴是一个是一个结结构复构复杂杂、刚刚性差的重要零性差的重要零件，容易件，容易产产生弯曲生弯曲变变形。形。n曲曲轴轴线轴轴线状状态态主要取决于主主要取决于主轴轴承下瓦的承下瓦的高低；反之，曲高低；反之，曲轴轴线轴轴线状状态态也反映了各也反映了各道主道主轴轴承的高低，也就是反映了各道主承的高低，也就是反映了各道主轴轴承下瓦的磨承下瓦的磨损损情况。情况。-曲曲轴轴臂距差的概念臂距差的概念 n曲曲轴轴的的变变形形 n运运转转中的曲柄中的曲柄：(1)主主轴颈轴颈与曲柄臂之与曲柄臂之间间为刚为刚性性连连接，接，夹夹角角为为90并保持不并保持不变变；(2)主主轴颈轴颈、曲柄、曲柄销颈销颈和曲柄臂均和曲柄臂均为刚为刚性件，性件，运运转转中形状不中形状不变变；(3)曲柄曲柄销颈销颈与两曲与两曲轴轴臂之臂之间夹间夹角角、不不仅仅相等且相等且变变化相同，即化相同，即保持保持 =n曲柄微量曲柄微量变变形、曲形、曲轴轴整体整体变变形与主形与主轴轴承高承高低的关系低的关系-曲曲轴轴臂距差的概念臂距差的概念 n曲柄的两个曲柄臂之曲柄的两个曲柄臂之间间的距离大小称的距离大小称为为臂臂距距值值，用，用L表示，俗称拐档表示，俗称拐档值值。曲。曲轴轴回回转转一周中，曲柄一周中，曲柄销销分分别别在上、下止点位置或在上、下止点位置或左、右平位置左、右平位置时时，曲柄的臂距，曲柄的臂距值值之差称之差称为为臂距差，俗称拐档差臂距差，俗称拐档差 n=L上-L下 一=L左-L右-曲曲轴轴臂距差的概念臂距差的概念 n =L上上-L下下0，即，即 =（+）n =L上上-L下下0，即，即 =（-）n结论结论：在垂直平面内，当曲柄的两个主：在垂直平面内，当曲柄的两个主轴轴承承较较低，曲低，曲轴轴线轴轴线呈塌腰形或下弧呈塌腰形或下弧线线弯曲，弯曲，即呈即呈“”形形时时，该该曲柄的臂距差曲柄的臂距差 为为正正值值；当曲柄的两个主当曲柄的两个主轴轴承承较较高，曲高，曲轴轴线轴轴线呈拱呈拱腰形或上弧腰形或上弧线线弯曲，即呈弯曲，即呈“”形形时时，该该曲曲柄的臂距差柄的臂距差 为负值为负值。-曲曲轴轴臂距差的概念臂距差的概念 n-=L左左-L右右0，即，即-=（+）n-=L左左-L右右0，即，即-=（-）n结论结论：在水平平面内，当曲柄的两个主：在水平平面内，当曲柄的两个主轴轴承位置承位置偏右，曲偏右，曲轴轴线轴轴线呈右弧呈右弧线线弯曲，即呈弯曲，即呈“)”形形时时，该该曲柄的臂距差曲柄的臂距差值值-为为正正值值；当曲柄的两个主；当曲柄的两个主轴轴承偏左，曲承偏左，曲轴轴线轴轴线呈左弧呈左弧线线弯曲，即呈弯曲，即呈“(”形形时时，该该曲柄的臂距差曲柄的臂距差值值-为负值为负值。n曲曲轴轴臂距差臂距差值值的大小表明曲的大小表明曲轴轴弯曲弯曲变变形的程度；形的程度；臂距差臂距差值值的符号表明曲的符号表明曲轴轴线轴轴线弯曲弯曲变变形的方向。形的方向。-测测量臂距差的目的量臂距差的目的 n测测量曲量曲轴轴臂距差就是臂距差就是为为了了解和控制曲了了解和控制曲轴轴的的变变形和主形和主轴轴承的磨承的磨损损状况，以防止状况，以防止曲曲轴轴的疲的疲劳劳破坏。破坏。-n测测量点：距曲柄量点：距曲柄销销中心中心线线(S+D)/2处处 n工具：臂距表工具：臂距表 n测测量条件量条件：n对测对测量的要求量的要求：n测测量与量与记录记录：曲：曲轴轴末装活塞运末装活塞运动动装置装置、曲曲轴轴己装活塞运己装活塞运动动装置装置（销销位法、表位位法、表位 法）法）n曲曲轴轴臂距差臂距差标标准准 曲曲轴轴臂距差的臂距差的测测量量-影响曲影响曲轴轴臂距差的因素臂距差的因素 n主主轴轴承下瓦的不均匀磨承下瓦的不均匀磨损损 n机座机座变变形和下沉形和下沉 n船舶装船舶装载载的影响的影响 n活塞运活塞运动动装置和爆装置和爆发压发压力的影响力的影响 n飞轮飞轮的影响的影响 n轴轴系系连连接接误误差的影响差的影响-测测量条件量条件n在柴油机冷在柴油机冷态进态进行行测测量量 柴油机柴油机热态热态是指停机是指停机时时的状的状态态。柴油机停机后立即柴油机停机后立即测测量，机件量，机件热态热态使臂距表的使臂距表的测测量量值值不不准确，且随着温度的不断降低先后准确，且随着温度的不断降低先后测测量量时时的温度影响不的温度影响不同，所以同，所以测测量量值值不不稳稳定。而冷定。而冷态态，即，即环环境温度下，境温度下，测测量量值值准确、准确、稳稳定，也便于操作。定，也便于操作。n夜夜间间、清晨或阴雨天气、清晨或阴雨天气时测时测量量 海水、气温直接影响船海水、气温直接影响船体体变变形，形，进进而影响曲而影响曲轴轴臂距差臂距差值值。轮轮机机员测员测量曲量曲轴轴臂距臂距差差时应时应注意注意环环境温度的影响，避免船舶在太阳暴晒下境温度的影响，避免船舶在太阳暴晒下测测量。量。n船舶装船舶装载载条件相同的情况下条件相同的情况下测测量量 船舶装船舶装载载条件不同船条件不同船体体变变形不同，如空形不同，如空载载与与满载时满载时的曲的曲轴轴臂距差不同。臂距差不同。为为了了便于比便于比较较，应应在相同的装在相同的装载载条件下条件下进进行行测测量。通常新造量。通常新造船舶和修理船舶都在空船舶和修理船舶都在空载载条件下条件下测测量臂距差。量臂距差。-对测对测量的要求：量的要求：n一次装表完成全部一次装表完成全部测测量量 臂距表安装后，臂距表安装后，应应完成完成曲曲轴轴回回转转一周中各要求位置臂距一周中各要求位置臂距值值的的测测量，量，测测量量过过程中不允程中不允许许改改动动臂距表的位置。通常曲臂距表的位置。通常曲轴轴臂距差的臂距差的测测量位置是随柴油机安装完善程度而量位置是随柴油机安装完善程度而异。当曲异。当曲轴轴未装活塞运未装活塞运动动装置装置时时，测测量量0、90、180、270四个位置的臂距四个位置的臂距值值可自其中任一位可自其中任一位置装表完成全部置装表完成全部测测量；当曲量；当曲轴轴已安装活塞运已安装活塞运动动装置装置时时，测测量量0、90、165、195、270五个位置的臂距五个位置的臂距值值，自，自195位置装表完成全部位置装表完成全部测测量。量。n柴油机正柴油机正车车回回转进转进行行测测量量 测测量曲量曲轴轴臂距差臂距差应应按按柴油机正柴油机正车车运运转转方向方向进进行，使行，使测测量量值值符合符合实际实际情况，精度高。情况，精度高。-三、主三、主轴轴承高度的判断承高度的判断 n了解和控制主了解和控制主轴轴承下瓦的磨承下瓦的磨损损、确定各、确定各道主道主轴轴承的高低，就成承的高低，就成为为了解和控制曲了解和控制曲轴轴线轴轴线弯曲弯曲变变形的关形的关键键。n判断主判断主轴轴承高度的方法：分析法承高度的方法：分析法、桥规桥规法法、臂距差法臂距差法 -臂距差法臂距差法n根据曲根据曲轴轴臂距差臂距差值值直接判断主直接判断主轴轴承位置承位置高低或利用臂距差高低或利用臂距差值值作出曲作出曲轴轴线轴轴线状状态态图图，依，依图图判断各主判断各主轴轴承位置的高低。承位置的高低。n经验经验判断法判断法n简单简单作作图图法法 nMAN-B&W型柴油机作型柴油机作图图法法-四、曲四、曲轴轴的的验验收收n新造曲新造曲轴应轴应由制造厂提供材料成分、机械性能、由制造厂提供材料成分、机械性能、金相金相组织组织和无和无损损探探伤伤等等检验报检验报告，造船厂告，造船厂应进应进行无行无损损探探伤伤等复等复验验；n 曲曲轴轴尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度等尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度等级应级应符合符合图纸图纸要求；要求；n主主轴颈轴颈与法与法兰兰的径向跳的径向跳动检验动检验n曲柄曲柄销颈销颈与主与主轴颈轴颈平行度平行度检验检验 n曲柄曲柄夹夹角的角的检验检验 n曲曲轴轴臂距差臂距差检验检验n曲曲轴轴的平衡的平衡试验试验-