王金花

　　摘　要：曲軸會(huì)因?yàn)槟p、彎曲、扭曲、裂紋等損傷而影響柴油機(jī)的正常工作，甚至?xí)蛄鸭y導(dǎo)致曲軸斷裂而發(fā)生重大機(jī)械事故，通過(guò)對(duì)曲軸損壞的標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)與維修方法的介紹，提高柴油機(jī)曲軸的維修質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；曲軸；檢測(cè)；維修方法

　　曲軸是柴油機(jī)的重要部件之一。柴油燃燒所發(fā)出的功率都由曲軸輸出，將動(dòng)力傳遞給拖拉機(jī)的行走機(jī)構(gòu)，或通過(guò)皮帶輪或動(dòng)力輸出軸傳遞給作業(yè)機(jī)具。曲軸在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中承受著很大的氣體壓力、慣性力的沖擊和離心力的作用，除了自然磨損外，還會(huì)出現(xiàn)其他一些損傷，如軸頸磨損，曲軸彎曲、扭曲、裂紋和折斷等，影響柴油機(jī)正常工作，甚至發(fā)生重大機(jī)械事故。在此我們對(duì)柴油機(jī)曲軸檢測(cè)與維修方法進(jìn)行探討。

　　1　曲軸的常見(jiàn)損傷原因

　　曲軸的主要損傷是：軸頸磨損、曲軸裂紋和斷裂。（1）曲軸裂紋產(chǎn)生的主要原因是應(yīng)力集中造成的疲勞破壞。裂紋從油孔處產(chǎn)生，沿與軸線成45°～55°方向發(fā)展，造成主軸頸與連桿軸頸斷裂;裂紋由圓角處產(chǎn)生，向曲柄臂發(fā)展造成曲柄臂斷裂，常發(fā)生在曲軸全長(zhǎng)2/3的部位上。（2）曲軸發(fā)生彎曲和扭曲變形，主要原因是曲軸在工作中受到周期性的氣體壓力、往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性力、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)離心力和機(jī)械制動(dòng)力作用而變形。還有人為因素如操作不當(dāng)或機(jī)械事故導(dǎo)致曲軸發(fā)生變形。（3）軸頸磨損產(chǎn)生的主要原因是潤(rùn)滑不力導(dǎo)致的，如潤(rùn)滑油中存在著硬質(zhì)磨料、軸頸與軸承的間隙過(guò)小、超速運(yùn)轉(zhuǎn)、軸頸或軸承表面粗糙度低等原因。

　　2　曲軸的檢測(cè)方法

　　2.1曲軸損壞的標(biāo)準(zhǔn)

　　用磁力探傷器對(duì)曲軸進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)曲軸表面有下列情況就不能再繼續(xù)使用：（1）在曲軸的圓角處有損傷。（2）曲軸頸表面油孔處或進(jìn)入油孔的倒角處有裂紋或損傷。（3）曲軸上出現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)6mm以上的裂紋。（4）在一個(gè)軸頸上有多于4處以上的裂紋。

　　用磁力探傷器對(duì)曲軸進(jìn)行檢測(cè)，在曲軸表層下部，若有下列情況曲軸就不能使用：（1）在曲軸圓角處或在圓周方向有裂紋與損壞。（2）在曲軸圓周方向有長(zhǎng)達(dá)25mm以上的裂紋。（3）在曲軸軸線方向有長(zhǎng)達(dá)9.5mm的裂紋。（4）有離油孔倒角距離接近于1.5mm的裂紋。

　　注意：經(jīng)磁力探傷的曲軸，必須地退磁和地清洗，才能使用。

　　2.2曲軸磨損部位的檢測(cè)

　?。?）用千分尺測(cè)量曲軸的前端和后端應(yīng)符合具體要求。（2）用千分尺測(cè)量主軸頸、連桿軸頸和止推法蘭的厚度，如康明斯NT885型的柴油機(jī)曲軸主軸頸磨損的極限尺寸為114.237mm，連桿軸頸磨損的極限尺寸為79.998mm。（3）測(cè)量曲軸主軸軸頸和連桿軸頸的不圓度和不柱度。如果不圓度大于0.05mm或不柱度大于0.013mm時(shí)，則需要磨削曲軸軸頸。

　　2.3曲軸彎曲度的測(cè)量

　　（1）曲軸彎曲度是指：當(dāng)曲軸用其兩端軸頸支撐時(shí)，在中間主軸頸所測(cè)得的千分表總讀數(shù)的l/2就是彎曲度或全長(zhǎng)的不同心度。（2）軸頸的跳動(dòng)量是指：當(dāng)主軸頸沿著一個(gè)共同的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一個(gè)主軸頸的千分表總讀數(shù)和另一相鄰的軸頸的千分表總讀數(shù)之間的差值，即為相鄰軸頸的跳動(dòng)量。（3）彎曲度的測(cè)量：將曲軸的兩端軸頸支撐在V形鐵上，用一千分表，將千分表的量桿放在軸頸中心線處，并使觸頭觸到被測(cè)軸頸，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，測(cè)量每個(gè)軸頸，并作記錄，把所測(cè)中間主軸頸的千分表讀數(shù)除以2，即為彎曲度。

　　3曲軸的維修

　　3.1曲軸的校直

　　當(dāng)曲軸彎曲度小于0.20mm時(shí)，可通過(guò)修磨軸頸將軸修直。如彎曲度超過(guò)0.20mm時(shí)，必須先校直而后磨軸，否則磨削量將太大而影響曲軸的使用壽命。下面介紹用冷壓方法對(duì)曲軸進(jìn)行校直。

　　校直曲軸可用20t的油壓機(jī)，將曲軸置于壓床上，兩端主軸頸用襯有銅墊的V形支架支撐，在曲軸彎曲的反方向?qū)χ鬏S頸加壓。壓校時(shí)彎曲度的大小，與曲軸材科和彎曲變形的大小有關(guān)。因此，必須根據(jù)曲軸的實(shí)際情況確定壓較量，例如鑄造中碳鋼曲軸彎曲變形度在0.10mm，壓校彎曲度約為3～4mm（即為原彎曲度的30～40倍），在1～2min內(nèi)即可基本校直；而對(duì)相同彎曲度的球墨鑄鐵曲軸，壓校時(shí)，大約為原彎曲度的10～15倍即可基本校直。但必須指出，當(dāng)曲軸彎曲變形較大時(shí)，校直必須分多次進(jìn)行，以防壓校的彎曲變形過(guò)大而使曲軸折斷。尤其是球墨鑄鐵曲軸更易折斷，一般情況下曲軸彎曲度的檢查和校直工作，不可能是一次成功，必須反復(fù)進(jìn)行，直至校正到符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)為止。冷壓校直后的曲軸可能因彈性后效作用而重新彎曲。為了防止這種彈性后效作用，可以采取自然時(shí)效和人工時(shí)效處理。自然時(shí)效即將冷壓后的曲軸擱置5～10天，再重新檢查校正。自然時(shí)效方法簡(jiǎn)單，但修理周期將要因此而延長(zhǎng)，是不經(jīng)濟(jì)的。人工時(shí)效處理即冷壓后將曲軸加熱300℃左右，保溫0.5～1h，便可消除冷壓產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。這是一種有效的方法。

　　冷壓校直曲軸的方法，還存在以下缺點(diǎn)：由于曲軸的軸頸分別在不同平面上，而且沿長(zhǎng)度方向曲軸的剛度不同，因此的壓校變形，不一定發(fā)生在新加壓力的作用方向上，而往往發(fā)生在危險(xiǎn)斷面的軸頸圓角處，造成應(yīng)力集中而降低曲軸的疲勞強(qiáng)度。

　　3.2其它損傷的處理

　?。?）對(duì)于曲軸中油道的修理方法是：拆下所有孔塞;用一根釬子和擦布及清洗溶液清洗所有曲軸中的油道;用清潔的機(jī)油潤(rùn)滑油孔，裝回孔塞。

　?。?）對(duì)于軸頸磨損，可用磨削方法修理。磨曲軸時(shí)，在曲軸前端的曲柄臂上打記號(hào)以標(biāo)明需配裝的主軸瓦或連桿軸瓦的準(zhǔn)確尺寸，在后端的曲柄臂上打上需裝加厚止推環(huán)的尺寸和位置。

來(lái)源：《農(nóng)機(jī)使用與維修》2019年7期