柴油机曲轴常见损伤的检查与修理

曲轴是柴油机的重要部件之一。从曲轴的工作条件可知，曲轴在回转运动中承受着很大的扭矩和弯曲力矩，主轴颈和连杆轴颈在摩擦的条件下进行工作。曲轴工作中除了自然磨损外，还会出现其他一些损伤，影响柴油机的正常工作。曲轴常见的缺陷和损伤有裂纹、磨损、擦伤、腐蚀等。

一、曲轴裂纹

曲轴裂纹多发生在曲柄与轴颈之间过渡的圆角处以及油孔处。前者是径向裂纹，危害极大，容易造成曲轴折断，发生重大毁机事故；后者是轴向裂纹，顺着油孔沿轴向发展。

1.故障原因

(1)在柴油机运转中，经磨损后轴颈与轴瓦间的间隙过大，由于没有及时调整或修理，致使曲轴受严重冲击而产生裂纹。

(2)各主轴瓦磨损不均或机体变形，使曲轴弯曲，破坏了各主轴颈的同轴度，结果在主轴颈与曲柄臂相接的圆角处产生附加弯曲交变的应力，致使曲轴在此处很快产生疲劳裂纹。

(3)主轴颈和连杆轴颈与曲柄臂相交的圆角半径不够大，润滑油孔处圆角过小，或这些地方加工粗糙，甚至有车削痕迹，造成应力集中过大而产生裂纹。

2.检查方法

（1）裂纹的特点

裂纹大多产生在应力集中的地方，具体部位是在轴颈与曲柄臂相交的圆角处和润滑孔处以及有关过渡圆角处。轴颈与曲柄臂相交的圆角处，由于交变的弯曲应力而产生的裂纹一般为垂直和水平方向。因为曲柄臂的抗弯强度比轴颈弱，故曲柄臂为危险断面，所以弯曲疲劳破坏往往从主轴颈与曲柄臂相交的圆角处向曲柄臂发展。

（2）检验方法

用磁力探伤法进行检查。无专用设备时，可用锤击或目测法检查，也可借助放大镜仔细观察判断。锤击时无裂纹时发出“锵、锵”的金属声，有裂纹时发出“噗、噗”的声音。

3.修理方法

通过检查发现有裂纹，应根据裂纹的部位、长度和深度来确定修理方案。对裂纹长度和深度较大的曲轴，一般采取焊补修理。对于长度和深度不大的微小裂纹，经过强度校核，认为不影响曲轴使用，则将裂纹凿去即可。采取这样的修理方法时，必须将裂纹凿除干净，并使凿槽中的各个面均为圆滑过渡，即将沟槽锉成圆角，以减小应力集中。

二、曲轴颈磨损

曲轴颈磨损后与轴瓦配合间隙增大，运转时发出异常响声，工作状态恶化；拆卸检查时，主轴颈、连杆轴颈表面磨损是不均匀的，主轴颈、连杆轴颈径向磨成椭圆，连杆轴颈轴向磨成斜圆柱状（即圆柱轴心与底面不垂直）。各主轴颈的最大磨损部位是靠近连杆轴颈一侧。而连杆轴颈最大的磨损部位是靠近主轴颈一侧。

1.故障原因

(1)曲轴高速旋转与轴瓦摩擦而自然磨损。

(2)机油太少，机油泵压力不足，油路不畅，机油太稀、太黏、变质，含酸性物质，会加速磨损。

(3)与轴瓦的配合间隙太大或太小，致使油膜难以形成，发生干摩擦会早期磨损。

(4)长期超负荷，柴油机在过热情况下工作，会很快磨损。

(5)曲轴旋转时，在离心力作用下，机油中机械杂质偏油孔一侧，成为磨料，使轴颈磨损不匀，产生锥度。

(6)连杆弯曲、扭曲及缸套偏斜，则使作用在轴上的力分布不匀，也会产生锥度。

2.检查方法

量具测量：在曲轴主轴颈和连杆轴颈上选前端、后端两个截面，每个截面选平行曲柄和垂直曲柄两个位置。用千分尺测量直径，算出磨损量、圆圈度，圆圈柱度。

3.修理方法

当轴颈的圆度和圆柱度误差超过规定值时，应进行磨削修理。磨修时，应首先确定磨修尺寸。

磨轴时，在不改变轴颈原几何中心的前提下，将轴颈磨圆为止，然后根据修磨后轴颈的实际尺寸，选配合适的轴瓦。轴颈的最大磨削量单边应不大于1 mm，若超过此值，可根据情况采取恢复尺寸法修理，如电镀和喷涂等。

三、轴颈擦伤、腐蚀

轴颈擦伤表现为轴颈烧伤处有发蓝的烧蚀痕迹。

1.故障原因

(1)润滑油不净，含较多的杂质、水或含酸量过多等。

(2)各种原因引起的润滑不良，引起轻微烧瓦。

2.检查方法

用肉眼或放大镜能观察到，烧伤处有发蓝的烧蚀痕迹。

3.修理方法

当检验发现轴颈表面有擦伤、腐蚀和拉毛等，而尺寸和几何精度未受到影响，可采用人工磨削。

(1)轴颈表面轻微擦伤时，可采用麻绳或布条上敷细砂布条，砂布条的宽度应与轴颈同宽绕于轴颈上，用手往复拉动绳索两端，并不断改变绳索在轴颈上的位置，将伤痕磨去。用砂布修磨后，再用毛毡或帆布涂上机油和少许氧化铬膏进行抛光。最后清洗曲轴，吹通油道。

(2)轴颈表面伤痕较浅时，可先用油石修磨，待伤痕基本消除后，再用上述方法磨光。

(3)轴颈表面伤痕较深时，可用油光锉。修锉时要防止锉刀把轴颈圆角锉坏，修锉时还应注意不断地改变锉刀的方向，以避免将轴颈修锉成多棱形，而且两手用力要均匀，向前推锉的同时手应使锉向下运动。（06）

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