1、轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院1ChongQing JiaoTong UniversityChapter 8 柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修本章主要介绍：柴油机主要零件常见的缺陷及修理方法，通过典型的修理方法，进一步巩固、加深对修复工艺的理解。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院2ChongQing JiaoTong University重点：重点：气缸盖的检修、气缸套的检修难点：难点：曲轴的检修；根据材料及结构特点，选择合适的修复方法知识点：知识点：气缸盖损坏形式、部位、修理方法气缸套损坏形式、部位、修理方法曲轴损坏形式、修理方法。Chapter 8
2、柴油机主要零件的检修柴油机主要零件的检修轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院3ChongQing JiaoTong University检修学习思路检修学习思路1.了解该零件在整个设备中的作用；2.根据作用分析其工作条件（受力情况）；3、根据受力情况，判断可能出现的缺陷；4.利用所学知识，检查判断缺陷，分析造成缺陷的原因；5.根据材料及结构特点，选择修复措施进行修复；6、检验合格重新使用。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院4ChongQing JiaoTong University主要内容主要内容8-1 气缸盖的检修8-2 气缸套的检修8-3 活塞的检修8-4 活塞环
3、的检修8-5 活塞销和十字头销的检修8-6 活塞杆填料函的检修8-7 曲轴的检修8-8 轴承的检修8-9 精密偶件的检修8-10 气阀的检修8-11 重要螺栓的检修8-12 船舶管系的检修轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院5ChongQing JiaoTong University8-1 气缸盖的检修气缸盖的检修 二、缸盖的损坏形式一、缸盖的工作条件及结构特点三、气缸盖的检修轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院6ChongQing JiaoTong University一、缸盖的工作条件及结构特点1、结构特点、结构特点：缸盖是柴油机固定件和燃烧室的组成部分。上安装有喷
4、油器、起动空气阀、安全阀和示功阀等。筒状活塞式柴油机缸盖上还装有进、排气阀，二冲程直流扫气式柴油机气缸盖上装有排气阀。气缸盖内部有各种气道和冷却水空间。其结构复杂，孔道较多，壁厚不均匀；2、工作条件、工作条件：高温，高压，腐蚀，机械应力、热应力集中。故条件恶劣。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院7ChongQing JiaoTong University二、二、缸盖缸盖的损坏形式的损坏形式 根据缸盖的工作条件及结构特点，可以分析出缸盖的损坏形式有：1 底面和冷却水面的裂纹2 气缸盖气阀座面和导套的磨损3 冷却水腔的腐蚀；（缸盖的翘曲变形）轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航
5、海学院8ChongQing JiaoTong University三、气缸盖的检修三、气缸盖的检修1 气缸盖裂纹检修2 气缸盖气阀座面的检修轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院9ChongQing JiaoTong University1 气缸盖裂纹检修气缸盖裂纹检修 1.1 裂纹部位裂纹部位 1.2 气缸盖裂纹检验气缸盖裂纹检验 1.3 裂纹产生原因裂纹产生原因 1.4 气缸盖裂纹的修理气缸盖裂纹的修理轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院10ChongQing JiaoTong University1.1 裂纹部位裂纹部位1）缸盖底面裂纹 如图81 原因：（热疲劳、高
6、温疲劳和蠕变疲劳），产生在阀孔的过渡圆角处，即有应力集中之处，且沿径向扩展；2）缸盖冷却侧裂纹 如图82 原因：（最大爆发压力的作用），在冷却水道的环形筋的根部应力集中产生裂纹，并沿圆周方向和向触火面扩展，导致缸盖裂穿漏水或在阀孔壁上开裂。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院11ChongQing JiaoTong University1.2 气缸盖裂纹检验气缸盖裂纹检验1）按CCS要求，5年一次特检；气缸盖及阀件等打开检验；2）按主、副机说明书维修保养大纲的要求进行检修气缸盖及其阀件等；3）新造或修理的气缸盖需检验；怀疑有裂纹的缸盖进行检验（观察法粗检、无损探伤和水压试验精检）。
7、航行中判断穿透性裂纹的方法：航行中判断穿透性裂纹的方法：气缸或活塞冷却水压力表指针波动或膨胀水箱水位上下波动；冷却水温升高，淡水消耗量增加，扫气箱有水流出；膨胀水箱的透气管有气泡冒出和冷却水有油星；起动前进行转车和冲车时，打开示功阀有水气或水珠喷出；曲柄箱或滑油柜中滑油量不正常增多，滑油迅速乳化变质；吊缸时，活塞、气缸套、气缸盖工作表面有锈痕，或活塞顶部积水。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院12ChongQing JiaoTong University1.3 裂纹产生原因裂纹产生原因（人为故障）（人为故障）根本原因：根本原因：缸盖产生热疲劳、机械疲劳、高温疲劳；（参见p64）直
8、接原因：直接原因：轮机员操作管理和维护保养不当。如：柴油机冷车起动或起动后加速太快；频繁起动、停车和长时间超负荷运转；冷却和润滑不良或中断、停车后立即切断冷却水；未定期吊缸检修，及时发现问题；冷却水没有投药处理或处理不当；安装气缸盖时，螺栓预紧力不符合说明书要求或各螺拴受力不均匀。此外，缸盖的裂纹与结构性、工艺性等自然故障有关。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院13ChongQing JiaoTong University1.4 气缸盖裂纹的修理气缸盖裂纹的修理 修理前先进行无损探伤查明裂纹的部位、尺寸和深度等；根据检查结果，依照缸盖材料、结构，选用下列不同的修理方法。1）穿透性
9、裂纹或关键部位发生严重裂纹换新；2）若无备件则采取封缸办法，减缸运行的应急措施。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院14ChongQing JiaoTong University缸盖裂纹修复方法缸盖裂纹修复方法1）微小裂纹微小裂纹：用挫刀、油石或风砂轮等工具打磨消除裂纹，经无损探伤或水压试验检验合格后继续使用。否则，继续打磨、检验。若裂纹较深达壁厚的3以上时，停止打磨改用其它方法修理或报废换新。2）金属扣合法：）金属扣合法：修理气缸盖底面和其他部位裂纹。3）焊补：）焊补：裂纹较小时，先铲去裂纹再焊补。应制订严格焊补工艺和选用合适焊补方法。参见缸盖焊接工艺。4）镶套修理：）镶套修理：
10、主要修理缸盖孔壁上的裂纹，如图83。镶套材料为不锈钢或青铜，与孔的配合为过盈配合H7/r6。衬套端面与阀孔底面垫紫铜垫片，加强密封。5）胶粘剂修理：）胶粘剂修理：对于气缸盖、气缸套上的裂纹或铸造缺陷（砂眼），依其部位和工作条件选用有机或无机胶粘剂进行修理。6）覆板修理：）覆板修理：用于修理气缸盖外表面裂纹，修理时先在裂纹两端钻止裂孔，涂胶粘剂（如环氧树脂）后将钢板覆盖其上，用螺钉将钢板固紧在气缸盖上。如图 其他裂纹零件可参照上述方法选用其他裂纹零件可参照上述方法选用轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院15ChongQing JiaoTong University覆板修理示意图覆板修
11、理示意图修复外表面裂纹修复外表面裂纹钻止裂孔；图（a）补板常用紫铜板，板厚1.53mm。大小：以每边大于裂纹1520mm。覆板下涂石棉粉和白漆混合的石棉泥。若覆板为钢板下涂白漆，用螺钉固紧。图b修复可在裂纹处涂无机粘接剂。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院16ChongQing JiaoTong University2 气缸盖气阀座面的检修气缸盖气阀座面的检修2.1 阀座的工作条件：阀座的工作条件：1）气阀座在高温燃气环境下，承受冲击；2）在高应力作用下，与气阀磨损；3）高温燃气的侵蚀、冲刷。2.2 阀座的缺陷：阀座的缺陷：麻点、凹痕、裂纹等。2.3 危害危害：导致漏气，压缩压力
12、降低，燃烧恶化，缺陷加重。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院17ChongQing JiaoTong University2.4 阀座修复方法阀座修复方法1）手工研磨工艺（较轻）2）阀座铰刀修正（较重）方法视损伤情况和尺寸而定：3）专用磨床磨削消除缺陷（大型）气阀密封性的检查4）镶套与堆焊修复轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院18ChongQing JiaoTong University1）手工研磨工艺方法：方法：将清洗干净的缸盖倒置在架子或方木上，用橡皮碗吸住阀盘底平面，并在配合面阀间放人少量研磨剂或机油，用相配合的气阀锥面与阀座互相研磨。若表面麻点较深，可将砂布
13、垫在气阀下，用手按住转动气阀磨去麻点，然后依次用粗、细研磨沙、滑油研磨。当研磨至阀面光亮，经密封性检查合格后完成。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院19ChongQing JiaoTong University 2）阀座铰刀修正 阀座凹陷严重，或经多次研磨阀密封带变宽或更换了阀座圈，需采用铰刀修正。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院20ChongQing JiaoTong University铰刀铰刀 气阀铰刀由心杆心杆和不同角度的铰刀组成：铰刀的角度分：15、30、45、75四种；30和45铰刀各有粗刀和细刀两种。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院2
14、1ChongQing JiaoTong University铰削工艺步骤铰削工艺步骤根据阀座和导管直径，选择合适铰刀和心杆。心杆插入导管，能轻松转动但不晃动为合适；沙磨硬化层 用砂布垫在铰刀下打磨，除去阀座表面硬化层，然后铰削；根据气阀种类选用30或45铰削。损伤严重，先粗铰再细铰。铰削用力均匀、平稳，防止铰偏或起棱，起棱应用砂布打磨后再续铰；铰削始终顺时针进行，不可反转，防铰刀变钝；不断更换起止位置，以获得平整的铰削面。试配和修正接触面铰削后阀座抹色油，装上修复的气阀试配。接触环带应在气阀中部或偏近阀杆中上部，环带宽度符合要求(中小型机为1.52.5mm)p143表81。若接触环带过宽并偏下
15、，选15铰刀修正；若接触环带过宽并偏上，选75铰刀修正；用30或45修整，细砂布打磨，研磨。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院22ChongQing JiaoTong University3）专用磨床磨削消除缺陷专用磨床磨削消除缺陷 大型机气阀阀座，采用专用磨床磨削消除缺陷，研磨。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院23ChongQing JiaoTong University气阀密封性的检查气阀密封性的检查 p142a）观察法）观察法：气阀敲击阀座，呈现连续光环，密封性好；b）划线法）划线法 铅笔每隔35mm画线，转90，铅笔都擦掉，密封性好；c）煤油检查）煤油检查
16、，气阀装入阀座并压紧一下，在阀座坑内阀盘底面，倒煤油，5min后擦净，迅速提起气阀，阀座面无油渗入，密封性好。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院24ChongQing JiaoTong University4）镶套与堆焊修复）镶套与堆焊修复镶套修理镶套修理 气阀座出现裂纹，若损坏严重，阀座下沉，便不能采用磨削和研磨修复，在结构允许的情况下，采用镶套修复。堆焊修复堆焊修复 除去缺陷，堆焊金属，保温缓冷，然后机加工成形，研磨使用。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院25ChongQing JiaoTong University部位及原因：部位及原因：烧伤和腐蚀大多发生在排
17、气阀座面上，主要是由于座面的变形、磨损、积炭和座面裂纹等引起气阀关闭不严，高温燃气漏泄使阀座过热和金属元素烧损;或因阀座过热和燃用重油发生高温钒腐蚀，阀座面产生麻点、凹坑，甚至局部烧穿。检修检修 阀盘座面阀盘座面腐蚀和烧伤的麻点、凹坑可机械加工消除，然后用专用磨床修磨，或采用堆焊、喷焊工艺修复。阀座面阀座面的腐蚀、烧伤用机加工或手工铰削修复，大型柴油机的排气阀座面也可采用堆焊、喷焊修复。损伤严重时应更换座圈。2.气阀座面烧伤、腐蚀的检修气阀座面烧伤、腐蚀的检修轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院26ChongQing JiaoTong University8-2 气缸套的检修气缸套
18、的检修结构特点结构特点：大型二冲程机采用长冲程直流扫气，气缸套较长，中下部有一圈气口。缸套的工作条件：缸套的工作条件：上部受燃气高温、高压和腐蚀；内表面受摩擦；外表面受冷却水腐蚀、穴蚀作用。缸套主要损坏形式：缸套主要损坏形式：内表面磨损、腐蚀、热疲劳裂纹和拉缸拉痕；外表面穴蚀和裂纹。柴油机说明书维修保养大纲要求柴油机说明书维修保养大纲要求8000h对气缸对气缸套进行检修一次套进行检修一次，吊缸时也应检测气缸套的，吊缸时也应检测气缸套的磨损情况。磨损情况。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院27ChongQing JiaoTong University1.缸套磨损检修缸套磨损检修 新
19、气缸套内孔精度等级：新气缸套内孔精度等级：圆度和柱度误差在0.0150.045mm以内，粗糙度在Ra0.4 Ra1.6m之内。安装质量要求：安装质量要求：圆度误差和圆柱度误差应控制在0.05mm以内。不均匀磨损的影响：不均匀磨损的影响：缸套磨损量超过（缸套磨损量超过（0.40.8%）D（缸径）时，燃烧室就失去密封性（缸径）时，燃烧室就失去密封性。轮机员应按说明书的要求对气缸套的磨损进行检测，掌握气缸套的磨损情况，防止发生过度磨损。缸套内孔磨损极限如表8-2所示。提示：提示：铸铁气缸套的正常磨损率小于0.1mm/kh，镀铬气缸套正常磨损率在0.010.03 mmkh范围之内。轮机维护与修理轮机维
20、护与修理重庆交通大学航海学院28ChongQing JiaoTong University轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院29ChongQing JiaoTong University1.1 气缸套内圆表面磨损测量气缸套内圆表面磨损测量1）测量工具：）测量工具：内径千分尺（大型机用）、内径百分表（小型机用）或随机专用内径百分表。a2）测量部位：）测量部位：各机型柴油机缸套测量部位应该是固定的，以便与前次测量结果进行比较，从而了解磨损情况，掌握磨损规律。故都做有测量定位样板，如图。中小型机无样板又无说明书等资料时按以下规定测量中小型机无样板又无说明书等资料时按以下规定测量：活塞位
21、于上止点时，第一道环对应的位置；活塞位于行程中点时，第一道环对应的位置；活塞位于行程中点时，末道刮油环对应的位置；活塞位于下止点时，末道刮油环对应的位置。每个截面测量纵横两个直径。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院30ChongQing JiaoTong University轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院31ChongQing JiaoTong University1.1 气缸套内圆表面磨损测量气缸套内圆表面磨损测量3）测量、记录与计算）测量、记录与计算记录测量数据，各测量横截面可计算出圆度误差：DxDy/2；找出并记录最大圆度误差max。纵截面上计算柱度误差：
22、（DmaxDmin）/2，取最大值；计算内径增量：（DmaxD0）。判断是否超过磨损极限。缸套磨损极限 见p143表82。将计算出的最大圆度、最大圆柱度或最大内径增量与说明书或标准比较，确定磨损程度。如超过极限，或有擦伤、裂纹时，则需修理。与上次测量比较，确定两次测量时间间隔，可计算出这段时间内缸套的磨损率。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院32ChongQing JiaoTong University1.2 气缸套磨损的修复气缸套磨损的修复1）轮机员自修）轮机员自修磨损未超极限，内圆有轻微拉痕擦伤时，轻微纵向拉痕(宽 0.2%D，深 0.05%D，数量 3条)，用砂纸、油石与水
23、平成2030交叉打磨)，使之光滑。拉痕超过规定，送厂维修。轻微擦伤（深度规定极限间隙时，换新。正常搭口间隙：装配间隙 极限间隙。搭口间隙测量方法搭口间隙测量方法：p156轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院56ChongQing JiaoTong University2）平面（天地）间隙）平面（天地）间隙测量测量 平过大漏气，平过小受热膨胀后卡死。要求：要求：装配间隙平 极限值，应修复环槽或换新环；实测值极限值，说明环槽变形(p159图821)或环槽脏。由于第一道环温度高，通常间隙值较大，其他环依次减小。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院57ChongQing Jia
24、oTong University3）活塞环径向厚度和高度测量）活塞环径向厚度和高度测量（采用外径千分尺测量，如图8-19）磨损后径向厚度减小，当小于某规定值时，换新环。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院58ChongQing JiaoTong University2.2 活塞环的折断活塞环的折断 活塞环常见的损坏形式。一般多是第一、二道活塞环发生折断，断裂部位多在搭口附近。危害：危害：断环被吹到排气管或扫气箱中，或吹入增压器涡轮端打坏涡轮叶片。原因：原因：除材料缺陷和加工质量外，主要有：搭口间隙过小搭口间隙过小；环槽积炭环槽积炭；缸套的磨缸套的磨台台；环槽过度磨损环槽过度磨损；环
25、挂住气口环挂住气口；环环径向张缩疲劳径向张缩疲劳等。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院59ChongQing JiaoTong University2.3 活塞环粘着活塞环粘着 第一、二道环易粘着。危害：危害：密封性窜气功率 燃油燃烧不良，滑油结焦，积炭环磨损或折断。原因原因：（：（3个）活塞或缸套过热；滑油过多；燃烧不良积炭所造成。解决措施：解决措施：取出粘着的环，换新环。取环步骤：取环步骤：煤油浸泡，使积炭松软；木棒敲击使环松动；专用工具取下。避免采取扁铲、凿子等损伤环槽的工具。大型机加强活塞的冷却、增大环平面间隙，防止卡死。（解释为什么缸径大，燃烧室温度会高？）轮机维护与修
26、理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院60ChongQing JiaoTong University2.4 活塞环弹力丧失活塞环弹力丧失（密封性（密封性）1）原因）原因：过度磨损径向厚度弹力 环在高温高应力作用下疲劳变形弹力2）船上检查环弹力方法）船上检查环弹力方法测量环自由开口间隙测量环自由开口间隙 标准开口值a0(0.10-0.13)D实测开口a实测外侧，主轴颈靠曲柄销侧磨损大；二冲程机（低速机）：曲柄销内侧磨损0.01d时，应强度校核。依修理尺寸配轴瓦，使配合间隙恢复原值。圆度、柱度0.02mm，可采用夹环研磨修理。如图829。注意：轴颈与曲柄臂过渡圆角不得因加工变小或产生凸台，避免应力集
27、中，修理后用圆角样板检查，样板与圆弧间的间隙0.3mm。恢复尺寸法恢复尺寸法 采用镀铬、镀铁等工艺恢复曲轴原有尺寸。电镀前应严格检查轴颈表面，不得有裂纹。先光车消除圆度、柱度误差和表面缺陷。镀铬层厚度以0.20.3mm为宜（镀铁可达2mm），过渡圆角处不得有镀层。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院79ChongQing JiaoTong University2.2 轴颈擦伤、划痕及腐蚀的修理轴颈擦伤、划痕及腐蚀的修理 划痕、拉毛、擦伤：由滑油中杂质或磨损产物引起；凹坑、锈斑、烧伤：由滑油中水分、酸值和静电腐蚀引起。1）轻微擦伤）轻微擦伤 用麻绳或布条敷细砂子(0号或00号)缠在轴
28、颈上磨去。如图828(c)。2）较浅伤痕）较浅伤痕 用油石打磨（图828(b)），再用(c)打磨；3）较深伤痕）较深伤痕 用油光挫修挫（图828(a)）。轴颈表面有轻微擦伤和几何形状误差时，用专用磨光夹具进行修磨，如图8-29所示。其中a）适用于小型柴油机曲轴，b）、c）适用大、中型柴油机曲轴。修磨前，用黄油封堵油孔，以免落入脏物。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院80ChongQing JiaoTong University2.3 曲轴裂纹与折断的检修曲轴裂纹与折断的检修1）裂纹发生的部位及原因，）裂纹发生的部位及原因，参见p65。2）裂纹的检验）裂纹的检验ccs规范中规定：锻
29、钢和铸钢的曲轴毛坯均要进行无损探伤检验。曲轴锻钢件所有加工表面均应进行磁粉检验，曲轴锻钢件还应进行超声波检测。曲轴铸钢件均应进行超声波检测，其所有表面均应进行磁曲轴铸钢件均应进行超声波检测，其所有表面均应进行磁粉探伤粉探伤。最终热处理前和精加工后均应进行。对于新购或修理的曲轴依具体情况进行着色、磁粉和超声波探伤，以查明曲轴表面和内部的缺陷情况。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院81ChongQing JiaoTong University2.3 曲轴裂纹与折断的检修曲轴裂纹与折断的检修3）曲轴裂纹、断裂的修理）曲轴裂纹、断裂的修理早期裂纹，深度较浅 采用修磨将裂纹剔除干净，修整光
30、滑，避免应力集中；找出产生裂纹的原因消除；降功率使用。（经验船师监督认可）裂纹较深，换新 组合式或半组合式更换严重裂纹的轴颈或曲柄臂；整体式若结构允许可更换折断部分，再采用红套或液压套合相同材料的轴颈或曲柄臂修复。应急处理 航行中曲轴严重裂纹或断裂，采用应急焊接处理。如图830。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院82ChongQing JiaoTong University2.4 曲轴红套滑移曲轴红套滑移1）曲轴红套）曲轴红套红套是用过盈配合将轴与孔装配在一起的工艺。冷态轴孔直径的差值为过盈量。过盈量过小，曲轴传递扭矩时轴孔会松动，原有套合位置发生变化，即发生红套滑移；过盈量过大
31、过大紧固力轴孔配合面塑性变形或裂纹，降低传递扭矩能力也会发生滑移。中国船级社规范中规定，组合式曲轴红套过盈量限制在最小过盈量min和最大过盈量max之间（计算公式见规范）。中国船舶行业标准中曲轴红套过盈量=（1.4/10001.8/1000）d，式中d为红套配合处的轴颈。英国劳氏船级社推荐曲轴红套过盈量=（1/5501/700）d（d同上）。为了产生一定过盈量需将曲柄臂上的孔加热至一定温度（依理论计算求出）。一般在保证足够过盈量使加热温度尽量低一些。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院83ChongQing JiaoTong University2.4 曲轴红套滑移曲轴红套滑移2）
32、曲轴红套滑移）曲轴红套滑移定义：定义：组合式或半组合式曲轴主轴颈与曲柄臂套合处相对位置发生错动的现象称为。危害：危害：影响滑移曲柄以后各缸定时、燃烧和功率。滑移方向即滑移曲柄相对主轴颈转动方向不同将使曲柄夹角增大或减小。原因：原因：曲轴受过大冲击扭转作用。扭矩超过曲柄臂对主轴颈的紧固力，产生松动和相对转动。如航行中螺旋桨打到礁石、缆绳、冰块或气缸中发生咬缸、水击、超负荷等都会产生过大的扭矩；红套质量不佳，过盈量太小、加热温度不足、配合表面太粗糙或不清洁等。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院84ChongQing JiaoTong University2.4 曲轴红套滑移曲轴红套滑
33、移3）曲轴红套滑移的检查）曲轴红套滑移的检查 症兆：症兆：气缸定时不准，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。可把红套时所划的曲柄臂中心线或曲柄臂上安装拐挡表冲孔作为检查基准，检查其相对主轴颈纵向垂直平面位置便可知滑移方向和角度。4）曲轴红套滑移的修理）曲轴红套滑移的修理航行中曲轴发生滑移时，若滑移角度不大，可重新调正定时降低负荷运转，待到港后修理。滑移不重时，在港进行原地修理，采用加热曲柄臂（如用氧乙炔焰）或用冷却主轴颈（如用液氮、液氢）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。进厂修理，更换主轴颈、重新红套。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海
34、学院85ChongQing JiaoTong University3、曲轴臂距差、曲轴臂距差 臂距差（Crank web Deflection）大小，直接反映曲轴轴线的状态，应予以特别重视。含以下内容：3.1 概述 3.2 曲轴臂距差的概念 3.3 测臂距差的目的 3.4 臂距值的测量与记录 3.5 需要测量曲轴臂距差的情况 3.6 臂距差的标准 3.7 影响曲轴臂距差的因素轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院86ChongQing JiaoTong University3.1 概述概述曲轴弯曲与桡曲变形曲轴弯曲与桡曲变形曲轴变形曲轴变形各主轴颈中心线不在同一直线上。1）弯曲）弯曲
35、：曲轴发生塑性变形，弯曲方向随曲轴的回转而改变。在自由状态下各主轴颈同轴度和主轴颈与曲柄销的平行度发生变化；通过检查各档主轴颈同轴度和曲柄销与主轴颈的平行度判断。修复修复:参照p104塑性变形修复（大纲未作要求）。2）桡曲）桡曲：弹性（桡曲）变形：桡曲方向不随曲轴的回转而改变。（原因：船体变形、机座变形；轴承磨损不均）。通过检查壁距差判断。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院87ChongQing JiaoTong University3.2 曲轴臂距差概念曲轴臂距差概念1）概念：）概念：曲柄在上、下止点（或左、右水平）位置时，两曲柄臂之间距离的差值，用表示。2）计算臂距差的假定）
36、计算臂距差的假定主轴颈与曲柄臂为刚性连接，夹角为90保持不变；主轴颈、曲柄销、曲柄臂为刚性件，形状不变；曲柄销颈与曲柄臂之间的夹角相等，且变化相同。3）臂距差计算及分析）臂距差计算及分析=L上L下 =L左L右0：下开口“”，轴线在此处下塌“”。0：上开口“”，轴线在此处上拱“”。0：右开口“”，轴线在此处左偏“(”。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院88ChongQing JiaoTong University3.3 测臂距差的目的测臂距差的目的臂距差危害：曲轴在旋转的过程中，发生张开与收拢张开与收拢变化，导致在曲轴的过渡圆角处（曲柄臂与曲柄销连接处应力主轴颈与曲柄销连接处），）
37、，产生拉、压交变应力，拉、压交变应力，严重时导致疲劳断裂。臂距差的存在与主轴承位置高低有关。主轴承位置的高低又与主轴承的磨损、机座的变形、船体的变形等有关。一般水平平面内臂距差较小，不是研究的重点，但有时也会超差。的“”或“”，反映弯曲变形的方向，的大小，反映桡曲变形的大小。测量臂距差的目的：测量臂距差的目的：通过臂距差，了解主轴承磨损情况和曲轴轴线弯曲程度，用修刮主轴承的通过臂距差，了解主轴承磨损情况和曲轴轴线弯曲程度，用修刮主轴承的方法把臂距差调整到允许范围内，使各主轴承基本同心，使轴线处于良好方法把臂距差调整到允许范围内，使各主轴承基本同心，使轴线处于良好的状态，保证安全航行。的状态，保
38、证安全航行。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院89ChongQing JiaoTong University3.4 臂距值的测量与记录臂距值的测量与记录1）量具：）量具：专用测量工具（拐档表、臂距表，一种特殊的百分表）2）测量点）测量点：如图833，距曲柄销（S+D）/2处。图中距曲柄销中心较远的B点，测得的臂距差 BA。对照标准时，需换算：AB（OA/OB）3）测量条件及要求）测量条件及要求条件：条件：在冷态，即环境温度下测量；环境温度最好在夜间、清晨或阴雨天；若进行比较，应在相同条件下测量。新船在空载条件下测量。要求：要求：一次装表完成全部测量：曲轴未装活塞运动装置时，测量0
39、、90、180、270四个位置臂距差；曲轴上安装活塞运动装置时，测量195、270、0、90、165五个位置的臂距差。柴油机正车回转进行测量：测量时按正车运转方向进行，使测量值符合实际情况，精度高。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院90ChongQing JiaoTong University3.4 臂距值的测量与记录臂距值的测量与记录4）测量与记录：）测量与记录：测量：测量：a.将需测量壁距差的曲柄转到下止点或下止点后15(195)（曲柄上装有连杆）为起始位置；清洁曲柄臂上冲孔。b.检查臂距表灵敏度和稳定性，根据臂距大小选接杆调整臂距表长度，使之略大于臂距，注意接杆连接紧固。参
40、见p126图77。c.表两端顶尖装入曲柄臂冲孔内，借内弹簧弹力固定于两曲臂之间。弹力调整在无弹力和最大弹力之间中间位置。对重锤式表装好后，用手慢转23圈，观察表面指针有无摆动(无摆动，说明安装良好)，将表调0位，盘车进行测量。非重锤式，读数需借助镜子，不可转动臂距表读数。d.当转到下止点前15时停止盘车，读出最后一个读数。e.全部测完后，应将船舶装载、压载、吃水和机舱温度等情况一起记录在表格中。测量应注意安全，严防异物落入曲柄箱内。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院91ChongQing JiaoTong University3.4 臂距值的测量与记录臂距值的测量与记录臂距差记录
41、：臂距差记录：1）销位法记录）销位法记录（以曲柄销位置为准记录）=L上L下 =L左L右此时：L下（L下1 L下2）/22）表位法记录）表位法记录注意：注意：虽然记录方式不同，但臂距差 概念不变；不要将表位置与曲柄销位搞混，两者的位置正好相反。注意初始的0位在何处？轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院92ChongQing JiaoTong University3.5 需要测量曲轴臂距差的情况需要测量曲轴臂距差的情况1）新机的台架试验及安装过程中。2）修理前、后；3）营运船舶定期测量，一般一年1次（60008000小时）；4）刚性差的船舶在装载后进行测量；5）海损事故后；6）主轴瓦拂
42、刮后或换新后；7）主要螺栓（主轴承固定螺栓、连杆螺栓、贯穿螺栓、地脚螺栓）重新预紧后；8）其他有可能造成曲轴轴线变化的情况。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院93ChongQing JiaoTong University3.6 臂距差的标准臂距差的标准1）说明书中标准，）说明书中标准，表811。见p174新机正常值:(新机或刚修过主机应达到要求)、须重新对中的推荐值(运行中应小于该值，超过限期修理)、最大允许值(超过，立即停车修复)。2）CCS规定：规定：新：0.125 S (S单位为m，单位为mm)；营运中：0.125-0.25 S(0.25限期修复)；最大极限：max名义直径
43、，扩张量：无翻边瓦0.31.0mm；翻边瓦0.10.4mm；轴瓦尺寸越大、轴瓦越薄、弹性越好，取大值。2）轴颈与轴瓦接触角度要求）轴颈与轴瓦接触角度要求主轴颈与主轴承下瓦接触角：4060；如图843曲柄销与大端轴承上瓦接触角：6090(曲柄销受力大，为减少接触应力，接触面积应增大。)3）轴承间隙符合要求）轴承间隙符合要求安极 如表8-17所示。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院120ChongQing JiaoTong University3.2 轴承间隙测量轴承间隙测量1）塞尺检查）塞尺检查：（粗查）：（粗查）每运转3000 h检测一次，轴承间隙检测后塞尺的读数0.05mm(因
44、轴承间隙为弧形，测量值实际值)2）压铅法测量：）压铅法测量：（适用于厚壁瓦）（适用于厚壁瓦）铅丝直径d(1.52.0)；铅丝长度l120150轴颈弧长；铅丝数量：23条；安放方向：周向。用油脂粘住。图8-45所示 轴承间隙中间铅丝压后厚度(外径千分尺测量)；轴承两侧间隙原长2，应报废换新。2.安装螺栓注意事项：安装螺栓注意事项：p196 连杆螺栓与装配孔是过渡配合，不可随意调换。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院135ChongQing JiaoTong University二、贯穿螺栓的检修二、贯穿螺栓的检修贯穿螺栓的作用贯穿螺栓的作用：将缸体、机架和机座连成一体，使铸铁件受压
45、。易出现的缺陷：易出现的缺陷：松动、螺母锈死、螺栓伸长变形等。1、松动的检查周期、松动的检查周期：1年检查一次；2、检查方法：、检查方法：用液压拉伸器，泵至规定压力（60Mpa），塞尺检查螺母下间隙，若无间隙，说明螺栓紧；有间隙用圆棒上紧。3、贯穿螺栓的安装、贯穿螺栓的安装螺纹部分涂二氧化钼。分两次上紧，符合液压拉伸器拉出螺栓伸长量规定上紧顺序：上紧顺序：如图855轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院136ChongQing JiaoTong University三、底脚螺栓的检修三、底脚螺栓的检修底脚螺栓的作用：底脚螺栓的作用：将机座固定在底座上，抵抗柴油机剧烈的振动、摇摆，防止
46、机座移位。要求：要求：全部底脚螺栓中15以上为紧配螺栓以上为紧配螺栓。对安装紧配螺栓的孔应铰孔按H7/k6配制螺栓。按规定顺序和预紧力上紧螺栓，用小锤敲击检查上紧程度，以声音清脆为合格。轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院137ChongQing JiaoTong University练习题练习题1.当活塞环工作表面干燥、发黑，缸壁也有大面积的干燥、发黑的表面是由于_引起燃气泄漏所致。、搭口间隙过大 、平面间隙过小 、平面间隙过大、缸套磨损 、活塞环安装不良 A.B.C.D.2.活塞环的平面间隙应在说明书或标准中规定的_间隙和_间隙之间。A.最小/最大 B.最小/安装 C.最大/极
47、限 D.安装/极限 3.活塞环折断的原因很多，除材质不佳、加工质量低外，主要是使用中维护管理不良，如_。、环槽积炭、搭口间隙过小、气缸磨台、挂住气口、环槽过度磨损 A.B.C.D.4.防止活塞环卡死在环槽中，应采用_措施。A.降低气缸热负荷 B.增加气缸热负荷 C.加强气缸冷却 D.加强活塞冷却 5.若活塞环的弹力较小，在无备件的条件下采用_可恢复环的部分弹力。A.热处理 B.修锉开口 C.敲击环内圆面 D.车削环内圆面 轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院138ChongQing JiaoTong University6.将活塞环安装到环槽中采用的工具是_。A.扩张器 B.拉伸器
48、 C.扳手 D.拉马7.活塞环采用漏光检查密封性时，要求局部漏光不超过_。A.10 B.20 C.30 D.40 8.活塞销外圆工作表面过度磨损时可采用_修复。A.镀铁 B.喷焊 C.喷涂 D.焊补 9.曲轴轴颈采取修理尺寸法修复，可使其_得以恢复。A.轴颈尺寸 B.尺寸精度 C.表面粗糙度 D.配合间隙 10.曲轴轴颈产生轻微擦伤时，可采用_的修复方法。A.砂纸打磨 B.油石打磨 C.锉刀修锉 D.光车 11.发电柴油机曲轴裂纹严重或已断裂时的应急修理措施是_。A.焊接 B.粘接 C.金属扣合工艺 D.螺钉连接 12.若已知曲轴的轴线状态呈拱腰形，则其两主轴承高度必然_于相邻轴承，测得臂距差
49、为_值。A.低/正 B.低/负 C.高/正 D.高/负 轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院139ChongQing JiaoTong University13.测得某船主机第2缸的曲轴臂距值(单位：1/100 mm)如图所示，则计算得_是正确答案。A./B./C.4 /D.4 /14.中国船级社要求营运船舶每米活塞行程的曲轴臂距差_mm时，应立即停航修理。A.0.125 B.0.1250.25 C.0.25 D.0.30 15.通常影响曲轴臂距差的主要因素是_。A.螺旋桨的重量 B.主轴承下瓦的不均匀磨损C.曲轴磨损严重 D.活塞运动部件失中 16.用复杂作图法画出曲轴轴线状态图
50、后，用_作为基准线来判断主轴承的高低。A.任意一直线 B.利用曲轴轴线状态图上首尾主轴承与气缸中心线的交点连线 C.垂直气缸中心线的水平线 D.图上曲轴轴线最低点或最高点的切线 17.厚壁轴瓦发生脱壳与大面积剥落时应采用_修理。A.修刮 B.换新 C.重浇轴承合金 D.焊补 18.目前两半式厚壁轴瓦广泛采用钢瓦壳，_瓦衬。A.巴氏合金 B.铜铅合金 C.锡青铜 D.高锡铝合金 轮机维护与修理轮机维护与修理重庆交通大学航海学院140ChongQing JiaoTong University19.采用压铅法测量轴承间隙时，所选用的铅丝直径应为_倍安（安装间隙）才能保证测量的准确性。A.0.51.0
