谈柴油机曲轴的常见损伤与检查修理
2019-06-24
曲海波
摘 要：曲轴是柴油机的重要部件之一。指出了柴油机曲轴常见损伤磨损、裂纹、弯扭变形产生的原因，对检查与修理方法做了简要介绍，以提高柴油机修理质量。
关键词：柴油机；曲轴；常见缺陷；检查修理
曲轴的作用是与连杆配合，将活塞的气体压力转变为力矩，传给被带动的工作机械。发动机运转中，曲轴受到气体压力和往复、旋转运动产生的惯性力及力矩的作用，这些周期性变化的载荷使曲轴产生弯曲、扭转、剪切、拉压等复杂的交变应力，所以工作中的曲轴易发生弯曲、扭曲变形及裂纹问题。曲轴轴颈在很高的气体压力和惯性力作用下，又以很大的相对速度运动，在交变工况下难以保证液体润滑，因此，轴颈磨损是不可避免的。在使用维修过程中，还会因曲轴安装没达到标准要求，及轴瓦选配不当、使用维护不当等原因，而加剧曲轴损伤的发生。
1 曲轴常见损伤
1.1轴颈的磨损
曲轴轴颈的磨损是不均匀的，在径向上一般会磨成椭圆形；在轴向上磨损也是不均匀的，呈锥度。轴颈磨损使轴颈上负荷分布不均，轴颈表面油膜难以形成，加速轴颈磨损和降低强度。
造成轴颈磨损的原因主要有：①曲轴转速高，轴颈承载的工作压力大，因滑动摩擦而形成自然磨损。②主轴颈和连杆轴颈的润滑结构采用的是倾斜单线油道，润滑油从主油道引向主轴承，然后再经曲柄油道引至连杆轴颈。润滑油中的微小的磨粒，常常会进入主轴颈与主轴瓦之间，造成曲轴磨损。③机油不清洁，机油使用时间太长，没有及时更换，由于离心力的作用使润滑油中的机械杂质随润滑油沿油道上的斜面流入连杆轴颈的一侧，使轴颈磨损不均，产生锥度。④连杆弯曲扭曲、曲轴本身有弯曲、缸套在缸体中纵向偏斜、装配质量差及曲轴的不平衡度等，将使曲轴轴颈上受力不均而产生偏磨。
1.2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；后者是轴向裂纹，顺着油孔沿轴向发展。
曲轴裂纹产生的主要原因是应力集中造成的，具体为：①轴颈与曲柄间圆角加工尺寸（圆角半径）过小，容易产生应力集中。②曲柄与轴颈之间的连接处，由于过渡部位形体的“急剧”变化而产生的应力集中。③轴颈表面高频淬火时，由于工艺上的原因，轴颈圆角部分疲劳强度降低。④轴颈圆角不圆滑、表面粗糙造成应力集中。⑤轴颈表面油孔处没有圆滑过渡，沿轴向油道倾斜，造成油孔处
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