船用曲轴的检修
曲轴检修
A
B
圆度
圆柱度
修理尺寸： 修理等级：
曲轴颈磨损的检修
磨损不均匀，径向呈椭圆形
曲轴磨损的修复
（1）在小修时，轴颈某些较轻的表面损 伤，可用油石、细锉刀或砂布加以修磨。
（2)发动机大修时，对轴颈磨损已超过规 定的曲轴，可用修理尺寸法对曲轴主轴颈、 连杆轴颈进行光磨修理。其修理尺寸一般以 每缩小0.25mm为一级。
曲轴磨床
曲轴磨床
曲轴颈磨损的检修
机械杂质偏置使轴向呈锥形
曲轴轴向间隙的检修
曲轴轴向间隙的检查可采 用百分表或塞尺进行。将百 分表触头顶在曲轴平衡重上， 用撬棒前后撬动曲轴，观察 表针摆动数值，即为曲轴轴 向间隙，如图所示。
轴向间隙的检修
或者用撬棒将曲轴 撬向一端，再用塞 尺检查推力轴承和 曲轴止推面之间的 间隙，即为曲轴轴 向间隙，如图所示。
实际操作
3、曲轴弯曲变形的校正
（1）曲轴的径向圆跳动误差不得大于 0.15mm，否则应进行校正。
（2）当曲轴弯曲变形量较大时，校正必 须分步、反复多次进行，直到符合要求为 止。校正后的曲轴径向圆跳动误差不得大 于0.05mm。
3、曲轴弯曲变形的校正
（1）当变形量不大时，可采用敲击校正法。 即用锤子敲击曲柄边缘的非工作表面，使被 敲击表面产生塑性残余变形，达到校正弯曲 的目的。
曲轴磨损的检查
主轴颈和连杆轴颈磨损后，其圆度、圆柱度误差超 出标准要求时（如桑塔纳2000型发动机曲轴主轴颈和 连杆轴颈的圆度、圆柱度误差的磨损极限为0.02 mm），应进行曲轴的光磨修理。
实际测量
实习任务：将测量的数据填入下表
第一道 第二道 第三道 第四道 第五道 第一道 第二道 第三道 第四道
第四节轴系的检修
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第六节
中间轴承和推力轴承的检修
一、中间轴承的检修 作用:支承中间轴和使轴系绕固定的轴线回转。承受 中间轴的重量和轴系安装时引起的附加负荷，承受与 中间轴相对运动时的摩擦与磨损。 l.中间轴承的结构 中间轴承大多采用滑动轴承 2.中间轴承的检修 损坏形式:过度磨损、裂纹和剥落、烧熔等
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二、推力轴承的检修 推力轴承是船舶轴系中重要的组成部分。推力轴承支承 推力轴和承受螺旋桨产生的推力，并把推力传递给船体 以实现船舶运动。 l.推力轴承的结构 采用单环式滑动轴承，即米歇尔式推力轴承 主要优点:结构紧凑，体积小、重量轻，磨擦系数小， 可承受较高的压力和圆周速度。
铁梨木尾轴承的主要损坏形式有过度磨损和裂纹、开裂。 当铁梨木尾轴承间隙超过极限值，而铁梨木板条厚度低于 极限值时的修理方法： (1)更换尾轴铜套来调整尾轴承间隙。新制铜套厚度允许加 大到原设计厚度的1.25倍，可使尾轴承间隙减小至规定值: (2)在尾轴承下瓦铁梨木板条与轴承衬套之间垫入整张铜皮， 以减小尾轴承间隙。 当铁梨木尾轴承间隙和铁梨木板条厚度均超过极限值时修理: (l)换新尾轴承; (2)仔细检查后依具体情况采用局部换新的方法; (3)缺少铁梨木材料时，采用上、下瓦对调的方法。
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三、轴系状态的调整
(1)轴系偏差度和同轴度分别符合要求，轴系 状态良好； (2)轴系同轴度符合要求，但偏差度检测发现 轴系有的法兰上的δ、Ψ不符合要求。对此 应采用调节相关中间轴承和中间轴位置的方 法，使法兰上超过标准的δ、Ψ调整到许可 范围内； (3)轴系同轴度不符合要求，即轴系的δ总和 Ψ总超过标准的规定。与轴系的同轴度误差较 大时，表明轴系的偏差度也不符合要求。
第二节 船舶轴系
船舶轴系是船舶动力装置中的重要组成部分，承担着 将主机发出的功率传递给螺旋桨，再将螺旋桨产生的轴 向推力传递给船体实现推船航行。 船舶轴系是从主机输出端法兰起至尾轴为止，连接 主机和螺旋桨。对于直接传动的推进系统，包括传递功 率的传动轴及其轴承等零部件.
船用中速柴油机曲轴磨损故障分析及预防
Analysis and Prevention of Crankshaft Wear Faultsin Marine Medium Speed Diesel EnginesHe Baofeng（CNOOC Energy Development Equipment Technology Co., Ltd., Shenzhen Branch,Shenzhen, Guangdong 518000, CHN）【Abstract】The diesel engine is the power system of the ship, and its quality is related to the per⁃formance of the whole ship. As an important core component, the crankshaft has long been the fo⁃cus of research as a domestic and foreign diesel manufacturer. As an integral part of the diesel en⁃gine, the surface of the crankshaft is subjected to a lot of pressure, and the poor heat dissipation ability of the journal leads to material wear. Therefore, it is necessary to carry out inspections to prevent accidents and reduce the occurrence of accidents. This paper discusses the wear and tear faults of the crankshaft of medium-speed diesel engines, and the common damages include wear and cracks, analyzes the treatment measures of the faults, and proposes the prevention technology of crankshaft wear faults.Key words:medium-speed diesel engine；crankshaft；wear and tear；crack曲轴与连杆配合将活塞气体的压力转化成为力矩，带动机械运转。
曲轴的修理
金猴工作室ytgolden_monkey@ QQ:404272555曲轴的修理[摘要]曲轴常见损伤形式是轴颈的磨损、划伤、擦伤、腐蚀、裂纹、弯曲、扭曲、折断及组合式曲轴套合处的滑移等。
另外，曲轴的安装是柴油机装配过程极重要一步。
这是因为一方面曲轴是其它主要运动机件装配的基础，曲轴的安装质量，对活塞连杆等主要机件的位置有较大的影响；另一方面曲轴受力情况复杂，如果装配达不到要求，不仅影响自身的使用寿命，同时也影响其它机件的使用寿命。
而装配柴油发动机曲轴时应注意的一些问题，也在讨论之内。
[关键字]修理，裂纹，红套，磨损，臂距差，间隙[SUMMARY][目录]（1）轴颈的磨损的修理（2）曲轴的弯曲的修理（3）曲轴的裂纹的修理（4）曲轴红套滑移的修理（5）曲轴常见故障及其排除（6）曲轴的测量（7）对曲臂差的影响（8）曲轴断裂的原因（一）轴颈的磨损曲轴轴颈磨损后修理原则上与制造曲轴一样，先车削磨损主轴颈，在修理曲柄销。
曲柄销的修理，除较短曲轴可进行车、磨修理外，中型以上柴油机曲轴由于设备条件的限制，一般采用手工挫削或夹环研磨的方法进行修理。
如下图所示为硬木制的夹环构造，在夹环分界处留有3~5mm的间隙，其内圆沿纵向的半圆形槽内浇上铅，研磨时将磨料嵌入铅条面上，以保证研磨均匀。
主轴颈一般不用手工挫削法。
若条件不允许用机械加工法而用手工挫削时，一定要仔细。
中型曲轴常根据直径尺寸采用分级修理尺寸法进行修理。
通常采用直径每减少0.25mm（或0.25mm）为一级。
修理时，应以磨损最厉害的轴颈为准，看轴颈接近哪一个分级修理尺寸，然后就按那个尺寸加工。
其他轴颈都修理到与它相同的尺寸，换上加大尺寸的新轴瓦。
这写都是针对薄壁轴瓦而言的。
对于厚壁轴瓦，轴颈修理后，还可以一通过拂刮轴瓦和增减轴承垫片来达到同轴和配合间隙的要求。
若轴颈表面仅有轻微伤痕且尺寸公差没有超过规定的值的，可用细纱布条（最好用柴油浸过的砂布），拉磨一段时间后，除去砂布上脱落下来的砂粒，然后在磨。
第5节 曲轴的检修
3
轴颈磨削夹具
1－铅条；2－垫片；3－羊毛毡
曲轴的检修
（三）曲轴裂纹和断裂的检修 整体式 部位 曲柄销、曲柄臂和主轴颈等处
半组合式
全组合式
多在曲柄臂 多在铸钢曲柄臂上
图例：曲柄销断裂
图例：曲柄臂断裂
曲轴的检修
1.裂纹的检验
按CCS相关规定，锻钢和铸钢曲轴毛坯必须进 行无损探伤检验 锻钢曲轴件加工表面应进行磁粉检验；严格检 查整体式曲轴的主轴颈、曲柄销颈与曲柄臂连接过 渡圆角，以及半组合曲轴曲柄销颈表面、曲柄销与 曲柄臂连接过渡圆角；曲轴锻钢件还应进行超声波 检测 新购曲轴或修理曲轴应依具体情况使用着色探 伤、磁粉探伤或超声波探伤检测曲轴表面和内部缺 陷
3.曲轴微量和整体变形与轴承高低的关系 当曲柄两个主轴承高于 相邻主轴承时，主轴颈轴线 成拱腰形 曲柄销转至上止点位置 时，曲柄两臂收拢，臂距减 小；曲柄销转至下止点时， 曲柄两臂张开，臂距增加 将曲柄销分别转至左、 右水平位置时，曲柄臂距也 有相同的变化
曲轴的检修
通过测量曲柄臂距的微量变化可以了解曲轴整体 的轴线状态
曲轴的检修
2.曲轴磨损的修复 由于曲轴笨重，刚性差、易变形，大型曲轴误差 较小时可在原地用专用设备修理
图例：主轴颈就地磨削装置
修理尺寸法
保证强度、形状精度、位置精度的前提下， 用最小加工余量车削或磨削，再配制新轴 瓦；若△d>0.01d应进行强度校核 中小型曲轴可采用镀铁、镀铬或镀铁＋镀 铬
恢复尺寸法
臂距值（拐档值）L：两个曲柄臂之间的距离
臂距差（拐档差）△：曲轴回转一周，曲柄销分 别在上下、左右位置时的臂距值变化量，俗称拐挡差
△－＝L左－L右
△⊥＝L上－L下
在垂直平面内，若曲柄的两个主轴承位置较低，曲 轴轴线呈塌腰形，即“∪”形时，△⊥＝（＋） 在垂直平面内，若曲柄的两个主轴承位置较高，曲 轴轴线呈拱腰形，即“∩”形时，△⊥＝（－）
浅谈船用柴油机曲轴轴承损坏的原因与对策
柴油机装船使用，长期在大海恶劣的环境中工作，难免会出现各种故障，轻者造成零部件损坏，增加了船舶营运成本；重者机损危及船舶和人生安全，带来巨大的经济损失。
在一台柴油机中，柴油机曲轴的价值约占整台机的三分之一，曲轴在轴承保护下工作，如果管理不善，可能引发故障，修理更换困难且修理周期长。
笔者例举了一些发生在船舶柴油机曲轴轴承损坏的案例，对柴油机曲轴的轴承损坏原因以及如何降低其损坏的问题做初浅的分析探讨，供轮机管理者借鉴参考。
一、船舶柴油机曲轴轴承损坏案例2008年，某轮(柴油机型号B&W 8TLH)，事发时发现滑油压力有些变化，声音有些异常，清洗滑油滤器，发现有合金脱落物，后经彻底检查发现8道连杆轴瓦全部龟裂，曲柄销拉毛。
2009年，某轮(柴油机型号:8PSHTB -26D)第2号发电机第7道轴瓦使用一段时间后就发现有烧熔现象。
2010年，某轮(柴油机型号6270C)事发时柴油机声音异常，转速下降停车。
经查，共有4道主轴承烧毁,抱死曲轴，导致整根曲轴报废。
二、轴承的损坏形式及原因分析通过以上案例不难看到，曲轴轴承损坏主要是轴瓦上的耐磨合金的损坏，其主要损坏形式有:过度磨损、裂纹和剥落、腐蚀和烧熔。
1、轴瓦的过度磨损及其原因分析柴油机运转一段时间后使主轴承下瓦、十字头轴承下瓦和曲柄销轴承上瓦产生过度磨损。
轴瓦过度磨损将使轴承间隙增大，油膜破坏，机油压力下降增大了冲击，加剧磨损。
造成轴瓦过度磨损原因主要是:(1)润滑油净化不良，机油中含机械杂质较多。
(2)轴颈表面的精度等级太低，几何形状误差过大和曲轴变形等。
(3)柴油机启动、停止频繁和长时间超速、超负荷运转。
(4)其他日常维护不善，甚至违章操作等等。
以上各种原因，要么使得轴承润滑油膜无法建立或建立不好;要么由于磨粒、轴颈表面光洁度不良或过大的轴承负荷，破坏已形成的油膜，造成轴瓦的过度磨损。
2、轴瓦的裂纹和剥落及其原因分析裂纹和剥落主要发生在厚壁合金轴瓦上。
浅析船用柴油机曲轴拐档差的测量与调整
航海NAVIGATION66摘 要：在现代船舶柴油机的检修中，经常用测量拐档差的方法来检查曲轴轴线的状态和主轴承的磨损情况。
本文通过介绍曲轴拐档差的测量来判断分析轴线的挠曲程度、轴承磨损情况及船体、机座变形与否，从而提出调整的方法。
关键词：臂距值 拐档差（臂距差） 测量 分析 主轴承1 概述拐档差也称臂距差。
柴油机曲轴上两个相邻曲柄臂之间的距离称为拐档值（或称臂距值）。
曲柄销在上、下死点或左、右舷位置时的两拐档值之差即为拐档差。
因此，柴油机曲轴拐档差的测量其实也就转化为拐档值测量。
2 拐档差测量的意义对于船舶的主辅机来说，曲轴无疑是一重要组成部件。
而曲轴本身结构复杂，刚性较差的零件易产生弯曲变形。
安放在柴油机机座主轴承上的曲轴，由于柴油机不停地运转会使主轴承轴瓦（特别是下瓦）产生磨损，其程度均匀性的不同即会造成各道主轴承下瓦高低的不等，主轴承的中心线发生偏离，因而也就会导致曲轴变形，轴线弯曲，运转过程中产生了附加的弯曲应力。
反过来加剧了轴瓦的磨损，形成恶性循环。
曲轴轴线变化使曲柄也产生变形，曲柄臂时而张开，时而收拢，随曲轴回转周期变化。
这样，就会使得曲柄臂与曲柄销连接的过渡圆角处产生时拉时压的应力。
在这种周期重复的附加应力作用下，该处产生疲劳裂纹，甚至使曲轴断裂，因而在此油机运转期间，了解主轴承或下瓦的高低情况（也即曲轴轴线状态）就显得很有必要，而拐档差与轴瓦高低、曲轴变形有着密切的关系，因此重视主辅机曲轴拐档差的变化，测量并控制拐档差在曲轴拐档差的测量与调整施有根 柳英豪 王引开（舟山航海学校 浙江 舟山 316000）允许的范围内，以免产生断轴事故是轮机员的一项重要工作。
3 拐档差的测量3.1 测量方法：臂距值是用专用的测量工具一拐档表来测量的，测量时将拐档表安装在曲柄臂之间的固定位置上，并要求与曲柄销颈平行。
当拐档表安装的位置不同，所测得的臂距就不同。
当然臂距差也就不同了。
因此，必须规定测量点的位置。
9-4第四节 船轴的检修
第四节船轴的检修一、船轴船轴或称传动轴，是对钢质船舶的尾轴(螺旋桨轴）、中间轴和推力轴的统称。
1．尾轴尾轴位于轴系的末端，穿过尾轴管伸至船外与螺旋桨或与螺旋桨轴连接，首端与最后一节中间轴连接。
尾轴的结构简单，主要结构形式如图9-19(a)所示。
1)按尾轴与其法兰的连接方式分为固定式和可拆式固定式尾轴与其法兰为一体，或整体锻造或分体焊接而成。
虽结构简单，但拆装尾轴不便，只能从船内进行拆装，工程量大，为吊出尾轴甚至需移开最后一节中间轴和轴承。
可拆式尾轴本体与其法兰分别制造，如图9-19(d)所示。
靠尾轴锥部与可拆法兰锥孔紧配对中，用键和螺纹连接成一体。
结构复杂，但拆装方便、可自船外装入或抽出尾轴。
2)按尾轴润滑方式分为油润滑式和水润滑式油润滑式尾轴的工作轴颈较非工作轴颈尺寸大，精度和表面粗糙度要求高；水润滑式尾轴工作轴颈包覆钢套以防腐蚀，一般采用热套工艺将铜套装于轴上。
非工作轴颈可包覆玻璃钢或橡胶保护层。
尾轴铜套一般应为整体铸造。
大型海船尾轴工作轴颈较长可达3m以上。
铜套过长，加工制造和套装均较困难，一般铜套长度不超过600～1000mm，否则分段制造。
要求分段套合的铜套必须保证接缝处的水密性，绝不能渗漏。
如果水自接缝处渗入将会造成尾轴锈蚀引起断轴的危险。
接缝允许采用氩弧焊填补，搭接缝采用锡焊填补、机械滚压接平或环氧树脂填补，如图9-20所示。
接缝搭口处的水密性用0.2MPa的试验压力进行油压试验，合格后将泵油孔用铜螺丝和红丹白漆封堵。
螺旋桨与尾轴用键连接时，尾轴锥体上的键槽首端加工成雪撬形(轴径d大于500mm时）以减少应力集中造成的裂纹与断轴事故。
2．中间轴中间轴位于主机曲轴(或推力轴)与尾轴之间，承担传递主机动力的任务。
中间轴由法兰和轴构成，可采用整体锻造或分锻焊接成一体，工作轴颈较非工作轴颈一般大5～20mm。
如图9-19(b)所示。
各中间轴法兰用螺栓连接。
中、小型船舶的法兰连接螺栓普遍采用加工容易的圆柱螺栓；大、中型船舶则广泛采用圆锥形紧配螺栓，其对中性好，不易松动，但加工较难。
船用曲轴的检修ppt课件
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作用与工作条件
曲轴的作用是把活塞的往复运动变成曲轴的回 转运动，汇集并输出各缸功率等。
曲轴形状复杂、刚性差，其重量占整台柴油机 重量的7%～15%，造价占柴油机造价的10%～ 20%。
曲轴的技术状态直接影响柴油机的正常运转、 船舶的安全航行和经济性。
应加强曲轴的维护保养，减少损伤，尤其应减 少曲轴的磨损，控制曲轴的变形和防止曲轴断 裂。
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曲轴轴颈擦伤与腐蚀的检 修
曲轴轴颈表面的划痕、拉毛和擦伤等主要是润滑 油中的机械杂质或磨损产物引起的。轴颈表面的 腐蚀凹坑、锈斑、烧伤等是润滑油中含水分和酸 过多产生的电化学腐蚀或漏电等杂散电流引起的 静电腐蚀造成的。
当擦伤、腐蚀不严重，尚未影响轴颈的尺寸和几 何精度时，一般可采用人工原地修磨予以消除。
对于新购成品曲轴或修理的曲轴依具体情况进 行着色探伤、磁粉探伤或超声波探伤，以检查 曲轴表面和内部的缺陷状况
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曲轴裂纹与断裂的检修
曲轴裂纹和断裂的修理：裂纹较小时采用修磨除去裂 纹，并将裂纹部位修整光洁，与其他表面之间过渡圆 滑，最后经着色探伤或磁粉探伤确认裂纹消失，否则 应继续打磨和探伤；裂纹较深时换新曲轴；曲轴断裂 采用换新曲轴办法 。
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曲轴的主要损伤
磨损 腐蚀 裂纹和断裂 红套滑移等 曲轴的变形和断裂可通过测量曲轴臂距差予以控制
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一、曲轴损伤的检修
曲轴轴颈的磨损检修 曲轴轴颈擦伤与腐蚀的检修 曲轴裂纹与断裂的检修 曲轴红套滑移的修理
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曲轴轴颈的磨损检修
主轴颈和曲柄销颈产生不均匀磨损：直径减小、几何 形状精度降低，产生圆度和圆柱度误差等。
轻微擦伤 采用麻绳或布条敷细砂纸(0号或00号) 缠于轴颈，人工往复拉动磨去伤痕
船用大型低速柴油机曲轴的修复与分析
图6喷涂氧化锆涂层装试在修理工厂修复后，将加力筒体装配在发动机上在试车台架上进行试验验证；在训练基地维修后使用加力筒体固定架替代发动机尾部，将修复合格的加力筒体与发动机主机连接、装配，地面起动试车，调试发动机慢车、额定、图1船用低速柴油机曲轴图2轴颈损伤图片350mm 的某型船用低速柴油机的曲轴轴颈修复工艺和过程，为大型船用低速柴油机曲轴的修复提供借鉴。
1曲轴损伤装配该型船用低速机的船舶在航行过程中，柴油机内部出现异响，经停机检查，发现一个缸的连杆连接螺栓脱落，导致该缸与连杆连接的曲柄销轴颈被严重划伤，并被撞击出众多凹坑。
损伤图片如图2所示。
为了精确测量凹坑的大小和深度，我们使用了模技术对曲柄销轴颈进行测量。
然后将3D 模印发至专业的机构执行测量，得到缺陷的准确尺寸，如图3从图片和测量数据可以看到，该缸的曲柄销轴颈表面受到严重损坏，如果不进行修复，将导致轴颈与轴瓦之间接触面积不足，形成不了足够的润滑油膜和油压，强行运行可能导致轴颈、轴瓦烧毁，造成严重的经济损失，并影响经过进一步的测量，得到数据如表1。
第一次精加工后，曲柄销轴颈上1#凹坑肉眼可见，他缺陷经圆滑过渡，痕迹依旧存在，轴颈尺寸公差符合设图3轴颈损伤点和尺寸图4曲柄销轴颈加工状态表3轴颈与轴瓦的实测间隙a 1+a 2bc 1+c 技术要求曲轴修复后实测均值0.3~0.55mm0.36mm0.15~0.45mm 0.20mm0.3~0.55mm 0.40mm图5曲柄销轴颈加工后状态计要求。
当前状态不影响曲轴的性能，但影响油膜的分布和油压力形成，最终将影响轴瓦的寿命，因此船东对于当前曲轴的状态并不接受。
第二次加工在第一次精加工的基础上，经过分析，轴颈的直径加工去除0.3mm ，同时单独定制轴瓦，去除所有的凹坑、划痕，保证轴颈与轴瓦的装配间隙。
单配轴瓦的难点在于匹配曲柄销加工后的尺寸，轴瓦的厚度。
通过粗加工曲柄销轴瓦，等待曲柄销最终返最后对曲柄销轴瓦进行精加工，我们及时地得到了特殊轴瓦。
船用柴油机曲轴现场修理
１ ． ３ 方案 制定
ｌ 故 障分 析及 方案制定
１ ． １ 故 障描 述 该船 配 置 主 机 型 号 为 ６ Ｓ ６ ０ ＭＣ Ｃ，根 据 船 东 描
述 ，该船 在 空 载 加 到 ９ ２ ． ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ，满 载 加 到 ９ ３ ． ５ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ，主 机轴 向振 动值会 持续 在 ４ ． ０ ｍ ｍ 以上 。当
低 温堆焊 、二 次退 火 、现 场加 工等修理 工艺 。顺 利 完成 了曲轴修 理 工作 ，通过 试航 检 验 ， 圆满解
决 问题 并通 过船检 认 可 。
关键词：船 用柴油机 ；曲轴修 复 ；现 场退 火 ；现场 堆焊 ；现 场加 工
中图分类号：Ｕ ６ ７ ２ ｄ ｏ ｉ ： ｉ ０ ． １ ３ ３ ５ ２ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ —８ ３ ２ ８ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ １ ０
第２ ３ ０卷 ２期 ０ １ ７ 年第 ４月
， 中 国 修 船
Ｃ ＨＩ ＮＡ Ｓ ＨＩ Ｐ Ｒ ＥＰ Ａ Ｉ Ｒ
Ｖｏ １ ． ３ ０ Ｎ ｏ ． ２
Ａｐ ｒ ．２ ０１ ７
船 用 柴 油 机 曲轴 现 场 修 理
臧春杰 ，王 磊 ，周 克勤
（ １ ． 沪东重机有限公 司，上海 ２ ０ ０ １ ３ ６ ；２ ． 青 岛万度 力工程有限公司，山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ７ １ ） 摘要：文章针对 ８ ７ ０ ０ ０ ｔ 散货船主机 曲轴异 常磨损现象 ，进行现场勘 验，确定 了现场退火、
作者简 介 ：臧春杰 （ １ ９ ８ ２ 一 ） ，男，浙江慈溪人 ，工程师 ，大学本科 ，主要从事船用 柴油机 修理工作。
船舶推进轴系的修理与管理
船舶推进轴 系的作用是把柴油机 曲轴的动力矩 传递 给螺
旋桨 ， 以克服螺旋桨在 水中转动 的阻力矩 ， 同时又把水 对螺旋
桨产生的阻力矩传递给推力轴承 ，以克服船舶航行 中的阻力 ，
纸， 明确提出需要轮机长和机务代表现场监控 的工序 。 １ ． 轴系的参数 应包括 以下 内容
（） １ 中间轴长度 、 轴径及法 兰直径 、 重量 ； （） ２ 尾轴长度 、 轴径及法 兰直径 、 重量 ； （） ３ 螺旋桨直径 、 螺距 、 重量、 有键或无键连接 ； （） ４ 修理后轴线对 中的各参数应 符合规范要求 ， 如偏 差值 应小于 ０２ ｍ 开 口值应小于 ０ ５ ｍ ｍ等 。 ． ｍ， ５ ．ｍ ／ ２ ２准确提供 以上数字的好处 ．
厂结 合坞检 、 检和 中间检验进行 厂修 近两个月 ， 轴 造成极大 的
进行 。 船进坞坐墩后 ， 再测量一次记 录备案 ， 轴系拉 中后的 以便 测量数据 与两次开 口 的测 量数据 的变 化量进行 比较 和计算 ， 差 从而判断船体变形对轴线 的影 响量 ， 然后才能更准确地计算新 换 的尾轴承在镗 孔时为校轴线符合要求所需 的偏镗量。
３明确要求厂方在尾轴螺母拆卸前 与轮机长 、 ． 机务代 表一 起勘验 、 测量原始标记数 据并记录备案 。同时做 桨毂 、 尾轴 、 尾
直接经济损失。
６某 轮进 厂修理前 ， 行时缠大量渔 网 ， 厂后发 现 由于 ． 航 进 渔网将尾轴管堵死 ， 造成尾轴承冷却不 良， 卡布龙轴承烧毁。 从 以上 的案例 不难看出确保推进轴 系的正常可靠 运行是 关系到船员生命财产安全和提高运输生产效益的关键之一 。 为
１ 系螺栓拆 出前 ， 、 ． 轴 厂 船双方应共同测量主机 曲拐差 ， 记
曲轴的检修
曲轴的检修(1)曲轴的结构如图2-144所示。
(2)曲轴的外观检查。
检查曲轴外表面有无拉伤、卡滞、烧蚀、严重磨损、裂纹或其他缺陷。
如有,应更换曲轴。
(3)曲轴主轴颈和曲柄销颈的检查1)主轴颈和曲柄销颈尺寸的标准规定如表2-l4所示。
图2-144 曲轴1-曲轴前端 2-主轴颈 3-曲柄销 4-平衡块 5曲轴尾端表2-14 主轴颈、曲柄销颈的尺寸规定 (mm)2)主轴颈和曲柄销颈尺寸的检查方法。
用千分尺检查曲轴主轴颈和曲柄销颈的尺寸,如图2-145所示。
如测出的主轴颈和曲柄销颈尺寸不符合表2-l4规定的标准尺寸和圆度、圆柱度极限值时,则应按修理尺寸进行磨削加工或更换曲轴。
(4)曲轴径向圆跳动的检查1)曲轴径向圆跳动的规定,曲轴径向圆跳动的极限值为：0.06mm。
图2-145 主轴颈、曲柄销颈的尺寸测量1-曲轴 2-主轴颈 3-曲柄销颈 4-千分尺2)曲轴径向圆跳动的检查方法。
将曲轴支撑在摆差检查仪或车(磨)床上,用千分表在曲轴的第二∶(或第三)主轴颈外表面上检查曲轴的径向圆跳动量。
如图2-146所示。
检查时应慢慢转动曲轴,注意不要划伤轴颈表面。
在千分表上读出指针的最大、最小值,二者之差即为曲轴的径向圆跳动量。
曲轴径向圆跳动量如超过极限值,则应进行修理或更换曲轴。
图2-146曲轴径向圆跳动的检查1-摆差检查仪2-千分表3-磁力表架4-曲轴(5)曲轴主轴颈与主轴承间隙的检查1)曲轴主轴颈与主轴承间隙的标准规定,曲轴主轴颈与互轴承间隙见表2-15。
表2-15 曲轴主轴颈和主轴承间隙2)曲轴主轴颈轴承的检查。
轴承的检查主要是检查轴承是否有划伤、熔损、凹坑、烧蚀、减磨合金有无剥落的迹象,并对轴承内表面进行接触印痕的涂色检查,接触面积不应小于总面积的80%。
有损伤的轴承和不合格的轴承,应予更换。
3)曲轴主轴颈与主轴承间隙的检查。
将主轴承安装到气缸体和主轴承盖上。
操作时要注意上、下轴承的位置不要装错。
开有油槽的上主轴承，装在气缸上，没有油槽的下主轴承,装在主轴承盖上。
5课件 项目三任务一曲轴的维修.
温工作的零件具有重要的意义。
疲劳破坏
（2）热疲劳 1）热应力 零件各部分受热温度不同，产生的变形不同。材 料内部一部分金属对另一部分金属变形的约束或牵制 产生热应力。零件内外表面的温度不同产生热应力。 根据热应力与时间的关系分为定常热应力和不定 常热应力。 定常热应力是指不随时间变化的热应力。柴油机 处于稳定运转时，燃烧室组成零件上的温度可视为不 变，处于热稳定状态。
疲劳破坏
不定常热应力是指随时间变化的热应力。根据热 应力变化的频率分为高频热应力与低频热应力。柴油 机运转时，燃烧室组成零件的触火壁面高频热应力最 大，随着深度而减小。柴油机运转中起动、停车或工 况变化的频率较低，属于低频热应力。低频热应力的 大小与负荷变化的速度有关。负荷突变将会引起过大 的低频热应力，导致零件热疲劳破坏。 2）热疲劳 热疲劳是零件在循环热应力反复作用下产生的疲 劳破坏。产生热疲劳必满足两个条件：一是温度循环 变化，二是零件热变形受到约束。
曲轴损伤
对于四冲程柴油机，曲柄销内侧，即靠 近曲轴轴心线的一侧磨损比其外侧（即远离 曲轴轴线的一侧）要大些。主轴颈受力方向 与曲柄销受力方向相反，所以在靠近曲柄销 一侧，主轴颈磨损也较大。二冲程柴油机曲 柄销的磨损情况与四冲程柴油机相反。即曲 柄销外侧比内侧磨损大些，而其主轴颈的磨 损则是远离曲柄销的一侧大。
疲劳破坏
（2）过载抗力 过载抗力一般是用通过试验建立的过载损害区和 损害界来表示，如图所示。
材料的过载损害区越狭窄，或过载持久线ed越陡 直，则过载抗力越高。过载持久值ed表示在超过疲劳 极限的应力下直到断裂所能经受的最大应力循环周数。
疲劳破坏
（3）疲劳缺口敏感度 零件上开有键槽、油孔、台阶、螺纹等各种几何 形状的缺口时，在使用中就会在缺口的根部产生应力 集中，使材料的疲劳强度降低。采用缺口敏感度来表 示疲劳强度降低的程度。
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曲轴的主要损伤
磨损 腐蚀 裂纹和断裂 红套滑移等 曲轴的变形和断裂可通过测量曲轴臂距 差予以控制
一、曲轴损伤的检修
曲轴轴颈的磨损检修 曲轴轴颈擦伤与腐蚀的检修 曲轴裂纹与断裂的检修 曲轴红套滑移的修理
曲轴轴颈的磨损检修
主轴颈和曲柄销颈产生不均匀磨损：直 径减小、几何形状精度降低，产生圆度 和圆柱度误差等。 圆柱度误差是曲轴轴颈受到气体力和运 动部件重量作用产生弯曲应力，及活塞 运动部件安装不良或失中等使在轴颈长 度方向受力不均，产生的轴向不均匀磨 损所致。
曲轴红套滑移
组合式或半组合式曲轴的主轴颈与曲柄臂套合处相对 位置发生错动的现象称为曲轴红套滑移。 曲轴红套滑移将直接影响滑移曲柄以后的各缸的定时、 燃烧和功率。滑移方向即滑移曲柄相对主轴颈转动的 方向不同将使曲柄夹角增大或减小。 曲轴红套滑移主要由于曲轴受到过大的冲击扭转作用。 过大的扭矩超过了曲柄臂对主轴颈的紧固力，就会产 生松动和相对转动。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；曲轴红套质量不佳，如过盈量太小、加 热温度不足、配合表面太粗糙或不清洁等均会使紧固 力不足，即使正常运转也会产生滑移。
曲轴裂纹与断裂的检修
裂纹的检验 ：锻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， 并严格检查整锻曲轴的主轴颈、曲柄销颈与曲 柄臂连接处过渡圆角，半组合式曲轴的曲柄销 颈表面、曲柄销与曲柄臂连接过渡圆角处。曲 轴锻钢件还应进行超声波检测。曲轴铸钢件应 进行超声波探伤，曲轴所有表面均应进行磁粉 探伤，在最终热处理前和精加工后分别进行。 对于新购成品曲轴或修理的曲轴依具体情况进 行着色探伤、磁粉探伤或超声波探伤，以检查 曲轴表面和内部的缺陷状况
曲轴轴颈的磨损检修
曲轴磨损的测量 :外径千分尺或游标卡尺 测量主轴颈和曲柄销颈的直径，分别计算 它们的圆度误差、圆柱度误差 ; 测量曲柄销直径 测量主轴直径 曲轴磨损的修复 :修理尺寸法 ；恢复尺寸 法
曲轴轴颈擦伤与腐蚀的检修
曲轴轴颈表面的划痕、拉毛和擦伤等主要是润滑 油中的机械杂质或磨损产物引起的。轴颈表面的 腐蚀凹坑、锈斑、烧伤等是润滑油中含水分和酸 过多产生的电化学腐蚀或漏电等杂散电流引起的 静电腐蚀造成的。 当擦伤、腐蚀不严重，尚未影响轴颈的尺寸和几 何精度时，一般可采用人工原地修磨予以消除。 轻微擦伤 采用麻绳或布条敷细砂纸(0号或00号) 缠于轴颈，人工往复拉动磨去伤痕 较浅伤痕 采用油石打磨消除伤痕后、再用砂纸 打光。 较深伤痕 采用油光挫轻轻修挫，消除伤痕后再 用砂纸打磨光。
测量臂距差的目的
测量曲轴臂距差就是为了了解和控制曲 轴的变形和主轴承的磨损状况，以防止 曲轴的疲劳破坏。
曲轴臂距差的测量
测量点：距曲柄销中心线(S+D)/2处 工具：臂距表 测量条件： 对测量的要求 ： 测量与记录 ：曲轴末装活塞运动装置 、 曲轴己装活塞运动装置 （销位法、表位 法） 曲轴臂距差标准
对测量的要求：
一次装表完成全部测量 臂距表安装后，应完 成曲轴回转一周中各要求位置臂距值的测量， 测量过程中不允许改动臂距表的位置。通常曲 轴臂距差的测量位置是随柴油机安装完善程度 而异。当曲轴未装活塞运动装置时，测量0°、 90°、180°、270°四个位置的臂距值可自 其中任一位置装表完成全部测量；当曲轴已安 装活塞运动装置时，测量0°、90°、165°、 195°、270°五个位置的臂距值，自195°位 置装表完成全部测量。 柴油机正车回转进行测量 测量曲轴臂距差应 按柴油机正车运转方向进行，使测量值符合实 际情况，精度高。
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， 可重新调整定时降低负荷运转，待到港后 进行修理。 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。 进厂修理采用更换主轴颈和重新进行红套 修复。
曲轴裂纹与断裂的检修
曲轴裂纹和断裂的修理：裂纹较小时采 用修磨除去裂纹，并将裂纹部位修整光 洁，与其他表面之间过渡圆滑，最后经 着色探伤或磁粉探伤确认裂纹消失，否 则应继续打磨和探伤；裂纹较深时换新 曲轴；曲轴断裂采用换新曲轴办法 。
曲轴红套滑移的修理
红套又称热套，是实现零件过盈配合的 一种工艺。利用金属材料的热胀冷缩的 特性把轴和孔牢固地连接在一起。 曲轴红套时应保证以下技术要求： 1.曲柄间轴向距离(即主轴颈的长度)和曲 轴轴向长度应符合图纸要求； 2.曲柄夹角符合要求； 3.主轴颈与曲柄销颈的平行度符合要求。
四、曲轴的验收
新造曲轴应由制造厂提供材料成分、机械性能、 金相组织和无损探伤等检验报告，造船厂应进 行无损探伤等复验； 曲轴尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度等 级应符合图纸要求； 主轴颈与法兰的径向跳动检验 曲柄销颈与主轴颈平行度检验 曲柄夹角的检验 曲轴臂距差检验 曲轴的平衡试验
影响曲轴臂距差的因素
主轴承下瓦的不均匀磨损 机座变形和下沉 船舶装载的影响 活塞运动装置和爆发压力的影响 飞轮的影响 轴系连接误差的影响
测量条件
在柴油机冷态进行测量 柴油机热态是指停机时的状态。 柴油机停机后立即测量，机件热态使臂距表的测量值不 准确，且随着温度的不断降低先后测量时的温度影响不 同，所以测量值不稳定。而冷态，即环境温度下，测量 值准确、稳定，也便于操作。 夜间、清晨或阴雨天气时测量 海水、气温直接影响船 体变形，进而影响曲轴臂距差值。轮机员测量曲轴臂距 差时应注意环境温度的影响，避免船舶在太阳暴晒下测 量。 船舶装载条件相同的情况下测量 船舶装载条件不同船 体变形不同，如空载与满载时的曲轴臂距差不同。为了 便于比较，应在相同的装载条件下进行测量。通常新造 船舶和修理船舶都在空载条件下测量臂距差。
曲轴红套滑移的检查
曲轴发生红套滑移时的征兆：柴油机气缸 定时不正，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。 在船上，轮机员可把红套时所划的曲柄臂 中心线(即曲柄对称线)或曲柄臂上的安装 拐档表的冲孔作为检查红套滑移的标志， 检查它们相对主轴颈纵向垂直平面位置的 变化便可确定滑移的方向和角度。
曲轴的检修
作用与工作条件
曲轴的作用是把活塞的往复运动变成曲轴的回 转运动，汇集并输出各缸功率等。 曲轴形状复杂、刚性差，其重量占整台柴油机 重量的7%～15%，造价占柴油机造价的 10%～20%。 曲轴的技术状态直接影响柴油机的正常运转、 船舶的安全航行和经济性。 应加强曲轴的维护保养，减少损伤，尤其应减 少曲轴的磨损，控制曲轴的变形和防止曲轴断 裂。
二、曲轴臂距差
曲轴是一个结构复杂、刚性差的重要零 件，容易产生弯曲变形。 曲轴轴线状态主要取决于主轴承下瓦的 高低；反之，曲轴轴线状态也反映了各 道主轴承的高低，也就是反映了各道主 轴承下瓦的磨损情况。
曲轴臂距差的概念
曲轴的变形 运转中的曲柄 ：(1)主轴颈与曲柄臂之间 为刚性连接，夹角为90°并保持不变； (2)主轴颈、曲柄销颈和曲柄臂均为刚性 件，运转中形状不变；(3)曲柄销颈与两 曲轴臂之间夹角、不仅相等且变化相同， 即保持 = 曲柄微量变形、曲轴整体变形与主轴承高 低的关系
曲轴臂距差的概念
曲柄的两个曲柄臂之间的距离大小称为臂 距值，用L表示，俗称拐档值。曲轴回转 一周中，曲柄销分别在上、下止点位置或 左、右平位置时，曲柄的臂距值之差称为 臂距差，俗称拐档差 ⊥=L上-L下 一= L左-L右
曲轴臂距差的概念
⊥=L上-L下＞0，即⊥=（+） ⊥=L上-L下＜0，即⊥=（-）
三、主轴承高度的判断
Байду номын сангаас
了解和控制主轴承下瓦的磨损、确定各 道主轴承的高低，就成为了解和控制曲 轴轴线弯曲变形的关键。 判断主轴承高度的方法：分析法 、桥规 法 、臂距差法
臂距差法
根据曲轴臂距差值直接判断主轴承位置 高低或利用臂距差值作出曲轴轴线状态 图，依图判断各主轴承位置的高低。 经验判断法 简单作图法 MAN-B&W型柴油机作图法
结论：在垂直平面内，当曲柄的两个主轴 承较低，曲轴轴线呈塌腰形或下弧线弯曲， 即呈“∪”形时，该曲柄的臂距差⊥为正 值；当曲柄的两个主轴承较高，曲轴轴线 呈拱腰形或上弧线弯曲，即呈“∩”形时， 该曲柄的臂距差⊥为负值。
曲轴臂距差的概念
-= L左-L右＞0，即-=（+） -= L左-L右＜0，即-=（-） 结论：在水平平面内，当曲柄的两个主轴承位置 偏右，曲轴轴线呈右弧线弯曲，即呈“)”形时， 该曲柄的臂距差值-为正值；当曲柄的两个主轴 承偏左，曲轴轴线呈左弧线弯曲，即呈“(”形时， 该曲柄的臂距差值-为负值。 曲轴臂距差值的大小表明曲轴弯曲变形的程度； 臂距差值的符号表明曲轴轴线弯曲变形的方向。