船舶小型柴油机曲轴断裂的主要原因和预防措施

班 驾驶 员 ，尽 可 能减 少 事 故 损 坏 范 围 的扩 大 。
曲轴断裂 的部位 和 实例断面 分析
从 理论 上 分 析 ，对 整 体 曲 轴 来 说 ，它 在 受 到 弯 曲作 用 力 时 ，应 力 最 集 中 的 区 域 ， 即强 度 最 薄 弱 的部 位 是 在 曲柄 销 与 曲 柄 臂 以及 主 轴 颈 与 曲 柄 臂 相 连 接 的过 渡 圆 角 部 位 ， 因 此 主 轴 颈 或 曲柄 销 与 曲 柄 臂 连 接 处 均 有 足 够 大 的 圆 弧 过
图 １
渡 且 光 洁 ， 以降 低 应 力 集 中 。 由 于 曲 轴 最 大 附 加 弯 曲 交 变 应 力 多 处 于 曲轴 的 中 间 部 位 ，因 此 曲轴 断 裂 的 部 位 多 发 生 在 曲轴 中 间 部 位 的 曲柄 臂 上 ，具 体 断 面 的起 点 位 于 主 轴 颈
与 曲臂 的 过 渡 圆 角 处 ，末 端 位 于 曲柄 销 与 曲 臂 的 过 渡 圆 角 处 ，如 六缸 小 型 柴 油 机 多发 在 三 缸 或 四缸 的 曲臂 上 ，见 图 １
擦 所 致 ；断 面上 部 ，特 别 是 上 边 缘 金 相 组 织 比较 粗 糙 ，是 裂 纹 扩 展 到 一 定 程 度 突 然 断 裂 的部 分 。 通 过 对 这 个 曲 轴 断 裂 实 例 研 究 分 析 ，结 论 为 曲轴 中心 线 弯 曲 变 形 严 重 ，产 生
由 于船 体 变 形 而 引 起 的机 座 变 形 ， 造 成 曲 轴 中 心线 误 差 超 过 标 准 ，这 是 曲 轴 断 裂 的 主 要 原 因 ， 在 实 际 工 作 中 遇
缸 套 冷 态 间 隙 过 小 ， 当 柴 油 机 运 转 后 ，活 塞 环 受 热 膨 胀 后 涨 死 在 环 槽 内 。 从 拆 出 的 活 塞 环 异 常 卡 死 情 况 ，也 可 判 断 船体是否变形 。 综 合 以 上 情 况 ，特 别 是 在 换 用 新 缸 套 后 测 量 缸 套 装 入 机 体 前 后 的 缸 径 数 值 变 化 ，更 易 判断 船 体 是 否 变 形 。
船 舶 轴 系 中 心 线 与 曲 轴 中 心 线 的 连 接 误 差 曲 折 与偏 移
超 标 ， 这 也 是 曲轴 断 裂 的 主 要 原 因 ，在 实 际 工 作 中 遇 到 的
曲 轴 断 裂案 例 较 多 。Βιβλιοθήκη Baidu
向 或 横 向 尺 寸 小 于 安 装 前 测 得 缸 径 数 值 很 多 ， 造 成 活 塞 与
船 舶 小 型 柴 油 机 曲 轴 断 裂 发 生 时 的 故 障 现 象 与 紧
急处 理
当 柴 油 机 曲轴 发 生 断 裂 后 ， 柴 油 机 转 速 陡 然 下 降 ，发 出十 分 少 见 的 “ 隆 、咯 隆 ” 沉 闷 声 音 ， 当班 轮 机 人 员 应 咯 立 即停 止 该 柴 油 机 的 运 转 ， 如是 船 舶 主 机 ，须 同 时 报 告 当
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栏辑 弛 ｔ： ｌ ｆ张 编
简述船舶小型柴油机 曲轴断裂发生时的故障现象 与紧急处理 ，为轮机人员处理 曲轴断裂事故 提供参考 ； 对曲轴断裂的部位和实例断面进行 了简要 阐述 ， 着重分析 曲轴断裂原 因。 对船舶小 型柴油机曲轴断裂提 出了较为详细的预防措施 ， 以减少曲轴断裂在机务管理中的出现概 率。
所示。
图 ２ ６６ 是 １ｏ柴 油 机 曲轴 断裂 的实 拍 照 片 ，断 裂 处 位 于
图 ２
第 三 缸 曲柄 销 与 第 四道 主轴 颈 间 的 曲 臂 上 。 图 中 断 面 下 边
缘 就 是 主 轴 颈 与 曲臂 的过 渡 圆角 处 ，是 曲 轴 断 裂 的 起 始 处 ，
曲轴断 裂的原 因
２ 、船 舶 轴 系 中心 线 与 曲轴 中 心 线 的 连 接 误 差 引起 的 曲
轴 断 裂
曲 轴 表 面 裂 纹 引 起 的 曲轴 断 裂 ，这 在 小 型 柴 油 机 中是
很 少 见 到 的 ，这 是 因 为 疲 劳 裂 纹 从 产 生 到 疲 劳 脆 性 断 裂 的
时 间 是 很 短 的 ，很 难 也 不 大 可 能 在 预 防 检 查 中 发 现 ； 同 时 小 型 柴 油 机 曲 轴 由于 材 料 缺 陷 引 起 的 裂 纹 在 实 际 工 作 中也
材 料 疲 劳 极 限 ，而 引 起 的 曲轴 断 裂 ，从 产 生 裂 纹 到 疲 劳 脆 性 断裂 ，是 在 很 短 的时 间 内形 成 的 。
曲 轴 断 裂 在 船 舶 柴 油 机 运 行 中 出 现 的 概 率 是 很 低 的， 旦 发 一
生， 可 能造 成 机 毁 人 亡 的 重 大 事 故， 很 因此 预 防 船 舶 柴 油 机 曲 轴 断裂 事 故 的发 生 ， 备 受 机 务 管理 人员 的 重 视 和关 注 的 。 是
曲 轴 本 身 材 料 缺 陷 （ 内 部 有 气 孔 、夹 有 杂 质 等 ）引 如
起 的 曲轴 断 裂 ，由 于 出 厂 前 均 要 进 行 超 声 波 严 格 检 测 ，在
小 型柴 油 机 中 很少 遇 到 。
金 相 组 织 比较 光 滑 ，是 曲轴 在 旋 转 过 程 中 裂 纹 不 断 张 合 摩
船ｔ 型 柴油机 曲轴 断裂 ｌｄ ｔ， ｔ 的主要原 因和预 防措 施
文 ｌ 如 亚 潘
船 舶 小 型 柴 油 机 曲 轴 多 为 钢模 锻 或 球 墨 铸铁 材料 制 成 ， 曲 轴 断 裂 是 指 在 柴 油 机 运 行 过 程 中， 生 曲 轴 突 然 折 断 为 二 发 节 的 现 象 ，发 生 断 裂 的 部 位 多 为 曲 轴 中 间 部 位 的 凹 臂 上 。
过 大 的 附 加 弯 曲交 变 应 力 ， 曲轴 在 长期 运 转 过 程 中 ，超 过
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栏 目编 辑 ： 张
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横 向 尺 寸 变 化 异 常 ， 特 别 是 新 缸 套 装 入 机 体 后 ，会 出 现 纵
到 的 曲 轴 断 裂大 多属 这 一 原 因 。