第6节 轴承的检修

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注意轴瓦两侧垃圾槽和瓦口的拂刮,过量会造成 漏油;不足则容易引起瓦口与轴颈接触,使轴承发热 甚至咬死。一般瓦口两侧与主轴颈间有0.05mm间隙
(五)轴承间隙测量与调整 以上检验合格后应检测主轴承间隙,当间隙不符
合标准时应进行调整 厚壁瓦上下瓦间有一组铜质垫片,其厚度均为
0.05mm的整数倍;轴承间隙可以采用抽减或增加垫片 的方法进行调整,但应注意的是使用垫片的数量尽可 能少,抽减或增加的垫片厚度和数量应相同,两侧垫 片数量和厚度应相同,以免轴承盖产生歪斜
大,可以保证轴承孔的尺寸和几何精度;广泛采用铸 钢瓦壳、巴氏合金瓦衬,合金层厚度3~6mm,广泛 应用于中、低速机和一些辅机轴承上
图例:厚壁轴瓦
上下瓦之间有调节垫片,用以调整轴承间隙,轴 瓦损坏时可拂刮修复或重新浇合金
2.两半式薄壁轴瓦 瓦厚度较小,一般t=(0.02~0.065)D ,刚度
差,尺寸精度和几何精度由轴承座孔和瓦壁厚度加 工精度保证;多采用低碳钢瓦壳、铜铅合金或铝基 轴承合金瓦衬;轴瓦互换性好,安装后不得拂刮, 损坏后只能换新。可作中高速机和低速机十字头轴 承
图例:薄壁轴瓦
3.整体衬套式轴瓦 采用青铜或低碳钢制成圆筒,或内表面浇注0.4~
1.0mm耐磨合金;用于中小型机连杆小端和摇臂轴承
图例:整体衬套式轴瓦
按金属层数分类:
单层轴瓦:由一种合金制成整体衬套式; 双层轴瓦:钢瓦壳上浇注或压上一层减磨和抗咬合轴 承合金; 三层轴瓦:在双层轴瓦上镀覆一层极薄的表面镀层, 以改善表面性能或抗疲劳性能; 四层轴瓦:由钢瓦壳、高强度轴承合金、表面性能好 的轴承合金及表面镀层组成
(2)轴颈的几何形状误差过大,或轴瓦过度磨损,使冲击负 荷增大,导致轴瓦裂纹
(3)超负荷使轴承负荷过大造成裂纹
(4)轴瓦浇铸质量差,如脱壳、夹杂等,交变载荷容易使之 裂纹和脱落
(5)轴瓦的龟裂
柴油机运转时轴瓦受交变载荷作用,特别是负荷 过大或分布不均时,局部金属直接接触,一段时间后 轴瓦表面产生发裂
2.曲轴拂刮 依据主轴颈与轴瓦研配的沾点情况拂刮轴瓦;操
作简单,不需专用样轴和吊出曲轴,但下瓦盘入、盘 出比较麻烦
3.臂距差拂刮 依据主轴颈前后两个曲柄安装臂距表,并在主轴
颈上涂色油。盘车,根据臂距差和色油沾点情况拂刮 轴瓦;垂直平面臂距差值检查瓦底,水平面的臂距差 检查瓦口;应少量多次拂刮、多次研配
第二章 柴油机主要零部件的检修
第六节 轴承的检修
2.6.1 轴承的损坏形式(8101/8102/8103) 2.6.2 轴承的检测(8101/8102/8103) 2.6.3 轴瓦的修理(8101/8102/8103) 2.6.4 主轴承下瓦的更换 (8101/8102)
2019/9/23
第六节 轴承的检修 Repair of Bearing
结束
图例:轴瓦过度磨损
过度磨损使间隙增大,油膜不能建立或被破坏, 冲击和磨损就更严重
(二)轴瓦的裂纹和剥落
主要发生在白合金厚壁瓦。轴瓦工作表面上的微 小疲劳裂纹随柴油机运转扩展和延伸,使耐磨合金产 生片状剥落。轴瓦裂纹和剥落主要与轴承受力、轴承 合金性能及维护管理有关:
(1)白合金材料的疲劳强度低,在交变载荷作用下容易产生 裂纹
轴瓦产生发裂后,在 润滑油形成的油楔作用下 裂纹扩展、连通,形成封 闭网状裂纹(龟裂)。当 面积较大并扩展至轴瓦端 面或合金剥落时,应报废 换新
(三)轴瓦腐蚀和穴蚀
如果滑油中含水或滑油因氧化、污染变质,会使 轴瓦表面产生化学、电化学腐蚀麻点。化学腐蚀常发 生在薄壁铜铅轴承和铅基合金轴承上,优质锡基合金 不受有机酸的腐蚀;电化学腐蚀能使轴承轴瓦和轴颈 遭到严重破坏
图例:三层轴瓦结构
一、轴承的损坏形式
轴承损坏主要是轴瓦耐磨合金层的破坏,主要形式有过度 磨损、裂纹、剥落、腐蚀和烧熔,主要原因是维护管理不良
(一)轴瓦过度磨损
维 滑油状态不佳,含机械杂质和水分多
护 管
柴油机起、停频繁和长时间超速、超负荷运转
理 不
轴颈表面粗糙度等级太低、几何形状误差过大或曲轴变形
良 其他日常维护不善或违章操作
2.轴颈与下瓦在一定角度内均匀接触
主轴颈与主轴承下 瓦应在机体中心线两侧 40~60°范围内均匀接 触;曲柄销颈与连杆大 端轴承上瓦应在连杆中 心线两侧60~90 °范围 内均匀接触
(一)滑动轴承的安装要求
3.轴承间隙符合要求 轴与轴瓦间径向最大配合间隙称为轴承间隙。合
适的轴承间隙是形成润滑油膜、实现液体动压润滑的 重要条件
瓦背两侧没有沾点而底面 有,说明瓦口收拢变形,轴瓦 在瓦座内“摇摆”;应用木锤 敲击瓦口内侧使之向外扩张
(四)主轴颈与主轴承接触检验
色油研点法检验,根据沾点数对轴瓦进行拂刮, 直至沾点符合要求
1.样轴拂刮 用铜管或铸铁管制成假轴,D=d+Δ,L可跨越
3~4个主轴承;此法易于建立油膜,但需专用样轴和 吊出曲轴;用于小船厂小批修理或小型柴油机
烙铁焊补:将整个轴瓦加热至160~180℃,用氯 化锌和氯化氨饱和水溶液涂抹损坏处,然后用焊烙铁 熔化白合金焊条进行焊补
焊补方法可用于局部裂纹、合金剥落和腐蚀; 其中烙铁焊补简单常用,焊后退火并机械加工
(三)重新浇瓦
出现以下情况时应熔去轴瓦合金,重新浇铸重新浇瓦
轴瓦合金烧熔 轴瓦过度磨损不能保证轴承间隙 轴瓦合金脱壳或大面积剥落 轴瓦龟裂严重,扩展到轴瓦端面或裂纹深及瓦壳
(二)轴承间隙测量
2.压铅法 利用置于轴承间隙处的铅丝在轴承螺栓上紧后被
压扁后的厚度,来反映轴承间隙的实际大小。这种方 法测量精度较高,但操作比较麻烦,适用于厚壁轴瓦 的轴承测量
压铅法测量操作步骤:
1.拆去主轴承上瓦或连杆大端轴承下瓦
2.选择Φ=(1.5~2.0)δ(轴承装配间隙),长度为 120~150 °弧长的铅丝2~3根,沿轴向按首、中、尾 位置用牛油粘在轴颈上
薄壁瓦与轴承座的紧密配 合依靠轴瓦与轴承座孔间的过 盈量以及薄壁轴瓦的弹性变形 实现过盈配合
薄壁瓦自由状态下有一定 弹性,其瓦口处直径比名义直 径大,二者之差为瓦口扩张量。 要求轴瓦的瓦口扩张量为:翻 边瓦0.1~0.4mm,无翻边瓦 0.3~1.0mm
图例:瓦口扩张量测量
(一)滑动轴承的安装要求
图例:压铅法测量
压铅法测量操作步骤:
3.装好轴承,将螺栓上紧到规定位置;切勿盘车
4.拆开轴承,取出铅丝测量并记录,应注意不要将铅 丝位置弄错
5.用千分尺测量铅丝厚度。中间值为轴承间隙;两端 值为轴承两侧间隙,应小于轴承间隙,且相差不超过 0.05mm
(二)轴承间隙测量
3.比较法
用内、外径千分尺分别测量轴和轴承孔直径,两 直径之差即为轴承径向间ຫໍສະໝຸດ Baidu值。测量时曲柄销应位于 TDC或BDC,并取首、中、尾三个位置测量,求平均 值进行比较
柴油机曲轴的主轴承、曲柄销轴承、十字头轴承 和活塞销轴承等重要轴承均为滑动轴承
滑动轴承通常由轴 承盖、上下轴瓦、轴承 座和润滑结构等部分组 成;轴瓦是由瓦壳和瓦 衬(耐磨合金层)组成
1-轴承上盖;2-螺栓;3-上瓦;4-下瓦;5-轴承座
常见的滑动轴承轴瓦结构
1.两半式厚壁轴瓦 轴瓦厚度大,t≥0.065 D(D为轴承直径),刚度
用局部修刮、焊补和重浇的方法
(一)局部修刮
用刮刀,修刮小面积的擦伤、腐蚀和早期裂纹, 以及因滑油中含水在瓦面上生产的氧化锡黑色硬壳, 注意使修刮处与周围部位过渡圆滑
图例:修刮轴瓦
(二)焊补
火焰焊补:用与轴瓦合金材料相同的焊条,以氢 氧火焰为热源,将轴瓦表面用汽油或煤油清洗并刮出 金属光泽,然后进行焊补
四、主轴承下瓦的更换 (一)新瓦检验
表面有无气孔、砂眼、划痕等缺陷;尺寸、形状 及油槽、垃圾槽等是否正确;测量并记录轴瓦厚度; 用色油沾点法检查下瓦与轴承座的贴合情况
(二)盘出下瓦 盘瓦时注意盘出方法和盘出方向
(三)新瓦安装
用沾点法检查轴瓦变形
瓦背两侧有沾点而底面没 有,说明瓦口外张变形,轴瓦 卡在轴承座上,没有“落底”; 应修锉瓦背两侧或用铜锤敲击 瓦口外侧使之收拢
(三)轴瓦磨损量测量 厚壁瓦利用桥规值或直接测量下瓦厚度与新瓦比
较来获得下瓦的磨损量;薄壁瓦轴承间隙超标时报废 换新,不需要测量磨损量
(四)轴瓦合金层脱落 通过小锤敲击或渗透探伤检查合金层裂纹和脱壳
现象
(五)轴瓦裂纹 使用观察法或渗透探伤检查轴瓦表面有无裂纹
三、轴瓦的修理 主要针对厚壁轴瓦,根据损坏形式和程度不同采
二、轴承的检测
(一)滑动轴承的安装要求
1.轴瓦与轴承座孔配合面贴合良好
轴瓦安装时下瓦最关键,应使其紧密贴合轴承座 孔,0.05mm塞尺插不进,运转时不会变形和裂纹, 且有利于散热
厚壁瓦可用色油研点法检查下瓦与轴承座的接触 情况,要求不少于3点/英寸2,即小型柴油机接触面积 不小于85%,大中型柴油机不小于75%,不达标时可 采用铜锤敲击或修锉轴承座面进行调整
图例:轴颈、轴瓦电化学腐蚀
电器漏电会在轴瓦内外表面产生静电腐蚀的局部 麻点
图例:静电腐蚀
(四)轴瓦烧熔
指轴承过热使白合金熔化,可能是局部的也可能 是大面积的,是滑动轴承常见的严重损坏
严重的烧熔会使白合金大量熔化流出轴承,冷却 后又使轴与轴瓦焊在一起——抱轴
图例:轴瓦烧熔及抱轴
原因:轴承间隙过小或过大、润滑油油压不足或 失压造成油膜不能建立,轴颈表面粗糙度太低或几何 形状误差过大造成油膜破坏,以上均会使轴矩与轴瓦 金属直接接触,干摩擦产生高温使白合金熔化
间隙过小,油膜不能建立,轴与轴瓦接触,易导 致轴瓦合金熔化;间隙过大,会造成润滑油流失和产 生冲击,使轴承合金裂纹、破碎
要求Δ安≤Δ<Δ极
(二)轴承间隙测量
1.塞尺法
使用专用长塞尺,测量主 轴颈与主轴承的间隙,一般工 作3000小时检测一次
由于塞尺平直而轴承间隙 为圆弧形,因此应为测量值加 上0.05mm的修正值。这种方 法简便,但精度不高且受到轴 承结构限制,只能作为粗检
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