压缩机曲轴的修理

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。若轴颈表面有较浅的条痕，可用油石顺着轴颈圆弧面轻轻打磨光顺。对较深的条痕，可用油光挫轻轻挫削，然后在光滑。为了提高轴颈表面的光洁度，光磨后再用干净柔软的麻绳或帆布涂上抛光蜡和汽油，绕轴颈两圈来回拉动抛光。

在挫削、光磨和抛光时要注意以下几点：

1.磨削前，先将轴颈上的油孔用黄油或布条堵住，防止赃物掉入孔内。

2.修理时，不得使轴颈与去臂过度处因加工而变小或产生凸台，否则会使过渡处

应力加大，容易产生裂纹甚至折断。修理后要求用样板检查。样板与过渡圆弧之间间隙不得超过0.3mm。

3.在修理轴颈时，应同时考虑主轴颈和曲柄销轴线平行度要求。

4.若轴颈磨损过大，或经多次修理使轴颈直径减少到（或接近于）按规范计算的

最小尺寸时，需要将轴颈外圆表面镀铬或镀铁（镀层厚度0.2~0.3mm）。但要注意，镀前必须将轴颈表面，不得有微小裂纹存在；过渡圆角处不得镀上铬层，因镀层有残余拉伸应力存在，会使该区域疲劳强度进一步下降。

（二）曲轴的弯曲

对于曲轴较小的弯曲变形的修理，要结合轴颈表面尺寸的变化一起考虑，一般采取车削、磨削或手工挫削等修理方法来修整曲轴的变形。

对曲轴较大弯曲变形可以采取热力校直法进行修理。具体方法是在曲轴弯曲部分凸起的一边进行局部迅速的加热（通常采用氧乙炔或柴油喷灯加热），加热温度控制在500~600摄氏度之间，即相当于暗红色，使凸起的一边的金属局部膨胀。由于未受热部分的阻碍的作用，使受热部分的金属受到较大的压应力，当压应力超过材料在此温度下的屈服极限后，曲轴受热的一边就发生塑性变形。加热后，立即用石棉包好保温，经过30 分钟至1 小时后，在让其自然冷却。冷却后，金属收缩，就可以使原弯曲部分得到校直。然后，进行消除应力处理。消除应力处理方法是对加热部分进行局部退火（退火温度150摄氏度）。为使加热均匀起见，需将曲轴缓慢地转动，温度上升速度控制在150~200 摄氏度/小时之间，在150

摄氏度下保温不应少于与1 小时；加热部位最好用石棉布覆盖，当温度下降到150~60摄氏度以下时，让其自然冷却。

（三）曲轴的裂纹

经检查，若发现曲轴有裂纹处。首先应确定裂纹的长度和深度，再确定修理方案。如果曲轴裂纹的深度和长度不大，且经过强度校核确认为合格，需将裂纹凿除干净，凿出的槽子各个面应以圆滑过渡。为了安全起见，经此法修理后的柴油机在使用时需适当降低功率。

如果曲轴裂纹较深、较深，可用焊接法修复。对于组合式曲轴，可以单独更换有缺陷部分的曲拐或主轴颈。焊补曲轴时，要注意焊前预热，堆焊要分段分层进行，堆焊结束后，再使曲轴缓慢冷却。焊补后的曲轴，除了对焊补处进行必要的加工外，还必须对曲轴进行全面的检查。经焊补修理过的曲轴，建议在使用时也要降低功率。

（四）曲轴红套处发生滑移，可采用更换一端主轴颈的方法，使红套处的抓紧力恢复到原设计要求。这种方法虽好，但工程量却很大。

也可用温差法修复红套处滑移。温差法是利用加热曲臂或冷却轴颈的方法使已发生滑移的轴颈红套结合面松开，然后使曲臂复位。

曲轴常见故障及其排除

1.曲轴断裂在小型柴油机中，曲轴断裂时有发生，这是一种重大事故。断裂

的曲轴多为球墨铸铁铸成，当曲轴浇铸时质量控制不当；设计时过多考虑重量轻，尺寸紧凑，安全系数余度不够；使用中没有按技术要求进行正常维修保养都会酿成事故的发生。对曲轴进行及时保养与检修，尤其对表面裂纹的检查，以免重大事故的发生。

2.轴颈刮伤轴颈刮伤一般由烧瓦引起的。当刮伤不严重时可用手工修磨；

当刮伤严重时要进行喷镀或堆焊进行修复。

3.曲轴裂纹柴油机长期超载运行，或轴瓦间隙过大使冲击载荷加大，导致

曲轴弯曲变形，可能引起曲轴轴颈根部或曲轴与飞轮的连接处发生裂纹。曲轴产生裂纹后应及时更新防止重大事故的发生。