柴油發電機曲軸的工作條件及常見故障
發布時間：2024-04-12 點擊：155
柴油發電機曲軸的工作條件及常見故障
曲軸作為柴油發動機的核心部件之一，基本上通過它輸出柴油機的所有動力。此外，通過安裝在其自由端的齒輪傳動，到達氣門正時、供油正時并驅動其他輔助裝置。因此，如果曲軸出現故障，就不能按要求完成工作，柴油發電機組就不能正常工作。
一、曲軸的工作條件
（1）承受燃燒氣體的壓力、活塞連桿組往復運動的慣性力和旋轉質量的離心力；
（2）燃燒氣體的壓力、活塞連桿組往復運動的慣性力和旋轉質量的離心力產生的力矩；
（3）油膜脈動的擠壓應力；
（4）旋轉運動速度高；
（5）潤滑條件較好，但受到較多雜質的沖刷作用。
二、曲軸的常見故障
1、軸頸和軸瓦配合間隙大
可能是機油過少，機油中有硬磨料，含有酸性物質的機油變質，軸頸與軸瓦配合間隙過大或過小，使油膜難以發展變化，干摩擦會導致早期磨損。柴油發電機曲軸轉動時，在離心力的作用下，機油中的機械雜質趨向油孔一側，成為磨料，造成軸頸、錐度等磨損不均勻。
曲軸磨損及軸向間隙檢測圖
2、曲軸軸頸表面擦傷或變形
油底殼中的潤滑油沒有按時更換，導致潤滑油中的大金屬等磨粒混入軸瓦和軸頸之間的間隙，劃傷和拉傷摩擦表層。空氣濾清器保養不到位，氣缸套、活塞、活塞環磨損間隙增大，帶砂、雜質的磨料隨空氣體吸入氣缸燃燒，然后沖向油底殼，循環進入軸頸與軸承的配合間隙。
3、曲軸變形
柴油發電機曲軸的變形一般為彎曲變形和扭轉變形。柴油發電機曲軸過度變形會影響自身及連接部位，加劇磨損和疲勞，包括柴油發電機曲軸斷裂和機械振動過大。
4、曲軸斷裂
柴油發電機曲軸斷裂也代表著發動機的損壞。最常遇到的斷裂位置是曲柄臂，軸頸的兩個相鄰圓角相交的地方，連桿軸頸的油孔等。
二、曲軸彎扭的原因、檢驗與校正
1、曲軸彎、扭的原因
① 柴油發電機工作不平穩，各軸頸受力不均衡；
② 柴油發電機突然超負荷工作，使柴油發電機曲軸過分受振；
③ 柴油發電機經常發生“突爆”燃燒；
④ 柴油發電機曲軸軸承和連桿軸承間隙過大，工作時受到沖擊；
⑤ 柴油發電機曲軸軸承松緊不一，中心線不在一直線上；
⑥ 各缸活塞重量不一致；
⑦ 柴油發電機曲軸端隙過大，運轉時前后移動。
當柴油發電機曲軸彎、扭超過一定值后，將加速柴油發電機曲軸和軸承的磨損，嚴重時會使柴油發電機曲軸出現裂紋甚至折斷，同時還會加速活塞連桿組和汽缸的磨損。
2、曲軸彎、扭的檢驗
① 曲軸彎曲的檢驗
將柴油發電機曲軸的兩端放在檢驗平板上的“v”形架上，以前后端未發生磨損部分為基面（前端以正時齒輪軸頸，后端以裝飛輪的突緣）校對中心水平后，用百分表進行測量。測量時，百分表的量頭對準柴油發電機曲軸中間的一道（被檢驗柴油發電機曲軸的主軸頸個數為單數時）或兩道（被檢驗柴油發電機曲軸的主軸頸個數為雙數時）柴油發電機曲軸軸頸，用手慢慢轉動柴油發電機曲軸一圈后，百分表上所指的最大和最小的兩個讀數之差的1/2，即為柴油發電機曲軸的彎曲度。
測量時，不可將百分表的量頭放在軸頸的中間，而應放在曲頸的一端，否則，由于軸頸不同圓，而對柴油發電機曲軸的彎曲量作出不正確的結論。必須指出，這樣測出的結果，因為牽涉到兩端軸頸失圓所增加的誤差，故為一近似值。因為失圓和彎曲的方向往往并不重合。
彎曲度多用彎曲擺差來表示，彎曲擺差為彎曲度的兩倍，其擺差一般不應超過0.10mm。柴油發電機曲軸中間軸頸中心彎曲，如不超過0.05mm時，可不加修整；如超過0.05~0.10mm時，可以結合軸頸磨削一并予以修正；如超過0.10mm時，則需加以校正。
② 曲軸扭轉的檢驗
柴油發電機曲軸彎曲檢驗以后，將連桿軸頸（如1、6或2、5或3、4）轉到水平位置，用百分表測出相對應的兩個連桿軸頸的高度差，即為扭轉度，柴油發電機曲軸的扭轉度一般較小，可在修磨柴油發電機曲軸軸頸時予以修正。
曲軸精度與變形檢測裝置
三、預防曲軸損壞的措施
（1）保證潤滑油的質量；
（2）修理安裝配置時，確保軸頸和軸瓦之間的配合間隙良好；
（3）防止發動機長時間過載。
（4）拋光曲軸時，應保持軸頸與曲軸連接處的過渡圓角，切不可磨成銳角，否則會造成較大的應力集中，造成曲軸斷裂。
（5）注意曲軸、飛輪和離合器的平衡。離合器總成安裝在飛輪上時，固定螺栓應配有無抖動的墊片，以防止曲軸工況惡化。定期保持軸承、飛輪等固定螺栓的預緊力。
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曲軸作為柴油發動機的核心部件之一，基本上通過它輸出柴油機的所有動力。此外，通過安裝在其自由端的齒輪傳動，到達氣門正時、供油正時并驅動其他輔助裝置。因此，如果曲軸出現故障，就不能按要求完成工作，柴油發電機組就不能正常工作。
一、曲軸的工作條件
（1）承受燃燒氣體的壓力、活塞連桿組往復運動的慣性力和旋轉質量的離心力；
（2）燃燒氣體的壓力、活塞連桿組往復運動的慣性力和旋轉質量的離心力產生的力矩；
（3）油膜脈動的擠壓應力；
（4）旋轉運動速度高；
（5）潤滑條件較好，但受到較多雜質的沖刷作用。
二、曲軸的常見故障
1、軸頸和軸瓦配合間隙大
可能是機油過少，機油中有硬磨料，含有酸性物質的機油變質，軸頸與軸瓦配合間隙過大或過小，使油膜難以發展變化，干摩擦會導致早期磨損。柴油發電機曲軸轉動時，在離心力的作用下，機油中的機械雜質趨向油孔一側，成為磨料，造成軸頸、錐度等磨損不均勻。
曲軸磨損及軸向間隙檢測圖
2、曲軸軸頸表面擦傷或變形
油底殼中的潤滑油沒有按時更換，導致潤滑油中的大金屬等磨粒混入軸瓦和軸頸之間的間隙，劃傷和拉傷摩擦表層。空氣濾清器保養不到位，氣缸套、活塞、活塞環磨損間隙增大，帶砂、雜質的磨料隨空氣體吸入氣缸燃燒，然后沖向油底殼，循環進入軸頸與軸承的配合間隙。
3、曲軸變形
柴油發電機曲軸的變形一般為彎曲變形和扭轉變形。柴油發電機曲軸過度變形會影響自身及連接部位，加劇磨損和疲勞，包括柴油發電機曲軸斷裂和機械振動過大。
4、曲軸斷裂
柴油發電機曲軸斷裂也代表著發動機的損壞。最常遇到的斷裂位置是曲柄臂，軸頸的兩個相鄰圓角相交的地方，連桿軸頸的油孔等。
二、曲軸彎扭的原因、檢驗與校正
1、曲軸彎、扭的原因
① 柴油發電機工作不平穩，各軸頸受力不均衡；
② 柴油發電機突然超負荷工作，使柴油發電機曲軸過分受振；
③ 柴油發電機經常發生“突爆”燃燒；
④ 柴油發電機曲軸軸承和連桿軸承間隙過大，工作時受到沖擊；
⑤ 柴油發電機曲軸軸承松緊不一，中心線不在一直線上；
⑥ 各缸活塞重量不一致；
⑦ 柴油發電機曲軸端隙過大，運轉時前后移動。
當柴油發電機曲軸彎、扭超過一定值后，將加速柴油發電機曲軸和軸承的磨損，嚴重時會使柴油發電機曲軸出現裂紋甚至折斷，同時還會加速活塞連桿組和汽缸的磨損。
2、曲軸彎、扭的檢驗
① 曲軸彎曲的檢驗
將柴油發電機曲軸的兩端放在檢驗平板上的“v”形架上，以前后端未發生磨損部分為基面（前端以正時齒輪軸頸，后端以裝飛輪的突緣）校對中心水平后，用百分表進行測量。測量時，百分表的量頭對準柴油發電機曲軸中間的一道（被檢驗柴油發電機曲軸的主軸頸個數為單數時）或兩道（被檢驗柴油發電機曲軸的主軸頸個數為雙數時）柴油發電機曲軸軸頸，用手慢慢轉動柴油發電機曲軸一圈后，百分表上所指的最大和最小的兩個讀數之差的1/2，即為柴油發電機曲軸的彎曲度。
測量時，不可將百分表的量頭放在軸頸的中間，而應放在曲頸的一端，否則，由于軸頸不同圓，而對柴油發電機曲軸的彎曲量作出不正確的結論。必須指出，這樣測出的結果，因為牽涉到兩端軸頸失圓所增加的誤差，故為一近似值。因為失圓和彎曲的方向往往并不重合。
彎曲度多用彎曲擺差來表示，彎曲擺差為彎曲度的兩倍，其擺差一般不應超過0.10mm。柴油發電機曲軸中間軸頸中心彎曲，如不超過0.05mm時，可不加修整；如超過0.05~0.10mm時，可以結合軸頸磨削一并予以修正；如超過0.10mm時，則需加以校正。
② 曲軸扭轉的檢驗
柴油發電機曲軸彎曲檢驗以后，將連桿軸頸（如1、6或2、5或3、4）轉到水平位置，用百分表測出相對應的兩個連桿軸頸的高度差，即為扭轉度，柴油發電機曲軸的扭轉度一般較小，可在修磨柴油發電機曲軸軸頸時予以修正。
曲軸精度與變形檢測裝置
三、預防曲軸損壞的措施
（1）保證潤滑油的質量；
（2）修理安裝配置時，確保軸頸和軸瓦之間的配合間隙良好；
（3）防止發動機長時間過載。
（4）拋光曲軸時，應保持軸頸與曲軸連接處的過渡圓角，切不可磨成銳角，否則會造成較大的應力集中，造成曲軸斷裂。
（5）注意曲軸、飛輪和離合器的平衡。離合器總成安裝在飛輪上時，固定螺栓應配有無抖動的墊片，以防止曲軸工況惡化。定期保持軸承、飛輪等固定螺栓的預緊力。
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