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              曲軸的正確拆裝及磨損的修理

              2023-03-21

              李晶 宋道福

              曲軸是發動機中最重要的旋轉件,主要功能是把各個活塞組件傳來的壓力轉變為轉矩,通過傳動裝置驅動車輛行駛;與此同時,還要驅動發動機的配氣機構及其其他輔助設備和電氣裝置。

              一、 柴油機對曲軸材質的要求

              在柴油機工作時,曲軸受到旋轉質量的離心力、周期性變化的氣體壓力和往復慣性力及其力矩的共同作用。這種作用力不但是周期性變化的,而且帶有沖擊性,因而曲軸必須用強度、剛度、沖擊韌度和耐磨性都比較高的材料制造。目前主要用高標號的球墨鑄鐵鑄造而成,其主要特點是價廉、制造方便,能鑄造出最合理的曲軸結構形狀,經過合理的熱處理能達到所要求的強度和耐磨性。但對高強化的柴油機,要求結構緊湊、質量小,可用精選45號鋼和合金鋼鍛造毛坯制造。

              二、曲軸的拆卸與安裝

              1.曲軸的拆卸

              (1)從車輛上拆下發動機與變速器總成,然后把發動機與變速器分離開來。再拆下缸蓋、油底殼、正時室蓋、正時鏈條組件、飛輪或變扭器主動盤以及連桿活塞總成。

              (2)拆下螺栓并卸下曲軸后油封支架,然后取下油封。

              (3)檢查主軸承蓋的編號及順序。如果沒有編號,則作上相應的順序標記。

              (4)擰下主軸承蓋固定螺栓,并取下帶有下半主軸承的軸承蓋,然后取出曲軸止推墊。

              (5)在全部帶有下半主軸承的軸承蓋卸下之后,平行地向上提出曲軸,然后再取出上軸承座上的曲軸止推墊。

              (6)清潔缸筒、曲軸和軸承,然后進行仔細地檢查。

              2.曲軸的安裝

              (1)把上半主軸承按編號分別放到相應的軸承座上。

              (2)把上止推墊放到規定的軸承座的兩側,并使帶油槽的一面向外。

              (3)在各個上半主軸承上和曲軸的主軸頸上涂以適量的機油,然后平行地把曲軸放到上半主軸承上,然后把下止推墊裝入相應的軸承蓋上,保證其凸臺與軸承蓋的凹槽嚙合,并使帶油槽的一面朝外,再把帶下半主軸承及止推墊的軸承蓋按標記分別放到相應的軸承座上。

              (4)裝上主軸承蓋固定螺栓,并按規定的次序和扭矩擰緊固定螺栓。

              (5)用間隙規檢查曲軸止推墊與曲軸頸側面間的間隙。如果裝有標準尺寸的新止推墊,那么其間隙應在規定的范圍之內;如果間隙超過規定值,則選用加大級厚度的止推墊。

              (6)從曲軸后油封托架上拆下舊油封,然后裝上新油封并在其唇部涂注多用途潤滑脂。

              (7)在曲軸后油封托架與缸體配合面上涂上RTV密封膠,然后把托架平移向缸體并使油封通過曲軸而靠到缸體上,擰上托架固定螺栓并按規定的力矩擰緊。

              (8)按拆卸的相反順序安裝上其余零部件。

              三、曲軸軸頸磨損的修理

              1.原因和部位

              潤滑油中存在著硬質磨料、軸頸與軸承的間隙過小、超速運轉、軸頸或軸承表面粗糙度不符合要求等原因,均可產生不正常磨損,使軸承與軸頸的配合間隙增大,出現軸承敲擊聲(瓦響)。如不及時排除,則會引起軸承合金龜裂并脫落、連桿螺栓拉斷及缸體打壞等故障。

              軸頸磨損不均勻主要表現為軸頸的圓度、圓柱度降低。連桿軸頸圓度降低的部位一般在軸頸靠近曲軸中心線一側,而圓柱度降低的部位一般在潤滑油道雜質附著的一側和受力大的部位。主軸頸的磨損與氣缸數、曲軸長度及平衡塊(配重)有關,其磨損較為均勻。連桿軸頸雖然比主軸頸更容易磨損,但是主軸頸磨損所造成的后果更為嚴重,主軸頸磨損輕者會造成“瓦響”、機油壓力下降等故障,嚴重者還會引起“燒瓦抱軸”、主軸承座孔磨損,甚至會造成缸體報廢。

              2.檢修方法

              應根據軸頸磨損規律查找磨損部位,可用外徑千分尺測量其圓度和圓柱度,以確定曲軸的修理級別和磨削尺寸,具體方法如下。

              先測量潤滑油道孔兩側圓度,再轉90°測量,測量的最大值與最小值之差即為軸頸的圓度誤差;在軸頸縱向測量出的最大值與最小值之差,即為軸頸的圓柱度。

              當軸頸圓度誤差大于50 μm 、圓柱度誤差大于13 μm (或者發現軸頸有拉傷、燒蝕等損傷)時,都應進行修理。軸頸磨損量超過極限尺寸需要修理時,應先按磨損量最大的軸頸確定分級修理尺寸(每級相差0.25 mm),再在專用的曲軸磨床上進行磨削,并進行拋光處理。修磨后要求軸頸圓度誤差和圓柱度誤差不得大于5 μm ,表面粗糙度Ra在 0.40~0.80 μm之間,各軸頸的徑向跳動量不大于0.05 mm,否則為不合格。

              3.修理方法

              除了曲軸軸頸局部輕微磨損可采用手工銼修和光磨修理外,一般應采用專用機械設備與工具進行磨削修理。對小型曲軸可分解后用曲軸磨床進行光磨。修理時必須注意基準的選擇。目前,多數是選用曲軸飛輪接盤外圓和安裝齒輪處的軸頸或軸頸與曲柄間的過渡圓角等部位,以保證各軸間的位置精度。

              軸頸的磨削是按修理尺寸進行的,每級尺寸差為0.125~0.250 mm,軸頸直徑最大減小量一般不得超過原軸頸公稱直徑的3%。

              對于一些中小型曲軸軸頸磨損,可采用電鍍、熱噴涂或堆焊等修理工藝進行修理,恢復尺寸,但采用這些方法修理時,必須注意消除內應力。

              來源:《農機使用與維修》

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