测量柴油机曲轴拐档差应注意的几个问题科技信息职教与成教 测量柴油棚曲轴拐档差应注意的几个问题 渤海船舶职业学院动力工程系孟宪东 [摘要]曲轴是柴油机中最长最重的部件,形状复杂.曲轴的技术状态直接影响柴油 机的正常运转,船舶的安全航行和经济性,它 的损坏会导致柴油机瘫痪,而且难以修复甚至无法修复.所以对曲轴的检修尤为重 要,测量曲轴拐档差是判断曲轴工作好坏的重要 手段.本文讨论分析了关于测量柴油机曲轴拐档差应注意的几个问题,以保证柴油 机曲轴拐档差测量工作的顺利进行. [关键词]曲轴拐档差注意问题 测量曲轴拐挡差就是为了了解和控制曲轴的变形和主轴承的磨损 情况,以防曲轴的疲劳破坏.所以,在轮机管理中轮机员应重视主,副 柴油机曲轴臂距差的变化,按照要求定期检测,分析,使曲轴拐挡差控 制在说明书或规范的极限范围内,也就是把曲轴变形控制在弹性变形 范围内,切勿产生塑性变形.所以,曲轴拐挡差关系到曲轴的使用寿 1.什么叫曲轴的拐档差?为什么要测量拐档差?拐档差,就是当曲拐在上,下死点或在左,右水平位置时,曲柄的两 个曲柄臂之间的距离变化的差值(又称臂距差),常以表示.如当曲 拐在上死点时,拐档值为L1;当曲拐在下死点时,拐档值为L2,则拐档 一L2.若为正值,轴线呈塌腰形;若为负值,则轴线呈拱腰形;值为零时,则说明轴线是平直的. 柴油机的曲轴是由多道主轴承支撑着转动的,刚性是比较高的. 可是由于主轴承的磨耗以及中心线的偏差等原因,在静止状态时曲轴 内部的弯曲力矩就已经相当大了.如果在这种情况下运转,曲轴中的 弯曲力矩形成反复作用的附加应力,增加了曲轴断裂的危险.特别是 船用柴油机,安装在船体的基座上,要比陆用柴油机基座的刚性差很 多,曲轴容易变形.目前曲轴折损事故的大部分原因是由曲轴这种变 形所造成.为了要知道主轴承的磨损和曲轴轴线的弯曲程度,就必须 定期地测量曲轴的拐档差.这也是调整曲轴轴线的一种可靠依据.凶此,在管理中对测量曲轴的拐档差应予以特别注意,并应极力使曲轴拐 档差值符合规范的要求,以保证曲轴经常处于良好的运转状态. 2.怎样判别曲轴拐档差呈下叉口还是上叉口? 只要曲轴中心线发生弯曲,曲轴转到不同位置,曲柄的两曲柄臂之 间就会出现张开或闭拢的现象,而曲拐在垂直平面内张开的方向可能 朝下,也可能朝上. 当曲拐在上死点时的拐档值大于曲拐在下死点时的拐档值时,即 曲轴主轴颈的中心线相交后呈塌腰形.也就是说,这一曲拐的两道主 轴承低于其相邻的主轴承,此时的拐档差值为正值.又因为曲柄臂张 开的方向朝下,故称其拐档为下叉口,并以(^)符号表示. 与上述情况相反,当曲拐在上死点时的拐档值小于曲拐在下死点 时的拐档值时,这时曲轴主轴颈的中心线相交后呈拱腰形.即这一曲 拐的两道主轴承高于其相邻的主轴承,此时的拐档差值为负值.又因 为曲柄臂张开的方向朝上,故称其拐档为上叉口,并以(V)符号表示. 3.测量时应注意那些问题? 在进行测量拐档差操作时应严格注意以下几点: 3.1 如发现底角螺栓,主轴承螺栓,甚至贯穿螺栓有松动等现象时, 应重新检查固紧后,才能进行测量,否则所测数据将会出现假象. 3.2 应仔细检查盘车机是否正常及机器各部有无阻碍盘车的障碍 物,并由有经验的人员操作盘车机按钮.操纵按钮人员一定要随时注 意曲轴箱中放置千分表人员的动作,待所有人员从曲轴箱里出来后,才 可以按动电钮缓慢盘车,以免发生人身事故和机损事故. 3.3 放置千分表的工作,也要由有经验的人员担任.拐档表要安装 正确,在安装时,要适当的预压拐档表的动触头,使指针能在测量范围 内有左右摆动的可能,并使表头的顶尖一定要顶在曲柄臂上既定的冲 眼内.旋转表盘调零后,要将千分表来回摆动几次,直到千分表无论摆 动到任何角度,表针基本不动时,才可以认为拐档表安装合适.最后, 放表人员退出曲轴箱,并检查有无工具或障碍物丢在曲轴箱内,方可缓 3.4每次盘车,要力求在下死点前,后15.,0.,90.,270.各位置停 下.进行拐档表读数时,读表人应面对千分表表盘,不可从斜侧方向读 表,以免产生误差. 3.5 应设专人记录曲拐在上述各个位置时千分表的读数.应当注 意,拐档表所处的位置正好相反(差180.).读表人员要么一直报告表 位,要么一直报告曲拐的位置及读数.记录人员也要注意,不要把表位 当成曲拐位置记错.如有条件,最好多设一人,帮助记录人员听清读表 人员报告的曲拐位置及读数,并复核记录人员是否记错数据. 3.6 测完一缸以后,应周密检查有无物件落人曲轴箱内,确认无疑 后,应立即关闭该缸曲轴箱道门,严防其它人员,物件再进入该缸曲轴 4.在什么情况下要测置拐档差?在下述情况下需要测量拐档差: 4.1 对新装曲轴和经一定时间运转的曲轴,为查明f}}}轴的挠曲程 度,进一步了解各主轴承的磨损状况. 4-2 对即将完成装载作业的远洋船舶,应检查拐档差值的变化情 况.如拐档差值超出了允许值应重新配载,保证拐档差值在许可范同 之内. 4-3 当船舶发生搁浅,碰撞等重大事故后,应测量拐档差查明柴油 机是否因船体变形而引起机座变形; 4-4 拂刮主轴瓦或更换主轴瓦后应测量拐档差查明曲轴的挠曲程 4.5当贯穿螺栓,主轴承固定螺栓,支撑螺栓或机座地脚螺栓重新 预紧后会引起拐档差的变化,在这些情况下,均要进行拐档差的测量工 5.影响拐档差变化的主要因素有那些?5.1 活塞连杆装置本身重量的影响. 活塞连杆装置安装与否,对曲轴的拐档差有一定的影响.但影响 不太大.如发现活塞连杆装置拆除前后拐档差有很大变化,则说明主 轴颈与主轴承没有贴合,有脱空现象,应子检查. 5.2 船舶装载状态的影响. 船舶装载的重量或配载的不同,对拐档差有较大影响,特别是对船 中机舱,其影响特别显着.由于装载因素的变化引起拐档差的变化, 此在装货时要注意配载均匀,不可将货物过于集中两头,以免船体变形 过大影响拐档差. 53 主轴承不均匀磨耗的影响. 主轴承中的一个或几个磨损时,会引起主轴颈不均匀的下沉,使拐 档差发生变化,这是影响拐档差的主要因素之一. 船舶在营运过程中,发现曲轴拐档差过大,应用测量拐档差和桥规 值的方法检验曲轴的状态.如果两者发生矛盾,则说明拐档差过大不 是因主轴承的磨耗不均匀所引起,可能是由于机座变形所造成的. 5-4 各缸功率分配不均的影响. 发动机各缸功率不均匀,会使各道曲拐及主轴承发生不均匀的磨 损,这是造成拐档差的根本原因之一.另外主轴承瓦背与轴承座的吻 合不好,也会形成主轴承的偏磨损,这会使拐档差变坏. 5.5 发动机冷态或热态的影响. 发动机的冷,热态对拐档差也有较大影响,一般热态比冷态的拐档 差值变化要大.不过,热态拐档差很难测量,这时因为测量过程需要较 长的时间,即使刚一停车即开始测量,测到最后一缸,已成冷车,这样测 得的误差反而更大.所以一般着重测量冷态时各缸的拐档差. 影响拐档差的原因是多方面的,测得拐档差以后,必须认真分析, 抓住其主要矛盾,并细致分析各种因素之间内在的联系,才能正确地解 决问题.例如,发现各道主轴承存在偏磨现象,没有考虑到这种偏磨损 是由于各缸功率分配不均造成的,在这种情况下,即使调整了各道轴承 的高度,也只能使拐档差临时改良一下,并没有从根本上消除产生拐档 差的根本原因,所以过一段时间以后,仍会出现较大的拐档差.因此, 我们要认真分析产生曲轴拐档差过大的根本原因,从根本上解决问题, 才能够保证柴油机的正常运行. 参考文献 [1]满一新编船机维护技术.大连海事大学出版社 [2]胡强生编.轮机维护与修理.大连海事大学出版社