浅析船用柴油机曲轴拐档差的测量与调整 浅析船用柴油机曲轴拐档差的测量与调整 摘 要: 在现代船舶柴油机的检修中, 经常用测量拐档差的方法来检查曲轴轴线的状态和主轴承的磨损情况。 本文通过介绍曲轴拐档差的测量来判断分析轴线的挠曲程度、 轴承磨损情况及船体、 机座变形与否, 从而提出调整的方法。 关键词: 臂距值 拐档差(臂距差) 测量 分析 主轴承 1 概述 拐档差也称臂距差。 柴油机曲轴上两个相邻曲柄臂之间的距离称为拐档值(或称臂距值)。 曲柄销在上、 下死点或左、 右舷位置时的两拐档值之差即为拐档差。 因此, 柴油机曲轴拐档差的测量其实也就转化为拐档值测量。 2 拐档差测量的意义 对于船舶的主辅机来说, 曲轴无疑是一重要组成部件。 而曲轴本身结构复杂, 刚性较差的零件易产生弯曲变形。 安放在柴油机机座主轴承上的曲轴, 由于柴油机不停地运转会使主轴承轴瓦 (特别是下瓦)产生磨损, 其程度均匀性的不同即会造成各道主轴承下瓦高低的不等,主轴承的中心线发生偏离, 因而也就会导致曲轴变形, 轴线弯曲, 运转过程中产生了附加的弯曲应力。 反过来加剧了轴瓦的磨损, 形成恶性循环。 曲轴轴线变化使曲柄也产生变形, 曲柄臂时而张开, 时而收拢, 随曲轴回转周期变化。 这样, 就会使得曲柄臂与曲柄销连接的过渡圆角处产生时拉时压的应力。 在这种周期重复的附加应力作用下,该处产生疲劳裂纹, 甚至使曲轴断裂, 因而在此油机运转期间, 了解主轴承或下瓦的高低情况(也即曲轴轴线状态) 就显得很有必要, 而拐档差与轴瓦高低、 曲轴变形有着密切的关系, 因此重视主辅机曲轴拐档差的变化, 测量并控制拐档差在允许的范围内, 以免产生断轴事故是轮机员的一项重要工作。 3 拐档差的测量 3. 1 测量方法: 臂距值是用专用的测量工具一拐档表来测量的, 测量时将拐档表安装在曲柄臂之间的固定位置上, 并要求与曲柄销颈平行。 当拐档表安装的位置不同, 所测得的臂距就不同。 当然臂距差也就不同了。 因此, 必须规定测量点的位置。 有些柴油机在曲轴制造时就在曲柄臂内侧打上冲孔, 定为测量点的位置, 以便于每次测量时迅速, 准确安装拐档表。 没有打冲孔的柴油机通常规定测量点, 设在距曲柄梢中心线S+D/2 处, 式中 S 为活塞冲程(mm), D 为曲轴直径(mm), 而一般为了测量方便, 往往就直接把测量点选在 A 点处。 如 另外, 对于在运行中的柴油机, 由于活塞运动部件已装于曲轴上,当要测量曲柄销处于下死点位置时的臂距值 L 下时, 连杆正好处于中间, 拐挡表不能安装, 所以实际工作中, 将曲柄销在下死点的臂距值L 下由曲柄销位于下死点前 15° 和下死点后 15°(度数没严格规定,只要求对称及不碰连杆为准) 两位置臂距值 L 前 15° 、 L 后 15° 平均值来代替即 L 下=(L 前 15° +L 后 15° ) /2。 因此在实际测量中,要测 0° 、 90° 、 165° 、 195° 、 270° 的五个曲柄位置的拐档值。曲轴按正车或倒车回转一周, 可全部测出。 如图 2 所示。 3. 2 测量分析 当按照曲柄销的位置来测量与记录时 为方便起见, 柴油机曲轴拐档差一般只测垂直, 水平两个位置,即 △垂直=L 上―L 下 △水平=L 左―L 右 式中△――臂距差( mm) △垂直、 △水平――分别为曲轴处于垂直平面内和水平平面内的臂距差 mm L 上、 L 下――分别为曲柄销在上、 下死点位置时的臂距值 mm L 左、 L 右――分别为曲柄销在左、 右弦位置时的臂距值 mm 两种情况: 见表 1 所示 A. 当测得 L 上>L 下, 即△垂直>0 为“+” 值时, 表明该段轴轴线呈下塌形或下弧线弯曲, 即为“  ” 形, 也可说明该曲柄所在两主 轴承位置较低。 B. 当测得 L 上
L 右即△水平>0, 当为“+” 值表明该段曲轴轴线呈右弧线弯曲, 即为“) ” 形, 也说明该曲柄所在两主轴承位置较低。 当 L 左