摘要：柴油發(fā)電機的上下主軸瓦（曲軸軸承）修配的基本工藝與軸頸接觸面積的要求，以及松緊度與接觸面積之間關(guān)系的處理等同連桿瓦基本一致。但連桿軸承是單個配合，而曲軸軸承是幾道曲軸軸承支持著一根曲軸，這就要求修配后的各道曲軸軸承中心線必須一致，因此首先應(yīng)進行水平線的校正，而后再研合各軸承。康明斯發(fā)電機廠家在本文中列舉了柴油機曲軸軸承水平線校正和檢驗方法，并詳細陳述了發(fā)動機曲軸飛輪組的裝配步驟（包含主軸瓦的安裝）。

 

一、曲軸軸承的裝配要求

 

1、軸瓦長度規(guī)定

      新軸承裝入座孔內(nèi)，上下兩片的每端均應(yīng)高出軸瓦座平面0.03-0.05mm。以保證軸瓦與座孔緊密貼合，提升散熱效果。

      軸瓦長度檢查方法：將軸瓦安裝好，裝上軸瓦蓋，按規(guī)定力矩值擰緊一端螺栓，在另一端蓋與軸瓦座平面間插入厚度為0.05mm的墊片，當擰該端螺栓的力矩達到10-20N·m時，如墊片能抽不出，說明軸承長度過長，應(yīng)將無定位突榫的一端銼低;如墊片能抽出，說明軸瓦長度合適;如未擰到規(guī)定力矩值墊片就抽不出，說明軸瓦過短，應(yīng)重新選配。

2、背面光滑突榫要好

       軸承背面應(yīng)無斑點，表面粗糙度Ra為0.8m，突榫可防止軸瓦轉(zhuǎn)動，起定位作用，如突榫過低，可用尖統(tǒng)沖擊理想的高度，如突榫損壞，應(yīng)重新選軸瓦。

3、彈性合適無啞聲

       把新軸瓦放入軸瓦座上后，要求軸瓦的曲率半徑大于座孔的曲率半徑，當軸瓦裝入座孔后，可借軸瓦自身的彈力與軸承座孔緊密貼合，以利于散熱。檢查軸瓦有無啞聲，可敲擊軸瓦背面查聽，有啞聲說明合金與底板結(jié)合不牢，應(yīng)重新選配。

4、軸瓦軸頸的配合間隙要適當

      選用軸瓦時，必須對其配合間隙進行檢查。檢查時，用量缸表和測微器測量軸瓦和軸頸，其差值即為配合間隙。軸瓦的配合間隙的檢驗檢查方法是：關(guān)于連桿瓦，在軸瓦上涂一層薄機油，將連桿在相應(yīng)軸頸上，按規(guī)定力矩值擰緊螺栓，然后用手甩動連桿，能轉(zhuǎn)動1-1/2圈，沿軸線方向扳動連桿，沒有間隙感覺，即符合要求；關(guān)于曲軸瓦，在各道軸頸鶴軸瓦表面涂以機油，裝好曲軸按規(guī)定力矩值擰緊螺栓，雙手扳動曲軸，以曲軸能轉(zhuǎn)動1/2圈，且轉(zhuǎn)動輕便、均勻無阻滯現(xiàn)象為合適。

5、曲軸徑向間隙應(yīng)符合標準

      一般而言，曲軸軸承的配件中都有檢驗曲軸徑向間隙的專用塑料線規(guī)，如圖2所示。檢驗時，拆下軸承蓋，把線規(guī)縱向放入軸承中，再按原廠規(guī)定的扭矩緊固軸承蓋。擰緊過程中要注意防止軸承轉(zhuǎn)動，然后拆下軸承蓋，取出已壓展的塑料線規(guī)，與附帶的不同寬度色標的量規(guī)或第一道軸承蓋側(cè)面不同寬度的刻線比照，其值即為軸承的間隙值。

 

圖1  柴油機曲軸主軸承配合示意圖

圖2  柴油機主軸承間隙測量法（塑料線規(guī)）

 

二、曲軸軸承修理方法

 

1、水平線的校正

      在修刮前，首先檢查當柴油發(fā)電機軸瓦裝入座孔時，各道軸瓦是否在一條水平線上。

（1）檢查方法

      在柴油發(fā)電機曲軸軸頸上涂上一層紅丹油，并把曲軸放在裝有軸瓦的汽缸體上，裝上軸瓦蓋適當擰緊螺栓（用約60cm長的撬棍能以臂力撬動曲軸為宜），撬動曲軸數(shù)圈，然后取下瓦蓋，抬下曲軸，查看各道軸瓦的接觸情況。若各道軸瓦接觸面積相差很大或個別軸瓦根本不接觸，一般應(yīng)另行選配軸瓦。若各道軸瓦雖然不一致，但相差不多，可把下瓦接觸重的部分刮去，直至達到接觸面積為75％以上為止，此時，下軸瓦的水平線即校好。

     曲軸箱有三種常見結(jié)構(gòu)形式：底座式、隧道式和懸掛式。在校正水平線時，前二者校下瓦，后者校上瓦。主軸瓦上下瓦區(qū)分如圖3所示。

（2）注意事項

      在校正水平線的過程中，因各道軸瓦的水平線是很不相同的，并且它們之間相互影響，因此，要經(jīng)常而準確地觀察與分析各道軸瓦的變化情況及其原因，并注意以下兩點：

① 在水平線未校正好前，最好不要刮削上瓦，否則可能會造成當水平線尚未校好時，扭力已達到規(guī)定值，而上瓦接觸仍很差，松緊度也過松等不良現(xiàn)象。

② 當水平線校好后，除下瓦的個別較重部分適當刮去外，最好不用刮削下瓦的方法來達到松緊度適當?shù)哪康?，否則，可能使校好的水平線又遭到破壞。

2、刮配各道軸瓦

      水平線校好后，抬上曲軸，并按記號裝上主軸瓦蓋和軸瓦，如圖4所示。以一定次序逐道擰緊螺栓，每擰緊一道，轉(zhuǎn)動曲軸數(shù)圈，松開該道螺栓，再擰緊另一道，全部這樣做完后，取下主軸瓦蓋，根據(jù)接觸面情況修刮軸瓦合金。修刮方法與連桿瓦的修刮方法相同。

3、刮配的檢驗標準

      主軸與軸瓦接觸面如圖5所示。曲軸軸承接觸面積最后一道：95％以上；其他各道：75％以上，而且接觸點分布均勻，無較重的接觸痕跡。間隙（松緊度）適當檢查方法如下：

① 經(jīng)驗法：

      在柴油發(fā)電機軸瓦表面加入一薄層機油，如圖6所示。并將瓦蓋按規(guī)定力矩擰緊（擰緊順序同上），用雙手的腕力扳動曲軸臂，能使曲軸轉(zhuǎn)動一圈左右為合適。

② 公斤扳手法（比較可靠的方法）：

      用扭力扳手在曲軸后端裝飛輪的螺栓處轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動力矩為：3道瓦：2~3kgf•m；4道瓦：3~4kgf•m；5道瓦：4~5kgf•m；6道瓦：6~7kgf•m；7道瓦：7~8kgf•m即為合適。另外還有測量法和鉛絲、銅皮法，這兩種方法已在前面講過，在這里就不再重述。

      經(jīng)過檢查，若配合間隙過小，應(yīng)進行適當修刮；若配合間隙過大，可將軸瓦兩端的調(diào)整墊片減少，或在軸瓦背面墊適當厚度的銅皮（大修時不允許），必要時可更換軸瓦。切不可用銼刀銼削軸瓦蓋或座孔的兩端。關(guān)于軸瓦與軸頸的徑向間隙，每種機型都有明確的規(guī)定。配合間隙大小與軸瓦合金層的材料、軸頸直徑、柴油機轉(zhuǎn)速及軸瓦單位面積上承受的載荷有關(guān)，但起決定性作用的還是軸瓦合金層的材料。一般而言：巴氏合金軸瓦<銅合金軸瓦<鋁合金軸瓦<鎳合金軸瓦。

4、軸瓦松緊度不當?shù)暮蠊?/span>

（1）配合間隙過大的后果：

      機油流失；油壓減??；油膜形成困難；軸瓦承受的沖擊負荷加??；產(chǎn)生敲擊聲。

（2）配合間隙過小的后果：

      油膜形成困難；產(chǎn)生半干摩擦；軸承的工作溫度上升；軸瓦磨損加劇；燒瓦或“抱軸”。

 

圖3  曲軸主軸瓦的上下瓦區(qū)分	圖4  主軸瓦蓋與軸瓦安裝示意圖
圖5  軸瓦與主軸接觸面刮配	圖6  曲軸主軸瓦潤滑涂抹

 

三、曲軸飛輪組的安裝

 

1、軸承安裝

（1）安裝曲軸上軸承（除3號軸頸外）

      如圖7（a）所示，將帶機油槽的上軸承安裝到氣缸體上，用刻度尺測量氣缸體邊緣和上軸承邊緣間的距離。

（2）安裝3號軸頸曲軸上軸承

       如圖7（b）所示，將帶機油槽的上軸承安裝到氣缸體上，用游標卡尺測量氣缸體邊緣和上軸承邊緣間的距離。尺寸（A、B）為0.7 mm（0.0276in）或更小。

（3）安裝曲軸上止推墊圈

      使機油槽向外，將2個止推墊圈安裝到氣缸體的3號軸頸下方，并在曲軸止推墊圈上涂抹發(fā)動機機油。

（4）安裝曲軸下軸承

        如圖8所示，將下軸承安裝到軸承蓋上，用游標卡尺測量軸承蓋邊緣和下軸承邊緣間的距離。尺寸（A、B）為0.7 mm（0.0276in）或更小。

 

圖7  柴油機曲軸上軸承安裝圖

圖8  柴油機曲軸下軸承安裝圖

 

2、安裝曲軸

（1）在上軸承上涂抹發(fā)動機機油。

（2）在下軸承上涂抹發(fā)動機機油。

（3）將曲軸安裝到氣缸體上。

（4）檢查數(shù)字標記，并將軸承蓋安裝到氣缸體上。

（5）在軸承蓋螺栓的螺紋上和軸承蓋螺栓下涂抹一薄層發(fā)動機機油，暫時安裝10個主軸承蓋螺栓。

提示：確保軸承蓋安裝正確。

（6）用塑料錘輕輕敲擊軸承蓋以確保正確安裝。

（7）安裝曲軸軸承蓋螺栓。

第一步：按圖9所示的順序安裝并均勻緊固10個主軸承蓋螺栓，扭矩為40 N-m。

第二步：用油漆在軸承蓋螺栓前端做標記，將軸承蓋螺栓再緊固90°，檢查并確認油漆標記現(xiàn)在與前端成90°角，如圖10所示。

（8）檢查并確認曲軸轉(zhuǎn)動順暢，檢查曲軸軸向間隙。

 

圖9  曲軸主軸承蓋螺栓緊固順序

圖10  曲軸主軸承蓋螺栓標記

 

3、安裝發(fā)動機后油封

（1）在新油封唇口涂抹通用潤滑脂。注意：使唇口遠離異物。

（2）用錘子敲入油封，直到其表面與后油封座圈邊緣齊平。

注意：擦去曲軸上多余的潤滑脂。不要斜敲油封。

4、安裝加強曲軸箱總成

（1）清潔加強曲軸箱。

（2）在接合面及螺栓孔位置連續(xù)涂抹密封膠（直徑為2.5mm）。

注意：清除接觸面的所有機油。涂抹密封膠后3min內(nèi)安裝曲軸箱；安裝加強曲軸箱后，至少2h內(nèi)不要啟動發(fā)動機。

（3）用11個螺栓安裝加強曲軸箱，扭矩為21N-m。

（4）用干凈的布擦去多余的密封膠。

5、安裝飛輪分總成

（1）暫時安裝曲軸皮帶輪，并用SST固定住曲軸。

注意：安裝SST時要檢查其安裝位置，以防止SST安裝螺栓接觸正時鏈條蓋分總成。

（2）在新螺栓的2個或3個螺紋端上涂抹黏合劑。

（3）如圖11所示，在螺栓上做標記，用油漆在螺栓前端做標記。

（4）如圖12所示，按相同的順序?qū)?個螺栓再緊固90°。

（5）檢查并確認油漆標記現(xiàn)在與前端成90°角。

（6）檢查并確認曲軸轉(zhuǎn)動順暢。

 

圖11  柴油機飛輪緊固螺栓擰緊順序

圖12  柴油機飛輪緊固螺栓二次擰緊

 

總結(jié)：

      在進行柴油發(fā)電機主軸承修理時，一般都采用刮削的方法來達到其精度要求，保證其使用性能。因此，刮削的質(zhì)量對曲軸飛輪組的運轉(zhuǎn)至關(guān)重要。削刮質(zhì)量不好，柴油機在試車時就會很容易地在極短的時間內(nèi)是軸瓦由局部粘損而達到大部分粘損，直至軸被粘著咬死，軸瓦損壞不能使用。因此，無論是曲軸飛輪組裝配工作還是在刮削軸瓦時應(yīng)交給康明斯公司授權(quán)的經(jīng)銷商，并由經(jīng)過培訓(xùn)的技術(shù)經(jīng)驗豐富的機修工操作。

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