摘要：柴油發電機的上下主軸瓦（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，因此首先應進行水平線的校正，而后再研合各軸承。康明斯發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、軸瓦長度規定

      新軸承裝入座孔內，上下兩片的每端均應高出軸瓦座平面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;如未擰到規定力矩值墊片就抽不出，說明軸瓦過短，應重新選配。

2、背面光滑突榫要好

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

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合不牢，應重新選配。

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：關于連桿瓦，在軸瓦上涂一層薄機油，將連桿在相應軸頸上，按規定力矩值擰緊螺栓，然后用手甩動連桿，能轉動1-1/2圈，沿軸線方向扳動連桿，沒有間隙感覺，即符合要求；關于曲軸瓦，在各道軸頸鶴軸瓦表面涂以機油，裝好曲軸按規定力矩值擰緊螺栓，雙手扳動曲軸，以曲軸能轉動1/2圈，且轉動輕便、均勻無阻滯現象為合適。

5、曲軸徑向間隙應符合標準

      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，如圖2所示。檢驗時，拆下軸承蓋，把線規縱向放入軸承中，再按原廠規定的扭矩緊固軸承蓋。擰緊過程中要注意防止軸承轉動，然后拆下軸承蓋，取出已壓展的塑料線規，與附帶的不同寬度色標的量規或第一道軸承蓋側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）

 

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構形式：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，扭力已達到規定值，而上瓦接觸仍很差，松緊度也過松等不良現象。

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的目的，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，轉動曲軸數圈，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 經驗法：

      在柴油發電機軸瓦表面加入一薄層機油，如圖6所示。并將瓦蓋按規定力矩擰緊（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動，其轉動力矩為：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。

      經過檢查，若配合間隙過小，應進行適當修刮；若配合間隙過大，可將軸瓦兩端的調整墊片減少，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。關于軸瓦與軸頸的徑向間隙，每種機型都有明確的規定。配合間隙大小與軸瓦合金層的材料、軸頸直徑、柴油機轉速及軸瓦單位面積上承受的載荷有關，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、軸瓦松緊度不當的后果

（1）配合間隙過大的后果：

      機油流失；油壓減小；油膜形成困難；軸瓦承受的沖擊負荷加劇；產生敲擊聲。

（2）配合間隙過小的后果：

      油膜形成困難；產生半干摩擦；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）在上軸承上涂抹發動機機油。

（2）在下軸承上涂抹發動機機油。

（3）將曲軸安裝到氣缸體上。

（4）檢查數字標記，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在與前端成90°角，如圖10所示。

（8）檢查并確認曲軸轉動順暢，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內安裝曲軸箱；安裝加強曲軸箱后，至少2h內不要啟動發動機。

（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，按相同的順序將8個螺栓再緊固90°。

（5）檢查并確認油漆標記現在與前端成90°角。

（6）檢查并確認曲軸轉動順暢。

 

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：

      在進行柴油發電機主軸承修理時，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，刮削的質量對曲軸飛輪組的運轉至關重要。削刮質量不好，柴油機在試車時就會很容易地在極短的時間內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交給康明斯公司授權的經銷商，并由經過培訓的技術經驗豐富的機修工操作。

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