軸頸磨損的檢驗(yàn)與修理

1)軸頸磨損的原因曲軸經(jīng)長時(shí)間使用后，由于作用在連桿軸頸和曲軸軸頸的力的大小和方向周期變化而產(chǎn)生不均勻的磨損，這是自然磨損的必然結(jié)果，是正常現(xiàn)象，但由于使用不當(dāng)、潤滑不良、軸承間隙過大或過小，都會加速軸頸的磨損和軸頸磨損不勻度，磨損后的主要表現(xiàn)是軸頸的不圓（失圓）和不圓柱形（錐形）。氣門錐面是氣門與氣門座之間的配合面，氣門的密封性就是依靠兩個表面嚴(yán)密貼合來保證的。

曲軸軸頸（又稱主軸頸）和連桿軸頸的磨損，是由于磨損不均勻而形成沿圓周的軸徑不圓和沿長度的不圓柱形磨損。在內(nèi)燃機(jī)使用過程中，由于零件的磨損與變形，氣門間隙會逐漸增大，促使進(jìn)、排氣門遲開、早關(guān)，導(dǎo)致進(jìn)、排氣的時(shí)間變短，進(jìn)氣不足，排氣不凈，致使內(nèi)燃機(jī)的動力性與經(jīng)濟(jì)性下降，同時(shí)使各零件之間的撞擊與磨損加劇，噪聲增大。連桿軸頸的磨損往往比曲軸軸頸的磨損約大1~2倍。曲軸軸頸的磨損因兩端活塞連桿組相互作用的結(jié)果，所受合力一般小于連桿軸頸，因此，其磨損也小于連桿軸頸。

不圓一一連桿軸頸磨損不圓，主要是由于：內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的氣體壓力、活塞連桿組運(yùn)動的慣性力以及連桿大端的離心力所形成的合力，作用在軸頸的內(nèi)側(cè)面上。因此，連桿軸頸磨損發(fā)生在各軸頸的內(nèi)側(cè)面（即靠曲軸中心線的一側(cè)）。

曲軸軸頸的不圓比連桿軸頸小，也是由于在連桿軸頸離心力的牽制下各點(diǎn)載荷的不均勻性和連續(xù)時(shí)間的不同而造成的。其大部位是靠近連桿軸頸的一側(cè)。

不圓柱形一一連桿軸頸的不圓柱形（斜削）磨損，主要是油道中機(jī)械雜質(zhì)的偏積。④石灰乳法將曲軸洗凈浸在熱油（機(jī)油）中約2h，讓油進(jìn)入裂縫，取出抹干后，用噴槍把“石灰乳液"噴到曲軸上使其干燥（石灰乳液是清潔的白堊和酒精的混合液，其比例為1：10-1：12），或用氣焊火焰將曲軸上的噴層加熱至70~80℃。因?yàn)橥ㄏ蜻B桿軸頸的油道是傾斜的，在曲軸旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，使?jié)櫥椭械臋C(jī)械雜質(zhì)，隨著潤滑油沿油道的上斜面流入連桿軸頸的一側(cè)，由于雜質(zhì)的偏積，造成同一軸頸不均勻的磨損，磨損的大部位是雜質(zhì)偏積的一側(cè)。另外，由于某些內(nèi)燃機(jī)為了縮短連桿長度，將連桿大端做成不對稱，因而造成連桿軸頸沿軸線方向所受的載荷分布不均勻，形成連桿軸頸長度方向沿軸線方向的磨損不均勻。

2）軸頸圓度及圓柱度誤差的檢驗(yàn)曲軸軸頸和連桿軸頸圓度及圓柱度誤差的檢驗(yàn)，一般用外徑千分尺在軸頸的同一橫斷面上進(jìn)行多點(diǎn)測量（先在軸頸油孔的兩側(cè)測量，旋轉(zhuǎn)90°，再測量），其大直徑與小直徑之差，即為圓度誤差；兩側(cè)端測得的直徑差即為圓柱度誤差。

軸頸的圓度及圓柱度公差，直徑在80mm。以下的為0.025mm，直徑在80mm以上的為0.040mm，如超過了，均應(yīng)按規(guī)定修理尺寸進(jìn)行修磨。此外，還可用眼看、手摸來發(fā)現(xiàn)軸頸的擦傷、起槽、毛糙和燒蝕等損傷。

3）軸頸的磨損、圓度及圓柱度超差的修理和磨削

①軸頸磨損傷痕的修理如果曲軸各道軸頸的圓度和圓柱度都未超過規(guī)定限度，而僅有輕微的擦傷、起槽、毛糙和燒蝕等情況，可用與軸頸寬度相同的細(xì)紗布長條纏繞在軸頸上，再用麻繩或布條在紗布上繞兩三圈，用手往復(fù)拉動繩索的兩端，進(jìn)行光磨。凸輪與挺柱之間有很高的接觸應(yīng)力，其相對滑動速度也很高，而潤滑條件則較差?；蛴锰貏e的磨光夾具進(jìn)行光磨。軸頸的傷痕磨去后，為了降低軸頸表面粗糙度，可將軸頸和磨夾上的磨料清洗干凈，涂上一層潤滑油，再進(jìn)行后的拋光。

②軸頸圓度及圓柱度超差的修理曲軸軸頸和連桿軸頸的圓度及圓柱度超過0.025mm或0.040mm時(shí)，即需按次一級的修理尺寸進(jìn)行磨削修整，或進(jìn)行振動推焊，鍍鉻后再磨削至規(guī)定尺寸。因此，機(jī)械增壓系統(tǒng)通常只適用于增壓壓力不超過160~170kPa的低增壓小功率柴油機(jī)。曲軸的磨削一般是在的曲軸磨床或用普通車床改制的設(shè)備上進(jìn)行。在一般小型修配單位，有的用細(xì)銼刀將軸頸仔細(xì)地銼圓，仔細(xì)檢驗(yàn)，反復(fù)進(jìn)行，再用繩索或磨夾按上述方法進(jìn)行光磨。運(yùn)用這種方法修理需要有較熟練的鉗工技術(shù)，才能保證一定的修理質(zhì)量。一般修理入員不可效仿。丨

③軸頸的車磨軸頸的修理尺寸，柴油機(jī)有6級，每縮小0.25mm為一級（0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50），油機(jī)有16級，每縮小0.125mm為一級（0.125、1.250、1.125、1.000、1.625、1.750、1.875、2.000）。當(dāng)柱塞開始壓油至柴油壓力超過出油閥彈簧彈力時(shí)，出油閥開始升起，但并不出油，當(dāng)出油閥升至減壓環(huán)帶下邊緣離開出油閥座孔時(shí)，高壓柴油才通過十字槽、高壓油管流向噴油器，使供油迅速開始。軸頸的大縮小量不得超過2mm，超過時(shí)，應(yīng)用堆焊、鍍鉻和噴鍍等方法修復(fù)。

a.確定修理尺寸上機(jī)磨削。整體式噴油泵柴油發(fā)動機(jī)的總供油時(shí)間通常以噴油泵一缸供油提前角為準(zhǔn)，調(diào)整整個噴油泵供油提前角的方法是改變噴油泵凸輪軸與柴油機(jī)曲軸間的相對角位置。修理尺寸是這樣確定的：曲軸軸頸修理尺寸一磨損嚴(yán)重軸頸的小直徑一加工余量×2，一般尺寸加工余量為0·05mmo所得之值對照修理尺寸表，看這個數(shù)值同哪一級修理尺寸比較近，就選擇哪一級修理尺寸。修理尺寸選擇好后，就在磨床上進(jìn)行磨削。

b.注意事項(xiàng)。⑤用平口螺釘旋具壓平推力軸承上鎖片的翻邊，先擰下4只六角螺栓，然后取出推力軸承及另一片推力片。修理時(shí)要以磨損厲害的軸頸為標(biāo)準(zhǔn)，把各個軸頸車磨成一樣大小。由于主軸頸和連桿軸頸的磨損程度不一樣，所以，它們的修理尺寸不一定是同一級的，而各道主軸頸或連桿軸頸的修理尺寸，在一般情況下應(yīng)采用同一級的。曲軸的圓根處保留完善，千萬不能磨小圓角的弧度，一般圓角的半徑為4~6mm。

c.車磨后的要求。氣門間隙發(fā)動機(jī)工作時(shí)，氣門、推桿、挺柱等零件因溫度升高而伸長。其失圓度和錐形度應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。一般而言，當(dāng)D<80mm時(shí)，主軸頸和連桿軸頸的失圓度和錐形度允許范圍分別為0.015mm和0.02mm；當(dāng)D>80m，主軸頸和連桿軸頸的失圓度和錐形度允許范圍分別為0.02mm和0.03mm。

曲軸裂紋與折斷的檢查曲軸裂紋多發(fā)生在連桿軸頸端部或曲軸臂與曲軸軸頸的結(jié)合處。其檢查方法有以下幾種。

①磁力探傷法 用磁力探傷器進(jìn)行檢查，先把曲軸用磁力探傷器磁化，再用鐵粉末撒在需要檢查的部位，同時(shí)用小手錘輕輕敲擊曲軸。這時(shí)注意觀察，如有裂紋，在鐵粉末聚積的中間就會發(fā)現(xiàn)有清楚的裂紋線條。

②錘擊法 先清除黏附在曲軸表面上的油污，然后用煤油或柴油浸洗整個曲軸，再取出曲軸將其抹拭干凈，后將曲軸的兩端支撐在木架上，用小手錘輕輕敲擊每道曲軸臂。由于新鮮氣體（或可燃混合氣）和廢氣流動慣性都很大，雖然進(jìn)、排氣門同時(shí)開啟，但氣流并不互相錯位與混合。如發(fā)出“鏘、鏘”（連貫的尖銳金屬聲），則表示曲軸無裂紋；如發(fā)出“波、波”（不連貫，短促的啞金屬聲），則表示曲軸有裂紋。然后在這附近容易產(chǎn)生裂紋的部位，用眼看或用放大鏡仔細(xì)觀察，如發(fā)現(xiàn)油漬冒出或成一黑線的地方，就是裂紋之所在。

③粉漬法 將曲軸用煤油或柴油洗凈抹干后，在曲軸表面均勻涂上一層滑石粉，然后用小手錘輕敲曲軸臂，如果曲軸存在裂紋，油漬就會由裂紋內(nèi)部滲出而使曲軸表面的滑石粉變成黃褐色，即可發(fā)現(xiàn)裂紋之所在。

④石灰乳法 將曲軸洗凈浸在熱油（機(jī)油）中約2h，讓油進(jìn)入裂縫，取出抹干后，用噴槍把“石灰乳液"噴到曲軸上使其干燥（石灰乳液是清潔的白堊和酒精的混合液，其比例為1：10-1：12），或用氣焊火焰將曲軸上的噴層加熱至70~80℃。應(yīng)用最為廣泛的直列柱塞式噴油泵柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)組成：直列柱塞式噴油泵一般由柴油機(jī)曲軸的正時(shí)齒輪驅(qū)動。這時(shí)，白堊便吸收儲存在裂縫中的油液，這部分白堊便成暗色，顯示出裂紋的形狀。

曲軸裂紋、折斷的修理曲軸有了裂紋或折斷，可用“焊修”的方法進(jìn)行修復(fù)，其工藝要點(diǎn)簡述如下。

①焊修前的準(zhǔn)備 先將曲軸放在堿水中煮洗清潔，除去油污，再用鑿刀沿著裂紋表面鑿成“U”形槽。若感覺有阻力不能輕易扳動，但取出銅片后又能以輕微力量即可轉(zhuǎn)動，即表示合適。槽深以不見裂紋為好。槽的底部呈圓弧形，槽口的寬需根據(jù)裂紋的深度、長度和形狀等情況來決定。然后進(jìn)行校正，使曲軸的彎曲擺差不超過規(guī)定范圍。后，將曲軸裝在的焊架上，或裝在汽缸體上，并在曲軸與焊架或汽缸體之間墊以鐵質(zhì)襯瓦。再將軸承蓋用螺栓緊固，避免曲軸在焊接過程中彎曲變形。如果焊接折斷的曲軸，需按曲軸折斷的原痕找出中心縫，用電焊在斷縫兩側(cè)先點(diǎn)焊幾點(diǎn)，再在裂縫未電焊的兩面開槽后焊接。

②焊修焊修前，先用氣焊火焰在焊補(bǔ)部位加溫至350~450℃，再用直徑3~4mm的低碳鋼電焊條進(jìn)行電焊焊接。焊接時(shí)，用采用對向焊接（與裂紋垂直方向移動焊條）的方法，而且每焊完一層后，應(yīng)立即清除焊渣，再焊下一層。

③焊后整理 焊后，應(yīng)先將焊修處鑿修平整，并鉆通油道，檢驗(yàn)焊接處有無裂紋，曲軸有沒有彎曲變形。然后用磨床在焊接處進(jìn)行磨削加工，使表面光潔平整，并可在曲軸的工作表面進(jìn)行熱處理，以增加工作表面的抗磨性能。