大中型柴油机曲轴在机内原位进行修理的工艺方法技术

一种大中型柴油机曲轴在机内原位进行修理的工艺方法，包括下列步骤：拆卸全部活塞－连杆组件，并移出机外；拆卸曲轴平衡重块；主轴承体移至车间进行恢复性修理；检查所有的主轴瓦、间隙测量和主轴颈表面状况；磨削损坏的轴颈；安装已磨好主轴颈处的主轴承座或配装工艺主轴瓦，测量曲臂差和测量要被磨削主轴颈及其前后两端主轴颈跳动；安装已磨好主轴颈处的轴瓦及主轴承座或配装工艺主轴瓦；测量全部曲臂差。本发明专利技术使得曲轴在不拆装机器或不改造附加工程的前提下，在原安装位置上进行曲柄销轴颈和主轴颈的机械加工，运用新制曲轴加工曲柄销轴颈和主轴颈工艺原理，保证修理后曲轴的精度达到“柴油机曲轴修理标准”的要求，尤其是形位精度。本发明专利技术达到了最低的修理成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大中型柴油机曲轴修理的工艺方法，尤其指大中型柴油机 曲轴在机内原位进行修理的工艺方法。
技术介绍
柴油机是一种动力机械，用于将燃油(柴油重燃油)在机内燃烧产生的功能即热能转化为机械能。其用来驱动需要动力功能的机械、设备，例如:推进船 舶的螺旋桨、发电机......等等。用途极为广泛。曲轴在柴油机上的职能为第一，燃油在柴油机气缸内燃烧发生的热功作用于活塞，活塞做往复运通过单连杆转换成旋转运动，由曲轴来担当功能被吸收和输出；第二，柴油机工作循环过程的实现有专门的机构动作来完成，由曲轴来担 当驱动源；第三，在柴油机结构布局上一般附设有润滑油泵、冷却水泵、减振机件(平 衡重)和减振机构(机械平衡装置、阻尼减振器)....等等辅助机构，由曲轴来 担这些辅助机构的驱动。因此，曲轴在柴油机上所占的是主体、主导地位。但曲轴在使用中会因腐蚀、磨损和疲劳三因素造成损坏(失效)现象的出 现，譬如第一，给曲轴轴承的润滑油变质，含水、酸份超标，轴颈表面被"腐蚀" 损坏；第二，润滑系统的失效造成轴颈提早到达"剧烈磨损阶段"出现轴径磨损 损坏和相配机件损坏；第三，曲轴制造的原材料在轴的某部位有隐蔽缺陷的疲劳源，运转到一定 时候，就发生曲轴"断裂"等。而对于第一、第二种所述的曲轴的损坏是被动损坏，它的性质是"非正常 损坏"。曲轴的非正常损坏(失效)的出现形式及其原因1. 曲柄销轴颈和主轴颈表面磨损。其主要是曲柄销轴颈和主轴颈它们和 轴瓦组成一对摩擦副。机器在运转时，按设计其所给予的润滑是"液体动力润 滑"，轴和轴瓦相对应的摩擦面被具有一定压力的滑油流体所隔离，所以它们 之间的摩擦力是很小的。由此，轴颈的磨损仅是表面粗糙度的轮廓峰，从设计 上确定曲柄销轴颈和主轴颈正常情况是不磨损的。这二对摩擦副要磨损的是轴 瓦，是软质的表面合金层。但是由于实际运转中，润滑没有完全达到"流体动 力润滑"，原因是轴颈的受载交变、大的冲击力和振动，将润滑油膜破坏，从 而加大了其与轴瓦摩擦力，不仅轴瓦要磨损，轴颈也要出现较明显的磨损了， 其一般发生在曲柄销上，有不少的机型有这一不足而被列为"正常磨损"了。2. 单个曲柄肖轴颈和单个主轴颈表面烧损1) 轴颈的形状精度失真，如椭圆、不平直有台阶等，尤其出现在曲柄肖 轴颈上为多，使用者没有按机器说明书的规定进行定期检査，以发现轴颈出现 形状精度失真的迹象并寻找原因予以排除。而主轴颈烧损还有是连杆大端轴承 轴瓦烧熔的铜铁杂屑，通过油孔进入主轴承而引起主轴瓦烧瓦，从而使主轴颈 受损。2) 与相关的摩擦件损坏如连杆及其轴瓦或主轴承及其轴瓦，导致曲柄肖 轴颈或主轴颈受损。3) 柴油机"飞车"，运动部件受损而不泛曲柄肖或主轴颈在列。3. 多个主轴颈的表面烧损，其出现原因1) 润滑系统工作失常，诸如机油压力低；机油老化；过滤器失效等等。2) 主轴瓦"超期服役"。主轴颈和轴瓦间的摩擦"液体摩擦"转变成"边 界摩擦"，润滑也成了 "边界润滑"。3) 柴油机超负荷运转，如船舶在浅水海域高负荷航行。4) 船舶搁滩，其部位是机舱，造成机器机座的主轴承孔中心偏移，主轴颈和主轴承装配精度失效。4. 曲轴纵向弯曲，曲轴整体的位置精度失真。当一个或以上连续位置的主轴颈烧瓦，当烧瓦瞬间，主轴颈受热温度达到1200摄氏度以上，此时，柴油机还在 运转，曲轴受载。由此， 一方面主轴颈表面受损(俗称咬轴)；另一方面，局部轴段弯曲。因为，曲轴装在机座内是一个多支承的n个等跨连续梁(主轴承就是支 承，n是曲拐数)，二支承间组成一个梁单元，其受力而使软化的轴发生弯曲，此 时，不超过100°C低温的滑油还仍往主轴承里输，从而把软化的轴急速冷却而进 行了"淬火"处理，局部轴段弯曲被定形；轴颈表面外层还生成高硬度的"淬火层"， 其硬度通常要有500HB以上，严重的高达700HB;同时伴有"淬火裂纹"出现。5.曲轴热套部位移位，造成曲轴中心线位移。其出现原因柴油机"飞车"； 曲轴输出遇阻其扭矩超过轴颈热套结合力矩；热套部位材质塑性变形；…。基于曲轴在柴油机上的职能和位置，它是一件特别重要、大型的基本构件， 其使用材料特殊、制造工艺复杂、生产周期较长，制造成本颇高(约占整台柴油机制造成本的20%左右)，因此，它是以"没有预期寿命"来设计的。所以一般情况损坏的曲轴处理是修理。上述曲轴损坏的形式l， 2， 3项要修理的部位都是轴颈一曲柄销轴颈和主 轴颈，是单纯修理轴颈。而4， 5项，损坏形式除了主轴颈有直接损坏要修理 外，它的位置精度(曲轴弯曲和中心线偏移)，其修整也是通过修理主轴颈来 达到的其应有的位置精度。因此，曲轴的修理是修理轴颈为内容的修理工程。在已经确定了柴油机的曲轴损坏后，可以经修理来恢复其精度，而修理工 作必需把曲轴放到机床上去。由此，要将柴油机全部拆散，把曲轴送至有适应 曲轴尺寸规格的机床的工厂去，修理完成送返原处，柴油机装复，试车。这样， 为了曲轴的修理，却带出了一个系列辅助工程-整台柴油机在原安装地拆散一搬运出机舱(电厂) 一运至修理厂一上机床 加工修理一运返回原处一安装一试车。可想而知，这个系列工程相当烦琐和复 杂，要花费较多的人力、物力、财力，修理周期也长，船舶仃航电厂仃发电的 损失严重。为此，而总共付出的费用，远远超出曲轴本身修理的支出。因此，经常接受曲轴修理工技人员，就产生了要使"曲轴不要拆离机器在 原位进行修理的工艺"的思想。综上，如何提供一种在机内原位进行修理的工艺方法，并通过该方法不仅使得修理除轴颈直径减小外，各项精度(尺寸精度、形状精度、位置精度、表 面粗糙度)都达到技术标准，而且达到修理成本最低，是本申请人致力研究的 内容之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大中型柴油机曲轴在机内原位进行修理的工 艺方法，使得曲轴在不拆装机器或不改造附加工程的前提下，在原安装位置上 进行曲柄销轴颈和主轴颈的机械加工，并使修理后曲轴的精度达到"柴油机曲轴 修理标准"的要求，同时达到了最低的修理成本。本专利技术所提供的一种， 包括下列步骤.-1) 使用机器配备的专用工具拆卸全部活塞-连干组件，并移出机外；2) 检査机座或架的底脚螺钉，并紧固松动的和补上缺损的；3) 使用机器配备的专用工具，拆卸曲轴平衡重块；4) 使用机器配备的专用工具，进行下列操作a) 对于曲轴安装是倒挂式，则拆卸主轴承座体；对于曲轴安装是正置式， 则取走烧损的轴瓦；b) 主轴承体移至车间进行恢复性修理；5) 测量曲臂差；6) 检査所有的主轴瓦、间隙测量和主轴颈表面状况；7) 有连续两挡主轴颈要修磨的，则要a) 加装支承对于曲轴安装是倒挂式，则加装主轴承体；对于曲轴安装 是正置式，则加装主轴瓦；b) 增加支承后曲臂差必须达到允许值内，主轴颈在轴承内左右没有顶 住，底部贴合；8) 测量要修磨的主轴颈及其前后主轴颈的跳动值；9) 开始磨削损坏的轴颈；10) 安装已磨好主轴颈处的主轴承座或配装工艺主轴瓦，测量曲臂差和测 量要被磨削主轴颈及其前后两端主轴颈跳动，必须使修理过的曲轴其形状和位置精度达到技术标准；11) 按步骤9),进行主轴颈的修磨；12) 安装已磨好主轴颈处的轴瓦及主轴承座或配装工艺主轴瓦；13) 安装主轴承盖或放有上轴瓦，并测量主轴承间隙；14) 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大中型柴油机曲轴在机内原位进行修理的工艺方法，包括下列步骤：１）使用机器配备的专用工具拆卸全部活塞－连干组件，并移出机外；２）检查机座或架的底脚螺钉，并紧固松动的和补上缺损的；３）使用机器配备的专用工具，拆卸曲轴 平衡重块；４）使用机器配备的专用工具，进行下列操作：ａ）对于曲轴安装是倒挂式，则拆卸主轴承座体；对于曲轴安装是正置式，则取走烧损的轴瓦；ｂ）主轴承体移至车间进行恢复性修理；５）测量曲臂差；６）检查所有 的主轴瓦、间隙测量和主轴颈表面状况；７）有连续两挡主轴颈要修磨的，则要：ａ）加装支承：对于曲轴安装是倒挂式，则加装主轴承体；对于曲轴安装是正置式，则加装主轴瓦；ｂ）增加支承后曲臂差必须达到允许值内，主轴颈在轴承内：左 右没有顶住，底部贴合；８）测量要修磨的主轴颈及其前后主轴颈的跳动值；９）开始磨削损坏的轴颈；１０）安装已磨好主轴颈处的主轴承座或配装工艺主轴瓦，测量曲臂差和测量要被磨削主轴颈及其前后两端主轴颈跳动，必须使修理过的曲轴 其形状和位置精度达到技术标准；１１）按步骤９），进行主轴颈的修磨；１２）安装已磨好主轴颈处的轴瓦及主轴承座或配装工艺主轴瓦；１３）安装主轴承盖或放有上轴瓦，并测量主轴承间隙；１４）测量全部曲臂差；１５ ）结束曲轴修理全过程。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周国华，
申请(专利权)人：上海浦东汉华科技工程公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]