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船舶柴油機曲軸軸心線怎么調整?導讀 船機故障心莫慌,遇事不決船機幫 導讀 曲軸是一個結構復雜、剛性差的重要零件,容易產生彎曲變形,即便自重也能使其產生變形。 因此,柴油機正常運轉情況下,曲軸軸心線主要取決于主軸承下瓦的高低。 柴油機因主軸承高低不等而產生整體變形。 曲軸回轉一周時,曲軸上的每一個曲柄都會隨之產生微量變形即臂距差,彎曲越嚴重,臂距差也越大。 曲軸在安裝狀態下的整體變形即軸線彎曲度,難以直接測量,而曲柄的微量變形是可以定量測出的,所以曲軸的軸心線問題可以通過臂距差來表現。 影響曲軸臂距差(即軸心線)的因素很多,簡述如下: (1)主軸承不均勻磨損的影響: 曲軸是由許多主軸承支撐的,運轉中曲軸不斷的在主軸承上轉動,與主軸承發生滑動摩擦,使軸承合金不斷磨損。 若其中幾道磨損特別嚴重,則各主軸頸就會不均勻下沉,曲軸就發生微量彎曲,這是影響臂距差的主要因索之一。 (2)船舶裝載的影響: 船體猶如一彈性梁,由于所受浮力和裝貨重量分布不均勻,使它會產生彈性彎曲變形,這就會影響到曲軸臂距差。 (3)飛輪重量的影響: 柴油機曲軸上都裝有飛輪,且很重,必然會對曲軸臂距差產生影響。 一般情況下飛輪重量對臂距差的影響規律是: 飛輪裝上后,使飛輪端曲軸軸心線趨于上弧線彎曲。 (4)活塞連桿裝置重量的影響: 它對臂距差的影響規律一般是: 當各主軸承承受重量均勻,各主軸頸與下軸瓦貼附良好。 當拆去活塞連桿裝置后會使曲柄軸心線有趨向上弧線方向彎曲。 (5)軸系連接誤差的影響: 柴油機曲軸與軸系的連接誤差,表現在它 們連接前兩法蘭之間存在偏移和曲折,此偏移和曲折在法蘭連接后就會對臂距差產生影響。 一般主要影響曲軸輸出端(通常也是飛輪端)那個曲柄的臂距差。 (6)柴油機冷態與熱態的影響: 在條件相同的情況下,柴油機冷態與熱態所測得的臂距差值是不相同的。 一般規律是: 熱態會使曲軸軸心線呈上弧線彎曲變化的趨勢。 (7)柴油機運行中爆發壓力的影響: 目前船舶柴油機的爆發壓力一般都在5Mpa以上。 有些增壓柴油機甚至在10 Mpa以上。這樣大的壓力在較短時間內其絕大部分通過活塞連桿作用于曲軸上,必然會對臂距差產生影響。 它是沖擊負荷,在一個工作循環的某段時間內這種影響是很嚴重的。 (8)機座底腳螺栓和貫穿螺栓擰緊后的影響: 機架在拆卸前和安裝后,必須在貫穿螺栓擰松的情況下,用塞尺檢驗機架與機座結合面上的貼合情況,如貼合不良且間隙較大,則應對機座上平面進行檢驗。 通過以上對曲軸臂距差各種影響因素的分析,我們在調整臂距差時,就必須考慮到各方面的因素,綜合分析它們的內在聯系,使臂距差調整能得到預期的結果。 下面介紹一種作圖法定性定量判斷主軸承高低的方法。 為簡化問題,減少一些影響因素。 在以下的討論中都是以下列條件為基礎的: 曲軸個主軸頸與下軸瓦貼附良好;曲軸與軸系脫開;曲軸上未裝飛輪或減振器;曲軸上未裝活塞連桿裝置。 船機故障心莫慌,遇事不決船機幫 導讀 曲軸與飛輪結構圖 曲軸是一個結構復雜、剛性差的重要零件,容易產生彎曲變形,即便自重也能使其產生變形。 因此,柴油機正常運轉情況下,曲軸軸心線主要取決于主軸承下瓦的高低。 柴油機因主軸承高低不等而產生整體變形。 曲軸回轉一周時,曲軸上的每一個曲柄都會隨之產生微量變形即臂距差,彎曲越嚴重,臂距差也越大。 曲軸在安裝狀態下的整體變形即軸線彎曲度,難以直接測量,而曲柄的微量變形是可以定量測出的,所以曲軸的軸心線問題可以通過臂距差來表現。 臂距差測量 影響曲軸臂距差(即軸心線)的因素很多,簡述如下: (1)主軸承不均勻磨損的影響: 曲軸是由許多主軸承支撐的,運轉中曲軸不斷的在主軸承上轉動,與主軸承發生滑動摩擦,使軸承合金不斷磨損。 若其中幾道磨損特別嚴重,則各主軸頸就會不均勻下沉,曲軸就發生微量彎曲,這是影響臂距差的主要因索之一。 (2)船舶裝載的影響: 船體猶如一彈性梁,由于所受浮力和裝貨重量分布不均勻,使它會產生彈性彎曲變形,這就會影響到曲軸臂距差。 (3)飛輪重量的影響: 柴油機曲軸上都裝有飛輪,且很重,必然會對曲軸臂距差產生影響。 一般情況下飛輪重量對臂距差的影響規律是: 飛輪裝上后,使飛輪端曲軸軸心線趨于上弧線彎曲。 (4)活塞連桿裝置重量的影響: 它對臂距差的影響規律一般是: 當各主軸承承受重量均勻,各主軸頸與下軸瓦貼附良好。 當拆去活塞連桿裝置后會使曲柄軸心線有趨向上弧線方向彎曲。 (5)軸系連接誤差的影響: 柴油機曲軸與軸系的連接誤差,表現在它 們連接前兩法蘭之間存在偏移和曲折,此偏移和曲折在法蘭連接后就會對臂距差產生影響。 一般主要影響曲軸輸出端(通常也是飛輪端)那個曲柄的臂距差。 (6)柴油機冷態與熱態的影響: 在條件相同的情況下,柴油機冷態與熱態所測得的臂距差值是不相同的。 一般規律是: 熱態會使曲軸軸心線呈上弧線彎曲變化的趨勢。 (7)柴油機運行中爆發壓力的影響: 目前船舶柴油機的爆發壓力一般都在5Mpa以上。 有些增壓柴油機甚至在10 Mpa以上。這樣大的壓力在較短時間內其絕大部分通過活塞連桿作用于曲軸上,必然會對臂距差產生影響。 它是沖擊負荷,在一個工作循環的某段時間內這種影響是很嚴重的。 (8)機座底腳螺栓和貫穿螺栓擰緊后的影響: 機架在拆卸前和安裝后,必須在貫穿螺栓擰松的情況下,用塞尺檢驗機架與機座結合面上的貼合情況,如貼合不良且間隙較大,則應對機座上平面進行檢驗。 通過以上對曲軸臂距差各種影響因素的分析,我們在調整臂距差時,就必須考慮到各方面的因素,綜合分析它們的內在聯系,使臂距差調整能得到預期的結果。 下面介紹一種作圖法定性定量判斷主軸承高低的方法。 為簡化問題,減少一些影響因素。 在以下的討論中都是以下列條件為基礎的: 曲軸個主軸頸與下軸瓦貼附良好;曲軸與軸系脫開;曲軸上未裝飛輪或減振器;曲軸上未裝活塞連桿裝置。 為了求得臂距差與主軸承高低的數值關系先做如下三個假設: 1)主軸頸和曲臂不改變自己的形狀,始終保持是直的; 2)主軸頸和曲臂的夾角保持90°不變; 3)曲柄銷與兩個曲臂的夾角變化相等,即發α=β。 實踐證明這三點假設基本上是與實際情況相符的。 根據假設可將曲軸上某個曲柄彎曲的情況簡化并夸大畫成如圖1所示。 如圖:曲軸臂距差:是△=L1—L2; 主軸承偏移量:f; 相鄰曲柄中心的偏移量為:2f; 相鄰曲柄中心的偏移量2f與臂距差△的關系為: (本文不做推導) 應該注意的是,這里的臂距差△應是在主軸頸軸線位置上測得的臂距差。 如不是在該位置上測量則應進行換算。 順次將計算數值按照一定的比例放大繪制在小方格紙上,就可以畫出曲軸曲折圖,在圖中可直接讀出各主軸承所需刮削量。 這種方法不僅能判斷各主軸承的高低,且能確定它們高多少或低多少,無疑對加快調整工作的進程,減少鉗工勞動量是很有意義的;對于主軸承采用不允許拂刮的薄壁軸瓦就更有意義了。 綜上所述,船舶柴油機曲軸軸心線的影響因素是十分復雜的,因此在選擇調整方案時,應全面考慮,爭取用最小的工作量來達到理想的曲軸軸心線狀態。 |