機(jī)座曲軸組件

1、機(jī)座機(jī)座通過貫穿螺栓與機(jī)架、缸體連接成為一個(gè)固定的剛性整體，這一剛性整體構(gòu)成了柴油機(jī)的主體部分。內(nèi)部可安裝有各運(yùn)動(dòng)件的導(dǎo)承和支撐（缸套、主軸承、導(dǎo)板等），提供運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)空間，布置冷卻、潤(rùn)滑和掃、排氣的水、油、氣等的運(yùn)行通道，外部可安裝各類系統(tǒng)和維護(hù)通道等。機(jī)座，除了支撐它之外的柴油機(jī)全部重量外，還必須承受運(yùn)動(dòng)部件的各種作用力（如氣體力、慣性力等）。當(dāng)船舶遇到風(fēng)浪顛簸時(shí)，機(jī)座還要承受額外的扭轉(zhuǎn)、拉伸彎曲等附加作用力。由此可見，機(jī)座必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，而保證足夠的剛度尤為重要。因?yàn)槿魴C(jī)座變形，則運(yùn)動(dòng)部件的對(duì)中便被破壞，這不僅會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)的過度磨損，甚至?xí)共裼蜋C(jī)不能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，

2、柴油機(jī)通過機(jī)座安裝到船體的基座上。機(jī)座一般是焊接結(jié)構(gòu)件，由若干個(gè)鑄鋼的主軸承座（中間體）和縱向的面板和底板、兩側(cè)的側(cè)板焊接而成。但對(duì)于小缸徑的柴油機(jī)，也可直接為整體鑄鐵件。因氣缸數(shù)的不同，機(jī)座也可分成兩段，彼此之間用緊配螺栓連接。機(jī)座底部焊接有油底殼，收集柴油機(jī)的系統(tǒng)油回油并通過回油口通到機(jī)艙的回油油艙中。在機(jī)座的后端提供有推力軸承檔，可安裝有推力軸承，提供有盤車機(jī)安裝座，可安裝盤車機(jī)構(gòu)。在機(jī)座的前端主軸承座側(cè)面提供有安裝軸向減震器的位置。機(jī)座面板兩側(cè)布置有油槽，我們利用它做機(jī)座水平調(diào)試。曲軸曲軸是柴油機(jī)的最重要部件，也是柴油機(jī)中最重，最長(zhǎng)的部件，它的形狀復(fù)雜，制造上的技術(shù)要求非常嚴(yán)格，所以它

3、是柴油機(jī)中造價(jià)最高的部件，它的造價(jià)約占整個(gè)柴油機(jī)價(jià)格的1020%。曲軸的作用是將柴油機(jī)各缸發(fā)出的功匯集起來，并以回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的形式傳遞出去。因此在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，曲軸受到數(shù)值很大又是周期變化的扭轉(zhuǎn)，彎曲和壓縮等多種載荷力的作用。在這種力的作用下，曲軸可能發(fā)生扭轉(zhuǎn)和彎曲變形，以及裂紋和折斷等損壞事故，此外它的軸頸還容易受到磨損。因此，曲軸設(shè)計(jì)應(yīng)重量輕，軸頸處耐磨并有良好的潤(rùn)滑。較高的加工精度和光潔度，更重要的是還要具有足夠的強(qiáng)度和剛度。小型柴油機(jī)曲軸 S26，L/S35 機(jī)為整鍛式。大型柴油機(jī)曲軸一般采用半組合式。半組合式曲軸是帶有冷軋圓角的鑄鋼或鍛鋼曲拐，及鍛鋼主軸頸制成。下面示意圖簡(jiǎn)要說明半組合曲

4、軸的制造過程。我們所使用的多是半組合式鍛造曲軸。曲拐與主軸頸用紅套連成一體。紅套：就是利用金屬材料的熱膨脹冷縮的變化，把比軸小的孔（曲拐上的孔）加熱使它脹大，然后將軸插入孔中。冷卻后，孔縮小，軸和孔（主軸頸和曲柄臂）就可固定在一起，形成能夠傳遞很大扭矩的結(jié)合體。曲拐上的軸頸套到連桿大端軸承孔中，主軸頸套到主軸承孔中。曲軸輸出端法蘭，用于安裝盤車飛輪和連接中間軸；靠近輸出端有一推力軸段，兩側(cè)作為推力軸承的推力盤，軸頸上安裝一個(gè)用于帶動(dòng)凸輪軸的鏈輪；曲軸的前端法蘭，可以組合安裝用于傳動(dòng)二次力矩補(bǔ)償器的鏈輪，以及安裝調(diào)頻輪、平衡重、蓋斯林格（依據(jù)具體機(jī)型，依扭轉(zhuǎn)振動(dòng)狀況的需要），如有要求，前端法蘭也

5、可以用前端功率輸出；靠近前端有一凸緣，作為軸向減震器的活塞部分。曲軸的中間一般設(shè)計(jì)為中空式的，對(duì)軸頸的總體強(qiáng)度影響甚小，但可提供曲軸吊裝工裝，使得曲軸可在曲拐的空檔處起吊，而不用將吊點(diǎn)生在曲柄臂軸頸上。曲軸前后端法蘭中間孔四周還鉆有螺孔，安裝工藝盲法蘭，前端還可安裝有關(guān)部件，向外輸出與曲軸同步的轉(zhuǎn)動(dòng)。推力軸承 螺旋槳產(chǎn)生的推力如何推動(dòng)船舶前進(jìn)呢？船舶柴油機(jī)所發(fā)出的功率通過軸系（曲軸，中間軸，尾軸）傳遞給螺旋槳，使螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋槳產(chǎn)生的推力使整個(gè)軸系向前（后）運(yùn)動(dòng)，通過曲軸的推力盤、推力塊將力傳給機(jī)座軸承座的推力面，而機(jī)座與船體是聯(lián)結(jié)為一體的，這樣就推動(dòng)船舶前進(jìn)（后退）。同時(shí)，推力軸承還對(duì)曲軸

6、起軸向定位作用。推力軸承應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度，剛度和減磨性能。推力軸承置于柴油機(jī)機(jī)座的最后端。 它包括曲軸上的推力盤，是通過它將推力傳遞到某一組推力塊上。在推力環(huán)的兩側(cè)各有一組推力塊。MC機(jī)型（包括K80MCC、K90MCC）在推力盤和推力塊之間還有推力環(huán)，見下圖。推力塊和推力環(huán)靠固定于機(jī)座上的止動(dòng)塊（止動(dòng)架）進(jìn)行限位固定。推力塊面向推力盤的磨損面上澆注白合金，其背面有部分凸出，凸出的位置和推力塊產(chǎn)生推力時(shí)的轉(zhuǎn)向有關(guān)系。 推力軸承由柴油機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油通過噴管和噴嘴噴入推力軸承中。在凸輪側(cè)的最外邊一塊推力塊上鉆有檢測(cè)孔，可安裝溫度傳感器，以檢測(cè)運(yùn)行時(shí)推力軸承的溫度。盤車機(jī)構(gòu)：盤車機(jī)安裝

7、在柴油機(jī)機(jī)座上，并由帶有制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)通過鏈條（皮帶）傳動(dòng)裝置和行星齒輪驅(qū)動(dòng)裝有盤車齒輪的水平傳動(dòng)軸。盤車齒輪可用手輪帶動(dòng)在水平傳動(dòng)軸上滑動(dòng)，從而與柴油機(jī)的盤車飛輪相嚙合和脫開。盤車機(jī)帶有一個(gè)安全裝置。安全裝置包括一個(gè)操縱桿，只有在提升該操縱桿后，盤車機(jī)齒輪才能退回，并與飛輪嚙合。當(dāng)操縱桿提升離開“脫開”位置，起動(dòng)空氣系統(tǒng)中的聯(lián)鎖閥就立即起作用。即意味著：正常狀況下，只要盤車機(jī)處于“嚙合”位置，該聯(lián)鎖閥就會(huì)阻止起動(dòng)空氣進(jìn)入氣缸。只有當(dāng)盤車機(jī)與飛輪脫開，操縱桿才能落下，這時(shí)聯(lián)鎖閥就不會(huì)阻止起動(dòng)空氣進(jìn)入氣缸，且它可阻止盤車機(jī)齒輪與飛輪嚙合。操縱桿在升起和落下位置均有止動(dòng)銷予以固定。操作

8、者必須注意：在進(jìn)行柴油機(jī)零部件拆卸維護(hù)期間，盤車機(jī)必須置于“嚙合”位置，以防止外力轉(zhuǎn)動(dòng)柴油機(jī)而造成人員傷害和機(jī)械損壞。在進(jìn)行起動(dòng)閥壓力試驗(yàn)時(shí)，盤車機(jī)必須處于“脫開”位置，因?yàn)槠饎?dòng)閥泄漏可能引起柴油機(jī)旋轉(zhuǎn)，而損壞柴油機(jī)。軸向減震器軸系在外力的作用下，沿軸線方向產(chǎn)生的周期性變形現(xiàn)象被稱為軸系的縱向振動(dòng)。主要由于螺旋槳不均勻伴流場(chǎng)、氣缸內(nèi)氣體壓力和運(yùn)動(dòng)件的慣性力在徑向的分量產(chǎn)生。隨著主機(jī)功率的加大并向超常沖程方向發(fā)展，導(dǎo)致縱向振動(dòng)的危害加重。安裝軸向減震器是降低縱向振動(dòng)響應(yīng)的有效方法。軸向減震器已成為標(biāo)準(zhǔn)配置。如前所述，曲軸上的凸緣作為減震器的活塞，減震器體作為油壓缸體固定在機(jī)座上。工作狀態(tài)時(shí)，活塞

9、左右的缸體內(nèi)充滿了滑油，活塞可以在缸體內(nèi)做旋轉(zhuǎn)和縱向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)曲軸朝一側(cè)振動(dòng)時(shí)，一端油缸內(nèi)的滑油受壓，阻止曲軸的繼續(xù)移動(dòng)，同時(shí)，滑油通過節(jié)流閥流向另一側(cè)。利用的是液壓油的阻尼作用來減小縱振振幅。為了能夠安裝，減震器殼體分為了上下兩半部。為保證液壓油與軸頸的密封，減少液壓缸內(nèi)的泄漏量，減震器殼體與曲軸軸頸（機(jī)座軸承座）需有較高的安裝精度。主軸承主軸承，用來支承曲軸并為曲軸定位，其主要由軸承蓋、上下軸瓦、軸承座和將它們連在一起的螺柱和螺母組成（見示意圖，為MCC機(jī)型）。軸承座位于機(jī)座上，一般是鑄鋼件。主軸瓦通常是由鋼背澆鑄白合金形成，表面一般還有錫涂層。根據(jù)機(jī)型的不同分別有為厚壁軸瓦、薄壁軸瓦。對(duì)于

10、一檔軸承而言，軸承蓋有時(shí)為一個(gè)整體，有時(shí)由兩個(gè)主軸承蓋組成。主軸承螺柱和螺母是用液壓拉伸器來進(jìn)行上緊和固定的。MCC主軸承孔的尺寸是將軸承蓋和軸承座固定在一起（二者嚴(yán)實(shí)地靠在一起）泵緊，在加工時(shí)同鏜孔獲得，裝配時(shí)直接裝入軸瓦（薄壁瓦），泵緊即可；MC型的軸承座和軸承蓋的孔分別加工，主軸承孔尺寸的獲得是在裝配時(shí)裝入軸瓦共同泵緊后調(diào)整獲得。調(diào)整的方法是在上下主軸瓦之間加調(diào)整墊片，此時(shí)，軸承蓋和軸承座二者間是懸空的，并未靠在一起。其他部件對(duì)于某些機(jī)型，如7S60MCC，在機(jī)座側(cè)板上布置有活塞冷卻油回油收集合，而通常這是布置在機(jī)架上的。同樣，裝有對(duì)活塞冷卻油回油進(jìn)行檢測(cè)的有關(guān)儀表。在機(jī)座的輸出端安裝有

11、曲軸軸封。參見相關(guān)圖紙。主要包括蓋板、刮油環(huán)和甩油環(huán)。刮油環(huán)為銅環(huán)，安裝時(shí)插入到蓋板的槽內(nèi)，并和蓋板通過止動(dòng)銷固定。曲軸在刮油環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)用的是迷宮式的密封。甩油環(huán)固定在曲軸上。對(duì)于MC型機(jī)座而言，主軸承滑油總管布置在機(jī)座排氣側(cè)的。通過側(cè)板上的法蘭，將主滑油通到各主軸承頂上，即主軸承蓋上。對(duì)于MC機(jī)型的鏈張緊裝置，其壓緊絲桿是生根在機(jī)座內(nèi)的支座上的。MC和MCC機(jī)型的主軸承座上貫穿螺栓孔的布置是不一樣的。MC型是兩側(cè)各一個(gè)貫穿的通孔，而MCC機(jī)型是兩側(cè)各兩個(gè)不貫穿的螺孔。當(dāng)然，其他可能還有一些差異，這里不一一細(xì)數(shù)，僅有所了解而已。關(guān)于曲軸甩檔車間安裝以及遠(yuǎn)洋船舶上多采用甩檔表來測(cè)量曲軸的拐檔差

12、。曲軸的拐檔差表示了曲軸各主軸承座的直線狀況（即各主軸承座的高低或左右位置是否出于一條直線上，以及偏差的程度）。通常將拐檔表安放在距曲柄銷中心線（S+D）/ 2 + 10毫米左右處，式中 S為活塞沖程，D為主軸頸的直徑。如6K80MCC，S=2400，D=720，計(jì)算結(jié)果為1570（離曲軸中心線370毫米），實(shí)際圖紙要求為369毫米。曲軸甩檔就是指當(dāng)曲拐在上、下死點(diǎn)或左右水平位置時(shí)，在指定位置所測(cè)得的數(shù)據(jù)，記錄形式如下：上下左右上左右左下右下其中左側(cè)為空甩檔記錄形式，右側(cè)為整機(jī)甩檔記錄形式?？梢院?jiǎn)單的理解，直線代表著曲柄臂的位置。各主軸承座位置的相對(duì)高低可通過曲軸甩檔來判斷。當(dāng)然，車間裝配時(shí)，需考慮下列對(duì)甩檔的影響因素：曲軸出廠時(shí)其甩檔值一般控制在0.02。 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，基本認(rèn)為是平直的；機(jī)座軸承檔軸線的加工保證，某些軸承檔還會(huì)有補(bǔ)償。最重要的是機(jī)座落座安裝后能達(dá)到的水平要求，這是保證裝配時(shí)能獲得加工時(shí)所能