摘要：主軸作為柴油發(fā)電機(jī)核心零件之一，柴油發(fā)電機(jī)的全部功率都通過(guò)它輸出。此外，它通過(guò)裝在其自由端的齒輪傳動(dòng)，達(dá)到配氣定期、供油定期及驅(qū)動(dòng)其它輔助系統(tǒng)，于是說(shuō)主軸如果出現(xiàn)了損壞，不能按要求完成工作，柴油發(fā)電機(jī)也將不能正常作業(yè)。曲軸變形是主軸易見(jiàn)磨損之一。曲軸變形是指曲軸彎曲和扭轉(zhuǎn)。曲軸彎曲變形反映較明顯的部位是中間曲軸頸處。主軸彎曲變形后若繼續(xù)使用，將加載主軸連桿系統(tǒng)的磨耗，甚至使主軸發(fā)生裂痕和斷裂。因此，在柴油發(fā)電機(jī)修復(fù)中，必須對(duì)曲軸的彎曲變形狀況進(jìn)行正確的檢驗(yàn)和調(diào)校。

      曲軸的扭曲變形，多數(shù)原因是個(gè)別活塞卡缸造成的，如個(gè)別缸塞間隙過(guò)小，或活塞受熱后膨脹過(guò)大，使活塞運(yùn)動(dòng)阻力過(guò)量，甚至卡缸，將致使曲軸的扭曲。在發(fā)電機(jī)組掛車時(shí)，啟動(dòng)過(guò)猛和緊急制動(dòng)未踏下離合器等原由，都會(huì)導(dǎo)致主軸的扭曲變形。防止曲軸變形就要從主軸發(fā)生變形的原因入手，詳細(xì)應(yīng)從提升使用操作水平，避免過(guò)度的沖擊載荷，及時(shí)維護(hù)修復(fù)，以保證柴油發(fā)電機(jī)始終在良好工況下工作，從提高修理和安裝質(zhì)量等方面著手。

      柴油發(fā)電機(jī)的主軸工作狀態(tài)如圖1所示。其中，曲軸頸是受力較大的部位，也是較容易發(fā)生彎曲變形的零件部位，其在曲軸上的位置標(biāo)示如圖2所示。

      曲軸自重下沉導(dǎo)致主軸發(fā)生彈性變形，則在曲軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，各曲柄頸開(kāi)擋會(huì)產(chǎn)生周期性的收張變形，開(kāi)擋的變形會(huì)促使曲軸頸產(chǎn)生彈性竄動(dòng)現(xiàn)狀，這種變化是有規(guī)律的。

      當(dāng)曲柄頸旋至位置高于曲軸頸縱向中心位置時(shí)，曲柄頸開(kāi)擋會(huì)發(fā)生伸張變形，曲柄頸開(kāi)擋的伸張變形會(huì)導(dǎo)致其相鄰曲軸頸向曲柄頸方向發(fā)生彈性竄動(dòng)。伸張變形示意圖如圖3所示。

      當(dāng)曲柄頸旋至位置低于主軸頸縱向中心位置時(shí)，曲柄頸開(kāi)擋會(huì)出現(xiàn)收縮變形，曲柄頸開(kāi)擋的收縮變形會(huì)致使其相鄰主軸頸向曲柄頸對(duì)面方向出現(xiàn)彈性竄動(dòng)。收縮變形示意圖如圖4所示。

      據(jù)康明斯公司的售后部檢修記錄統(tǒng)計(jì)分析，同一曲柄頸在互成180°位置下，其曲柄頸開(kāi)擋的伸張量和收縮量互成相反數(shù)且絕對(duì)值是相等的。故可判定曲柄頸開(kāi)擋的伸張和收縮變形對(duì)其相鄰曲軸頸彈性竄動(dòng)危害值的絕對(duì)值也是相等的。

      當(dāng)主軸彎、扭超過(guò)一定值后，將加載曲軸和軸承的磨耗，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使主軸出現(xiàn)裂痕甚至折斷，同時(shí)還會(huì)加載活塞連桿組和汽缸的磨損。

（1）領(lǐng)悟、掌握相關(guān)檢查標(biāo)準(zhǔn)、工具。通曉、掌握各類機(jī)械零件檢驗(yàn)所涉及的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和所用的檢修工具，是檢測(cè)人員的基礎(chǔ)功，也是對(duì)檢修人員的初步要求。

（2）分析零件圖。零件圖是機(jī)械零件加工和檢驗(yàn)的主要依據(jù)，檢測(cè)人員要通過(guò)對(duì)機(jī)械零件圖的分析，通曉所要檢查零件的名稱、所用材料、型號(hào)、形體結(jié)構(gòu)和大小，分清零件尺寸中的定形尺寸、定位尺寸、關(guān)鍵尺寸，分清零件的精加工面、粗加工面和非加工面，剖析零件在整機(jī)中的作用。

（3）分析工藝文件。工藝文件是機(jī)械零件加工、檢驗(yàn)的指導(dǎo)書(shū)，檢驗(yàn)人員要按照零件的加工順序?qū)α慵總€(gè)工序加工的部位、尺寸、工序余量、工藝尺寸換算進(jìn)行剖析，同時(shí)應(yīng)領(lǐng)會(huì)關(guān)鍵工序的裝夾辦法、定位基準(zhǔn)和所使用的裝備、夾具、刀具等技術(shù)規(guī)格。

（4）合理購(gòu)買量具。解析好圖紙和工藝文件后，根據(jù)待檢工件的幾何形狀、尺寸大小、生產(chǎn)批量等購(gòu)買合適的檢修工具。如測(cè)量帶公差的內(nèi)孔尺寸時(shí)應(yīng)選用卡尺、鋼板尺、內(nèi)徑百分表或內(nèi)徑千分尺等，測(cè)量帶公差裝軸承的軸時(shí)應(yīng)選購(gòu)卡尺、千分尺、鋼板尺等。有些被檢零件用目前現(xiàn)有的檢查工具無(wú)法直接檢驗(yàn)，這時(shí)檢查人員要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)，對(duì)現(xiàn)有的檢測(cè)工具進(jìn)行整改，或選取精密度更高的自動(dòng)化檢驗(yàn)工具的制作。

     曲軸量表的定義是是將活動(dòng)測(cè)定頭的直線位移，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樤诒砜潭缺P(pán)上的角位移，由指針在表刻度盤(pán)上指示出讀數(shù)的檢測(cè)工具，結(jié)構(gòu)示例如圖5所示。其可示值總誤差為在活動(dòng)測(cè)量頭作業(yè)行程范圍內(nèi)，由正行程方向測(cè)得的示值誤差曲線上，高點(diǎn)與低點(diǎn)的差值。技術(shù)要求詳細(xì)包含以下方面：

（6）主軸量表指針尖端應(yīng)蓋過(guò)表盤(pán)上短刻線）主軸量表指針尖端與表刻度盤(pán)之間的距離應(yīng)不大于0.7mm。

（8）主軸量表的鋼制測(cè)量頭，其檢測(cè)表面的粗糙度Ra值為0.16μm。對(duì)于硬質(zhì)合金的測(cè)量頭，其檢測(cè)面的表面粗糙度Ra值為0.32μm。

      主軸彎曲的檢查可在曲軸磨床上或在平臺(tái)上用“V”型鐵將主軸架起，用百分表測(cè)量檢驗(yàn)，如圖6所示。

      檢測(cè)彎曲時(shí)，將百分表觸針?lè)旁谥虚g一道曲軸頸上，并使指針對(duì)正表盤(pán)零線。然后將曲軸慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則百分表上指針擺動(dòng)的一半即為主軸的不直度。曲軸的不直度不應(yīng)大于0.05

      檢驗(yàn)主軸的扭曲時(shí)，同樣需要把主軸置于“V”型鐵上或裝配在機(jī)床頂尖上。使同位連桿兩軸頸（如6個(gè)汽缸主軸的I、VI缸連桿軸頸；4個(gè)氣缸曲軸的I、VI缸連桿軸頸）位于上止點(diǎn)，再用高度百分尺測(cè)量同一水平面內(nèi)兩連桿軸頸的高度，其高度之差即為曲軸的扭曲量。差值越大，說(shuō)明扭轉(zhuǎn)角越大。如扭轉(zhuǎn)角大于30°，要進(jìn)行校正。當(dāng)主軸扭曲輕微時(shí)，可以通過(guò)軸頸表面光磨予以解決。如扭曲量大，則必須另行校正。

      將曲軸用V型鐵架住主軸頤，從彎曲相反方向加壓，在壓頭與曲軸頸之間墊一銅塊。由于曲軸富有彈性，壓彎量應(yīng)為曲軸彎曲量的10~15倍，并保持2min，再撤除壓力。如果彎曲量較大（超過(guò)1mm），則應(yīng)分?jǐn)?shù)次校正，以免一次加壓過(guò)度而引起反向變形。

      對(duì)彎曲度不大的主軸，可以采用“表面敲擊”法進(jìn)行校正?？筛鶕?jù)曲軸彎曲的方向和程度，用球形手錘或氣錘沿主軸臂部的左右側(cè)進(jìn)行敲擊，使主軸臂部變形，從而使曲軸軸線發(fā)生位移，達(dá)到校正主軸的目的。主軸調(diào)校前狀態(tài)如圖7所示，校正后狀態(tài)如圖8所示。

      把氣缸體倒放在工作平臺(tái)上，在前后兩軸承座上仍裝上舊軸承（瓦），中間軸承則拿掉。在軸承上加注少許潤(rùn)滑油，然后將曲軸放上，在機(jī)體邊沿系統(tǒng)百分表。用手輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，在中間軸頸測(cè)出彎曲的較大位置，用粉筆做上記號(hào)，再將軸承蓋襯墊軟鋁或其他軟質(zhì)物品墊實(shí)，卡住軸頸，慢慢扭緊曲軸軸承蓋螺栓。等大約1h的時(shí)間，把螺栓松開(kāi)，用百分表測(cè)驗(yàn)是合校正，如未達(dá)到允許標(biāo)準(zhǔn)，繼續(xù)再校，直至符合要求為止。

      在彎曲處的曲柄臂之間加一頂壓螺栓，按直線度數(shù)值的大小，向彎曲的相反方向頂壓，詳細(xì)頂彎多大，應(yīng)由實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而定。然后在頂壓螺栓兩旁曲柄臂上，用噴燈均勻加熱至300℃左右，待主軸冷卻后，拆卸頂壓螺栓，檢修曲軸直線度。如此反復(fù)進(jìn)行，直到將曲軸校直為止。上述加熱其目的是加載變形，穩(wěn)定校直效果，減小殘余變形，從而減小了彈性回復(fù)。

      對(duì)直線mm的主軸，一般在曲軸的修磨流程中進(jìn)行校直。

      以上幾種校直曲軸的方法，僅適用于整體式主軸，而不適用于組合式主軸。

      曲軸頸是主軸的重要部位，是整個(gè)主軸加工的基準(zhǔn)，曲軸頸加工品質(zhì)決定了曲軸的加工品質(zhì)，主軸彎曲情形正確檢查參數(shù)是指導(dǎo)曲軸機(jī)械加工程序和操作的重要依據(jù)。主軸加工圖樣只對(duì)曲軸頸彎曲狀況有偏差要求，但對(duì)使用何種檢查途徑無(wú)標(biāo)準(zhǔn)要求。錯(cuò)位的檢修辦法，會(huì)引起檢修出的主軸頸彎曲結(jié)果不同，區(qū)別較大，使曲軸頸彎曲情形無(wú)法得到準(zhǔn)確反映，從而影響主軸的加工品質(zhì)。因此，以上所述的檢修和校正對(duì)策應(yīng)使用精度良好的工具進(jìn)行，預(yù)防產(chǎn)生因精度偏差而引起主軸加工成不符合技術(shù)指標(biāo)的產(chǎn)品。