页数：49页文件大小：213.1 KB来源： 轮机维护与修理ppt课件
本课件为第八章柴油机主要零件的讲义文字版，系统讲解气缸盖、气缸套、活塞与活塞环、活塞销、曲轴与轴承、精密偶件、气阀及重要螺栓的损坏形式、检验方法与船上检修工艺要点。
燃气就会沿裂缝进入冷却水腔，使冷却水系统的压力升高，压力表指针的读数增大和膨胀水柜水位升高；当气缸排气后压力低于冷却水压力，冷却水自裂缝进入气缸大量漏泄，造成冷却水压力急剧降低，压力表指针的读数和膨胀水柜水位则迅速降低。此外，还可从冷却水温升高，淡水消耗量增加，扫气箱有水流出，膨胀水柜的透气管有气泡冒出和冷却水中有油星等现象进一步判断。
至于是燃烧室中哪个组成零件裂穿则需进一步检查。
如有水气或水珠喷出，表明燃烧室零件有穿透性裂纹或喷油器冷却水漏泄。此种情况应进一步检查和处理，否则缸内积水较多直接起动就会造成水击事故。
在柴油机运转过程中气缸盖产生裂纹的直接原因是轮机员的操作管理不当，维修保养不良所致。而设计不合理、材料内部缺陷和加工制造问题不是首先要检查的，因为，一般说来制造厂对这些问题均已妥善解决，其产品也是久经考验的。1）操作管理不当轮机员操作管理不当将会造成零件过热，机械应力或热应力过大引起机械疲劳或热疲劳。
柴油机冷车起动或起动后加速太快，使气缸盖等零件触火面与冷却面的温差过大，热应力增加；
柴油机频繁起动、停车或长时间超负荷运转使机械应力和热应力增加；冷却和润滑不良或中断、停车后立即切断冷却水等都会使零件过热，热应力增加。2)维护保养不良轮机员未能按照说明书维修保养大纲的要求进行定期吊缸检修，不能及时发现问题和加强保养；柴油机长期运转，对冷却水不进行投药处理或处理不当致使冷却水腔积垢严重，影响零件散热产生过大的热应力；
安装气缸盖时未按照说明书的要求上紧气缸盖螺栓或各螺栓受力不均，使气缸盖产生过大的附加应力等。
所以，轮机员在轮机管理工作中应按照规定操作、保养，不使零件因管理不正确产生过大的机械应力或热应力而损坏，这也是衡量轮机员业务素质和技术水平的标准。
如果船上无备件则只能采用封缸办法，实行减缸航行的应急措施。为了延长气缸盖的使用寿命，需对缸盖上的裂纹进行修理。修理前先进行无损探伤查明裂纹的部位、尺寸和深度等，然后再依此和缸盖材料、结构选用下列不同的修理方法：(l)裂纹微小时采用锉刀、油石和风砂轮等工具打磨裂纹处予以消除，经无损探伤或水压试验检验合格后继续使用。否则，继续打磨、检验。
若裂纹较深达壁厚的3%以上时，停止打磨改用其他方法修理或报废换新。
气缸盖底面和其他部位的裂纹采用金属扣合法修理，不仅保证零件的强度要求，还可满足密封性要求。
当裂纹较小时先铲去裂纹再焊补。为了获得良好的焊补质量，应制订严格的焊补工艺和选用合适的焊补方法。
对于孔壁上的裂纹，如气缸盖上的进、排气阀孔壁和喷油器孔壁的裂纹采用镶套修理，如图8-3所示。此法效果好，可使零件继续使用2年以上的时间。衬套的材料一般为不锈钢或青铜、衬套端部与阀孔底部间垫以紫钢垫片以增强密封性。
对于气缸盖、气缸套上的裂纹或铸造缺陷（砂眼），依其部位和工作条件选用有机或无机胶粘剂进行修理。
气缸盖外表面裂纹可采用覆板修理。修理时，先在裂纹两端钻止裂孔，涂胶粘剂(如环氧树脂)后将钢板覆盖其上，用螺钉将钢板固紧在气缸盖上。以上修理气缸盖裂纹的方法亦可用于修理其他有裂纹的零件，应依零件的具体情况选用。修理后，对有密封性要求的零件进行液压试验以检验修理质量。例如，对气缸盖进行0.7MPa压力的水压试验。
原因是高温下阀座面不断受到撞击，座面金属产生塑性变形和表面拉毛；高压下阀与阀座的配合面产生微小相对运动使之磨损，当配合面间有炭粒和金属屑等机械杂质时磨损更加严重。在船上条件下，大型低速柴油机气阀磨损后用随机专用磨床研磨修复，座面亦用专用工具研磨。中、高速柴油机进、排气阀与阀座的配合面磨损后可采用手工研磨修复。
对于铸钢气缸盖座面磨损严重时，允许采用堆焊修复。
中、小型柴油机气阀配合面磨损较轻时采用互研，将气缸盖拆下，底面朝上放于平地上，气阀插于阀孔中，用橡皮碗吸住阀盘底平面，并在阀与阀座配合锥面间放入少量研磨剂或机油进行互研；阀座面磨损较严重时先机械加工座面或更换座圈后再与阀互研。
对于中、小型柴油机气阀与阀座互研后密封性的检查方法有以下几种：(1)在气阀锥面上用铅笔每隔3～5mm画一条线，然后将阀装入阀座，压住阀盘并转动90º。
取下气阀观察其上的铅笔线，若全部被擦掉，表明密封性良好，研磨质量高。
上述检查均是在气缸盖底面朝上放置时进行的，检查配合面密封性是研磨的后续工作。
或因阀座过热和燃用重油发生高温钒腐蚀，阀座面产生麻点、凹坑，甚至局部烧穿。阀盘座面上的腐蚀和烧伤的麻点，凹坑可机械加工消除，然后用专用磨床修磨，或采用堆焊、喷焊工艺修复。阀座面的腐蚀、烧伤可用机加工或手工铰削修复，大型柴油机的排气阀座面也可采用堆焊、喷焊修复。损伤严重时应更换座圈。修复后，气阀与阀座配合面上的阀线宽度应符合表8-1规定。
CB/T3503-93表8-1阀线宽度（mm）>250>175～250>125～175>75～125>50～75D＜50阀盘端面直径4.0-6.04.04.03.02.52.0阀线宽度
第二节气缸套的检修目前，船用大型低速二冲程柴油机主要采用长冲程或超长冲程直流扫气的换气形式，其气缸套较长(S/D=2.5～4.2，S为冲程，D为缸径)，中下部有一圈气口；老式弯流扫气的气缸套下部有两排气口。四冲程柴油机筒形气缸套结构简单，有干式、湿式之分。气缸套是柴油机重要而又易于损坏的零件。
气缸套上部内表面是燃烧窒的组成部分，直接受到燃气的高温、高压和腐蚀作用，与活塞组件的相对运动使其承受侧推力和强烈地摩擦，气缸套外圆表面与气缸体内壁组成冷却水腔，受到穴蚀和电化学腐蚀作用。
外圆表面的穴蚀和裂纹。根据中国船级社对营运船舶保持船级的特别检验要求，对船舶主、副柴油机气缸套进行打开检验；柴油机说明书维修保养大纲要求8000h对气缸套进行一次检修，此外每当吊缸时均应检测气缸套的损坏情况。
一般几何形状的加工误差，如圆度误差和圆柱度误差应在0.015～0.045mm以内，粗糙度在Ra0.4～Ral.6μm之内。气缸套安装到气缸体上后几何形状误差增大，圆度误差和圆柱度误差应控制在0.05mm以内。柴油机运转时，活塞运动部件在缸套内作往复运动使缸套内圆表面产生不均匀磨损，壁厚减薄，圆度误差和圆柱度误差大大增加。
通常，当缸套磨损量超过(0.4%～0.8%)D(D为缸径)时，燃烧窒就失去密封性。
所以，气缸套过度磨损会使其工作性能变坏，柴油机功率下降和导致其他零件的损坏。轮机员应该依照说明书的要求和柴油机的运转情况对气缸套磨损进行检测，掌握和控制气缸套磨损状况，防止发生过度磨损。气缸套内孔磨损标准如表8-2所示。大型低速柴油机铸铁气缸套的正常磨损率应小于0.1mm/kh，镀铬气缸套正常磨损率在0.0l～0.03mm/kh范围之内。
CB/T3503-93表8-2气缸套内孔磨损极限（mm）圆度、圆柱度内径增量气缸套内径0.100.6085-2000.151.00>200-3000.231.50>300-4000.282.00>400-5000.353.00>500-6000.454.00>600-7000.605.00>700-8000.655.70>800-9000.706.40>900-10000.756.80>1000-11001．气缸套内圆表面磨损测量目前，无论是在船上还是在船厂检测气缸套内圆表面的磨损情况均是利用一般的量具，如内径千分尺、内径百分表或随机专用内径百分表。
通过测量缸径和计算圆度误差、圆柱度误差或内径增量，磨损率并与说明书或有关标准进行比较，最后作出能否继续使用的判断。1）测量部位测量气缸套内径是在沿气缸套纵向几个确定的测量点的横截面上测量首尾方向（y-y，
即平行曲轴方向）和左右方向(x-x，即垂直曲轴方向)的气缸直径，如图8-4所示。中、小型四冲程筒形活塞式柴油机如无测量用的定位样板又缺少说明书等资料时，可参考以下四个位置进行缸套磨损测量：(1)当活塞位于上止点时，第一道活塞环对应的缸壁位置；
还可以根据气缸套磨损规律在以下部位测量缸径：(1)活塞位于上止点时，第一道活塞环对应的缸壁位置；
除上述规定点外，还可依气缸套长短和要求，在气缸套上适当部位增加测量点。大型二冲程柴油机气缸套磨损测量部位一般在柴油机说明书中有明确规定，并有随机测量用的定位样板。测量时，只需将样板分别安放在气缸套的首尾方向和左右方向的位置上，依样板上的定位孔确定的各测量截面，测量其相互垂直的两个缸径。
图8-5为SulzerRTA38/48型二冲程柴油机气缸套测量位置和定位样板。
表8-3为MAN-B&WMC/MCE型柴油机气缸套磨损测量点的位置，依此可测量缸套各点的直径，或依此制作测量定位板板。2)测量、记录与计算测量时应准确记录各测量点的数据，依此数据计算出各横截面的圆度并求出最大圆度；计算出首尾、左右两个纵截面的圆柱度并找出最大圆柱度；计算出内径增量；
与上一次测量比较，确定两次测量的间隔时间以便计算出这一段时间内缸套的磨损率。
将计算出的最大圆度、最大圆柱度或最大内径增量与说明书或标准比较，以确定磨损程度和修理方案。
当气缸套内圆表面纵向拉痕超过上述规定时，则应送厂采用机加工方法予以消除或减轻。
2)造船厂修复气缸套产生较大拉痕、擦伤、磨台和过度磨损时应拆下气缸套送船厂修复，主要方法有：(1)镗缸修复气缸套内圆表面产生较大拉痕、擦伤和磨台，或者气缸套的圆度、圆柱度超过标准，但内径增量尚符合标准时，采用机械加工(即镗缸)方法消除表面损伤和几何形状误差但镗缸后的内径增量仍应在标准之内。
气缸套修复后装机正常运转前必须进行磨合运转，按说明书要求或视修理状况进行。
气缸套裂纹大多为热疲劳和机械疲劳等破坏。引起疲劳裂纹的原因与气缸套的结构、材料、毛坯缺陷及维护管理等有关。在船上工作条件下，维护保养不良、管理不当往往是产生裂纹的直接原因。一般来说，气缸套裂纹总是发生在结构设计不合理、强度较差和有应力集中的部位。
国产9ESDZ43/82型柴油机、B&W型高增压柴油机气缸套均有此种损坏。产生这种裂纹的原因多为设计不合理，支承力点布置不当，致使气缸套受力后在其支承凸缘根部产生过大的弯曲应力，加之，凸缘根部过渡圆角太小引起应力集中，在气缸套凸缘根部必然产生裂纹。
后经过改进，即改变支承力点位置，减小或消除弯曲应力、增大凸缘根部圆角半径和控制气缸盖螺栓预紧力等措施，使气缸套产生此种裂纹的情况得到改善。
气缸套冷却侧因流通设计结构不良使冷却水流速过高，局部过度冷却引起过大的热应力，再加上流道圆根处如有应力集中，在气缸套冷却侧就会产生裂纹，并向内圆表面扩展，造成气缸套内圆表面上部产生纵向裂纹，如图8-6(b)所示。此外，当二冲程柴油机气缸套有内铸冷却水管时，会产生纵向裂纹，甚至裂至内圆表面。
这是由于气缸套铸造时，内铸冷却水管与气缸套之间熔合不良或因冷却水压力波动，也可能因冷却水处理不佳发生腐蚀等导致。
目前，新式二冲程柴油机的气缸套均为钻孔冷却，冷却效果好，热应力很小，能有效地防止裂纹的产生2.气缸套内因表面裂纹二冲程柴油机气缸套内圆表面上部纵向裂纹或龟裂严重时会扩展到冷却侧。这是由于冷却水侧结垢较厚或有死水区时，会使气缸套局部过热产生裂纹，或者由于过大的交变热应力引起的热疲劳裂纹。裂纹始于气缸套内圆表面，经过较长时间后裂穿。
此外，如果燃油粘度过高或喷射压力较大，使燃油喷射距离加长，炽热的火焰侵袭气缸套内圆表面造成局部过热时，也会使气缸套内圆表面上部产生裂纹，如图8-7（a）。
气缸套排气口附近的裂纹是由于排气温度过高，排气口附近金属过热所致。此外，拉缸会使内圆表面产生纵向裂纹和气口处产生裂纹，如图8-7(b)。3.气缸套裂纹的修理航行中气缸套内表面产生有一定间隔的少量纵向裂纹的，可采用波浪键和密封螺丝扣合法修理，效果较好。
例如某轮主柴油机2号缸的气缸套内圆表面产生2条长约260mm的纵向裂纹，采用此法修理后使用2年以上。
当裂纹较严重或己裂穿时，则应换新气缸套。航行中气缸套裂纹严重又无备件时，采用封缸措施实行减缸航行。
拉缸轻时，使气缸套、活塞组件受损，严重时会造成咬缸的恶性机损事故。近年来，随着柴油机增压压力和单缸功率的提高，气缸套和活塞组件的热负荷和机械负荷增加，再加上柴油机燃用高粘度劣质燃油等使拉缸事故更易发生。1.拉缸的主要症状(1)柴油机运转声音不正常，发出"吭吭"声或"嗒嗒"声；
气缸套、活塞环，甚至活塞裙异常磨损，磨损量和磨损率很高，远远超过正常值。
根据拉缸发生的时间和损伤特点分为以下两类：1柴油机运转初期的磨合拉缸这种拉缸事故发生在新造或修理后的柴油机磨合阶段，损伤部位在气缸套和活塞环工作表面，严重时波及活塞裙外表面。有关磨合拉缸的问题已在第二章介绍，不再多述。
2柴油机运转中的拉缸这种拉缸事故发生在柴油机稳定运转较长时间(数千小时)以后，拉缸使活塞裙外表面烧伤、磨损和气缸套内上止点附近壁面严重磨损及气口筋部裂纹。
铸铁气缸套与铝合金活塞发生拉缸时，可使活塞材料熔化并与气缸套表面焊接。
当油膜变薄或局部破坏失去油膜时，使气缸套和活塞环配合表面的金属直接接触，发生粘着磨损，进一步发展和恶化即形成严重的拉缸事故。使润滑油膜变薄和破坏的因素较多，除润滑油品质不佳、供油不足或中断、气缸套冷却不良缸壁过热、超负荷等因素外，柴油机制造与安装精度和使用中的精度降低也是不容忽视的重要原因。所以，还应从工艺上分析产生拉缸的原因。
1）气缸套与活塞环工作表面的粗糙度不合适容易引起运转初期的磨合拉缸气缸套和活塞环的表面粗糙度对磨合过程有很大影响。
表面初始粗糙度等级过低，表面太粗糙难以在较短的时间内完成良好的磨合；若表面初始粗糙度等级过高，表面太光洁，难以存油而使金属直接接触，造成粘着磨损。
新造或经修理的气缸套内表面粗糙度应符合下列要求：高速柴油机中速柴油机低速柴油机不超过Ra0.8um不超过Ral.6um不超过Ra3.2um2)活塞运动装置对中不良引起拉缸新造柴油机活塞运动装置与气缸套对中性差，即安装精度低，或者由于长期运转使导板、滑块、轴承等磨损破坏了活塞运动部件在气缸中的正确位置，致使柴油机运转中活塞在气缸中往复运动时产生摆动和敲击气缸，油膜被破坏导致拉缸事故。
例如某油轮主机修理后试车时发生第一、五缸拉缸事故，起因是活塞运动装置对中不良。表8-4示出第一、五缸活塞与气缸套间隙测量值。分析数据可以看出，该筒状活塞式柴油机的第一、五缸首尾方向上出现零值，表明活塞在气缸中向首端倾斜。
表8-4活塞与气缸套间隙（mm）第五缸第一缸缸号尾首尾首测量部位0.910.460.830.51上上止点00.3100.20下0.840.510.890.46上下止点00.280.020.20下
活塞与气缸之间的配合间隙反映二者的对中情况，配合间隙过大、过小或分配不均都会导致拉缸。间隙过大，运转时产生燃气下窜，破坏油膜；间隙过小，金属直接接触甚至粘着，当活塞往复运动时产生拉缸；间隙分布不均，活塞运动部件在缸中倾斜，往复运动时产生摆动敲缸，破坏油膜，产生拉缸。
运转中的柴油机应加强维护管理，减少导板、轴承等的磨损，加强定期检测及时发现失中现象，防止由于对中不良导致拉缸。2气缸套内圆表面采用波纹加工或珩磨加工采用波纹加工或珩磨加工气缸套，不仅使其内圆表面具有合适的粗糙度，而且在表面上形成网状沟纹。这种网状沟纹的表面减少了活塞环与气缸套的接触面积，提高了单位面积压力，加速磨合；
由于沟纹可以贮油，有利润滑，尤其缺油时沟纹内的油可以补充，从而可以防止拉缸的产生。
通常大型柴油机气缸套采用波纹加工，首先进行波纹切削，使表面呈波纹状，然后再进行珩磨，将波纹顶部磨去15%，这样的表面结构磨合效果更佳，拉缸发生率大大降低，如图8-8所示。中、小型柴油机气缸套则采用珩磨加工或振动加工，以形成良好的抗拉缸表面。
3气缸套内圆表面强化处理气缸套内圆表面采用松孔镀铬、喷钼、离子氮化处理等工艺来提高表面的耐磨性、抗咬合性，以提高缸套的抗拉缸性能。
4活塞环外表面强化处理采用镀锡、镀锌、镀铅等工艺，在活塞环外表面上镀覆一层5-l0μm的金属，可加快活塞环与缸套的磨合，提高配合面的密封性，减少由于窜气破坏油膜引起的拉缸事放。活塞环外表面喷钼，可以提高抗咬合性能和提高耐磨性；因为钼的熔点高达2640ºC和喷铝层多孔且孔分布均匀，贮油性好。
根据拉缸程度、情况、海域或航道情况、柴油机结构特点等按说明书指导或自行决定应急措施。例如，当拉缸尚不严重，海面情况不允许停车检修或者距目的港(或任何港口)较近时，可采取简单的减缸航行措施；拉缸较为严重——发生咬缸或自动停车时，虽距目的港较远，但海面平静则可停车吊缸修理；若无备件，可采用完全减缸航行。
第三节活塞的检修活塞是柴油机的主要运动机件之一，燃烧室的组成部分。活塞工作时承受着很大的机械应力和热应力，同时还承受着摩擦。因此，在使用中活塞容易损坏，特别是高速柴油机的活塞。
这是由于运转中活塞裙部起导向作用和承受侧推力的结果。大型十字头式柴油机活塞运动部件的运动是靠导板、滑块起导向作用和承受侧推力，况且活塞与气缸之间的间隙较大，所以正常运转中活塞外圆面是不会磨损的，只有在活塞运动装置不正和拉缸等异常情况下才会发生。
活塞裙部外表面磨损后，裙部直径减小，活塞与气缸的间隙增大，活塞横截面产生圆度误差、纵截面产生圆柱度误差。
这些都直接影响活塞的工作性能和柴油机的功率。在船上是通过测量活塞直径来检验活塞的磨损程度。通常采用外径千分尺、游标卡尺进行测量。测量部位为活塞的上部、中部和裙部的外径，有承磨环的活塞应测量每道环的外径。测量每一测量点的横截面上相互垂直的两个直径：平行曲轴方向的直径和垂直曲轴方向的直径。
将测量值记录在表格中，计算出每个横截面的圆度、纵截面的圆柱度，以其中最大值与说明书或标准比较，以确定活塞的磨损程度。
表8-5为活塞裙部外表面的圆度，圆柱度的磨损极限。
CB/T3543-94表8-5活塞裙部外圆磨损极限（mm）十字头活塞裙部圆度、圆柱度筒型活塞裙部圆度、圆柱度气缸直径-0.10<100-0.12>100-150-0.12>150-2000.300.15>200-3500.300.20>300-3500.380.25>400-5000.450.30>500-5500.50->550-6000.60->600-6500.65->650-7000.75->700-7500.85->750-8000.95->800-8501.05->850-9001.15->900-9501.25->950-10001.35->1000-10501.40->1050-11002)活塞外圆表面磨损的修复活塞裙部外圆表面磨损不太严重时，采用光车裙部外圆，消除几何形状误差。
光车后仍满足表10-1所列活塞与气缸间隙时可继续使用。否则依活塞材料不同采用不同的对策，铝活塞采用换新；铸铁活塞采用热喷涂、镀铁等工艺恢复尺寸；铸钢活塞采用镀铁、堆焊金属
等恢复尺寸。承磨环适度磨损、严重拉伤或松动时应换新。
环槽端面磨损主要是由于环在环糟中的相对运动，包括环在环槽中往复运动(即环上、下运动)、环的径向胀缩运动、环在环槽中的转动和扭曲运动。其次是由于新气中的灰尘硬质颗粒、燃气中的炭粒，尤其是燃用重油时的更大更坚硬的炭粒，这些硬质颗粒在环与环槽端面之间形成磨粒加速环槽端面的磨损。
此外，如果燃烧室的高温使活塞头部和环糟变形、材料性能下降、环与环槽端面间的油膜破坏时，则环槽磨损更加严重。
环槽端面磨损使其与环的配合间隙增大，这将使活塞环的密封性下降，产生漏气和使压缩压力和爆发压力降低，同时进入环背面的燃气增多，高压燃气将环压向缸壁致使环容易折断。环糟端面磨损使环槽截面形状由矩形变为梯形或出现磨台，且以第一、二道环槽磨损为重为快，如图8-9所示。一般活塞环槽端面的磨损率小于0.0lmm/kh为正常磨损。
2).环槽磨损的测量与修复环槽磨损程度是利用样板和塞尺测量环槽高度的变化来确定的。
样板是以新活塞的环槽高度为准制作的，也可以用一只新活塞环作为样板。测量时，将样板水平插入环槽并紧贴环槽下端面，用塞尺测量环与环糟上端面之间的距离，即环与环槽的配合间隙，称为平面间隙或天地间隙。测量值与说明书或标准表8-6比较。当测量值超过极限值时，说明环槽严重磨损，应予以修复。
根据环槽端面磨损情况可选用以下方法修复：(1)光车或磨削环槽端面，依加工后的修理尺寸配制相应加大尺寸的活塞环，保证平面间隙符合原有要求。
采用此法将会使槽脊厚度(环槽之间的轴向高度)减小，强度降低。为了不使槽脊过分减薄，要求槽脊减薄量不得超过原槽脊设计厚度的20%～25%。同时要求同一活塞上不得有两个环槽采用此法修复。因为如果同一活塞上各道环槽均采用此法修复时，由于各环槽的修理尺寸不同，新配制的各道活塞环尺寸不同。一只活塞上有多种规格的活塞环将给备件供应和管理带来麻烦。
例如，MAN-B&WL60MC/MCE型柴油机的活塞环与环槽最大平面间隙超过0.7mm时，可采用恢复尺寸的方法修复环糟端面，使平面间隙值恢复到0.4～0.45mm。
低速柴油机钢制活塞的环槽端面严重磨损时，可采用镶垫环的方法修复：首先光车环槽端面，消除几何形状误差，然后在环槽下端面镶耐磨垫环来恢复环槽原有尺寸和平面间隙。图8-10为环槽镶垫环法。采用焊接工艺将垫环焊在环槽下端面上形成永久性连接，这种垫环称为死环，这种方法称为镶死环法。此法连接牢固，使用中垫环不会脱落，但垫环磨损则难以修复。
采用过盈配合将垫环镶在环糟下瑞面上，称为镶活环法。
由于垫环不固死在环槽端面上，便于再度磨损后更换垫环，但垫环容易松动脱落到气缸内引发事故。
活塞头部裂纹主要是热应力引起的，同时还有机械应力的作用。柴油机运转时，活塞顶部温度分布不均：顶部中央或边缘温度最高，铸钢活塞可达450ºC，铝活塞可达300～375ºC，顶面冷却侧和第一道环槽附近温度在200ºC左右。在正常工作条件下，活塞头部各处存在着温差应力和高压燃气作用的机械应力等，而且这些应力又都是周期性的；
当喷油定时不正、燃油雾化不良或火焰直接触及活塞顶面时就会造成局部过热，引起过大的热应力；
当柴油机
超负荷运转或活塞顶部冷却不充分时也会引起热应力。过大的热应力会引起裂纹。柴油机频繁起动、停车也会引起热疲劳裂纹。活塞顶面裂纹还会因冷却不充分，活塞顶面散热不良所致。例如水冷活塞冷却侧结垢严重或活塞顶面积炭严重时就会使活塞顶面局部过热，导致裂纹。通常，结垢层或积炭层超过0.5mm时，就会使因过热产生裂纹的可能性急剧增加。
所以，为防止裂纹产生，柴油机应定期吊缸检修，加强冷却水的定期处理等维护保养工作。
活塞顶面的起吊孔边缘和第一道环槽根部会因应力集中产生裂纹。2）活塞冷却侧裂纹活塞顶面冷却侧、筒状活塞的活塞销座处产生裂纹更是屡见不鲜。主要是由于过大的机械应力引起的，同时还会由于设计不良、材质不佳和毛坯制造缺陷等在这些部位存在应力集中而加速裂纹的产生。活塞裂纹可通过观察或着色探伤进行检查。
钢质、铝质活塞的顶部裂纹较轻时，可采用焊补工艺修理，钢质活塞顶部裂纹严重时采用局部更换。
活塞环槽根部裂纹、活塞上穿透性裂纹及无法修理的冷却侧裂纹则应将活塞报废换新。
其次，由于柴油机燃用的重油中含钒、钠过多，就会在活塞顶部温度达550ºC以上的部位产生高温腐蚀。同时，活塞材料过热时发生氧化、脱碳而使其化学成分变化。在以上因素综合作用下，活塞顶部金属产生层层剥落使顶部厚度逐渐减薄，出现钒腐蚀的麻点或凹坑，大小、深浅不一地分布于活塞顶部，这种现象称为活塞顶部烧蚀。严重时可使顶部烧穿。
活塞顶部烧蚀使顶部厚度减薄、强度降低，甚至影响气缸压缩比，降低柴油机的工作性能。
2)烧蚀测量和修复活塞顶部烧蚀的程度可用活塞顶部样板和塞尺进行测量，图8-12为MAN-B&WS/L60MC/MCE型柴油机活塞顶部烧蚀的测量。测量时，将样板置于活塞顶部，用塞尺测量样板与活塞顶部之间的最大间隙t。测量时，还应使样板绕活塞轴线转动，每转45º角测量一次，取其中最大值t。当t超过15mm时应换新活塞。
在缺乏备件或应急情况下可采用以下措施：(1)改变活塞的安装位置当烧蚀尚不太严重，而且活塞结构又允许的情况下，改变活塞安装角度。
例如，B&W型柴油机活塞顶部烧蚀部位对应于喷油器喷油方向，燃油在此部位集中燃烧和采用冷却效果不良的油冷，致使该部位产生烧蚀。由于活塞结构允许，在产生不太严重的烧蚀时将活塞安装位置转过90º角，使烧蚀部位避开喷油方向继续使用。
所购置的成品活塞是按照柴油机制造厂的备件编号册订购，由厂家供应，不需专门验收审查，厂家负责产品质量。除此之外购置的成品活塞或配制活塞均应对其材料成分、性能、尺寸、形状和位置精度、表面粗糙度等进行验收。
1.材料成分和机械性能符合原设计要求由供应商和制造厂提供活塞材料成分、机械性能检验报告单、轮机员应认真审核。2.活塞的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度等均应符合设计图纸的要求轮机员除对活塞尺寸、形状和表面粗糙度做一般性检验外，还应对活塞的位置精度进行平台检验。
活塞位置精度的技术要求及其检验方法如下：(l)活塞销孔中心线与活塞中心线应垂直，垂直度要求不大于0.025mm/100mm。
检验时，将活塞置于平台4上，则活塞中心线垂直于平台4。当活塞销孔中心线与平台4平行时，表明活塞销孔中心线与活塞中心线垂直，测量l长度内百分表的读数差即为垂直度误差，如图8-13(a)所示。
检验时，将销孔插有心轴3的活塞1垂直平台4放置，用内径千分尺分别测量立式直角平板5紧贴活塞左、右侧时与心轴的距离。
检验时，在图8-13(a)上，用百分表沿环槽端面转一周，其平面跳动量即为环槽平面与活塞中心线垂直度误差。
第四节活塞环的检修活塞环是柴油机燃烧室的组成零件之一。具有保持活塞与气缸套之间有效密封的作用和将活塞热量传递给气缸壁的散热作用，以及调节气缸润滑油的作用。活塞环又是柴油机的易损零件，主要损坏形式有：过度磨损、折断、粘着和弹力丧失等。活塞环的工作性能直接影响气缸和柴油机的工作性能。为此，应定期地通过扫气口检查和判断其工作情况。
借助一长柄强光灯泡伸入缸中进行观察。此工作应由两人配合进行，一人观察，一人记录观察情况。检查中应使冷却水或冷却油保持循环，以便检查有无漏泄：关闭主起动阀和起动空气，并啮合盘车机；盘车使活塞处于下止点，并由此位置开始检查。为了观察清楚和判断正确，必须把零件工作表面擦拭干净。
当活塞上行通过扫气口时，清洁并查看活塞头、活塞环和活塞裙工作表面；活塞继续上行，查看气缸套下部和活塞杆的情况。
此时可用木棒触动活塞环检查其是否粘着和粘着的程度。
气缸套内表面上的白色或褐色部分，是硫酸引起的腐蚀磨损。
活塞环在环糟内运动，使环的上、下端面磨损、环的轴向高度减小，环与环槽的间隙即平面间隙增大。通常，柴油机正常运转时活塞环的正常磨损率在0.1～0.5mm/kh之内，活塞环的寿命一般为8000～l0000h。正常磨损的活塞环沿圆周方向各处腐损均匀，并仍与缸壁完全贴合，所以，正常磨损的活塞环仍具有密封作用。
但实际上，活塞环外圆工作表面多为不均匀磨损。
柴油机运转时，如活塞环迅速产生较大的不均匀磨损，磨损率超过正常值，表明活塞环发生异常磨损。活塞环异常磨损大多由维护管理不良造成。例如活塞环换新后磨合不良甚至不进行磨合就投入使用工况运转；柴油机长时间超负荷运转；润滑油品质不佳或供油不充分；
燃用劣质燃油、燃烧不良和冷却不足等。第一道活塞环的工作条件尤为恶劣，高温燃气使缸壁温度过高、滑油氧化、润滑条件变坏导致其异常磨损；高温使活塞头和环槽过热变形，破坏环与环槽配合也会发生异常磨损。
它是活塞环工作时的热胀间隙，搭口间隙过小会使活塞环受热膨胀，搭口间隙消失，环两端对顶，严重时引起拉缸、环卡死和折断；搭口间隙过大会使燃气漏泄。所以说明书或标准中规定了搭口间隙的最小值(装配值)和极限值，如表8-6所示。
CB/T3540-94表8-6活塞环平面间隙和搭口间隙（mm）活塞环外圆面磨损后，径向厚度减小，环的直径d减小，但弹力使环仍紧贴缸壁。
所以，环的直径胀大与缸径D相等，便活塞环搭口间隙增大，由δ引变为δˊ，如图8-14所示。
超过极限间隙值时，说明活塞环外圆表面已过度磨损，应予以换新。一般要求活塞环搭口间隙值大于或等于装配间隙，小于极限间隙。2)平面间隙测量平面间隙俗称天地间隙，它是活塞环紧贴环槽下端面时环与环槽上端面之间的间隙。当活塞环与环槽端面磨损后将使端面配合间隙增大。平面间隙过小使环热膨胀受阻和影响环在环槽中的运动；平面间隙过大会使燃气漏泄。
说明书和标准中规定了平面间隙的最小值(即装配值）和最大值（即极限值），如表8-6所示。
测量平面间隙的方法依活塞环尺寸大小分为两种，但不论哪种方法在测量前均需先将活塞自气缸中吊出，取下活塞环并分别清洁环和环槽，然后再测量平面间隙，(1)大尺寸活塞环的平面间隙测量将环依次装入各道环槽中，使环的下端面与环槽下端面紧贴，用塞尺沿圆周或在圆周上几点处测量平面间隙；
可在环与环槽的圆周上对应几处测量，如图8-15所示。实测的平面间隙值应与说明书或标准比较，使之大于或等于装配间隙，小于极限间隙。当实测平面间隙大于极限间隙值时，应修复环槽或换新活塞环；实测间隙变小说明环槽变形或因脏污影响测量的准确性。通常第一道环的平面间隙较大，其他环依次减小。
3）活塞环径向厚度测量活塞环外圆磨损使其径向厚度减小，所以径向厚度也是衡量活塞环磨损的参数。
采用外径千分尺进行测量。依柴油机说明书规定，当活塞环径向厚度小于某定值时换新活塞环。例如，MAN-B&WS/L60MC/MCE型柴油机活塞环的径向厚度最小值为l7mm时换新活塞环(设计值为20mm)。
活塞环折断是活塞环常见的损坏形式之一。一般多是第一、二通活塞环容易发生折断，断裂部位多在搭口附近。活塞环可折断成几段，也可能呈粉碎状，甚至失踪。活塞环折断会使气缸磨损加剧，二冲程柴油机的断环可能被吹至排气管或扫气箱中，乃至吹入增压器涡轮端打坏涡轮叶片，造成严重事故。
活塞环折断的原因很多，除材料缺陷、加工质量低外，主要是使用中维护管理不良和装配质量差所致。
1)搭口间隙过小搭口间隙小于装配间隙时，运转中活塞环受热温度升高，由于搭口处金属膨胀无充分的余地，便搭口两端对顶产生弯曲，通常是在搭口附近折断。高增压柴油机燃烧室温度更高，如果搭口间隙过小更易折断。2)环槽积炭燃烧不良、缸壁过热使润滑油氧化或烧损均会使气缸中积炭严重。环槽下端面上的积炭较软时，活塞环在环槽中仍可活动和保持与气缸的密封性；
当积炭严重时，环活动受阻，环与缸壁强力作用，刮下的滑油和金属屑混合，并在漏泄燃气作用下在环槽下端面上形成局部的坚硬积炭。
活塞环下面有局部的坚硬积炭，上面受到周期性燃气压力作用，使活塞环产生弯曲疲劳折断，如图8-16(a)。活塞环一处折断后燃气漏泄量增加，环槽积炭更加严重，加上活塞横摆时的冲击使环多处折断，呈多段状或碎块状，环槽和气缸的磨损更加剧烈。3)气缸套磨台活塞组件与气缸套长期相对运动使气缸套磨损后在缸套上部出现磨台。
当活塞上行至上止点时，第一道活塞环碰撞磨台受到冲击而折断，如图8-16(b)所示。
4)环槽过度磨损环槽下端面过度磨损后呈倾斜状。当活塞在上止点附近时，燃气压力作用使环紧贴于倾斜的环槽下端面上，活塞环产生扭曲变形。随着活塞下行，燃气压力下降，环的扭曲变形程度减小而逐渐恢复水平状态。活塞环周期性地扭曲示。5）活塞环挂住气口水平变形而疲劳折断，如图8-16(c)所二冲程柴油机经常会发生活塞环挂住扫、排气口使环折断的损坏。
由于活塞环开口部位张力最大，受热变形大，而气缸套上气口之间的筋受热容易变形，当活塞运动时环与气口相遇，只要环开口处稍微接住气口就会使环折断。
6)活塞环径向胀缩疲劳当活塞环弹力不足或缸套过度磨损时，活塞环与气缸壁不能紧贴，即不能保持气密，以致高压燃气漏泄将环压人环槽。当活塞下行时气缸内燃气压力降低，活塞环又从环槽内弹出。活塞环不断地径向胀缩以致疲劳折断。
活塞环固死在环糟内使其失去密封作用，引起窜气、功率下降、活塞环折断和缸套磨损加重等故障。通常第一、二道环容易粘着，严重时活塞上所有的环均发生粘着。活塞环粘着的原因大多因活塞和气缸套过热、润滑油过多和燃烧不良等造成。过热的活塞，缸套使润滑油氧化或烧焦，燃烧不良使缸中积炭严重，以致大量油污和积炭填满环槽使环不能运动。
检查活塞环是否粘着可以从扫气口观察和用木棒触动活塞环来判断。
还可以从活塞环的表面变黑情况来识别环是否发生粘着，因为环粘着时引起燃气下窜而将粘着的环表面变黑。粘着的环应报废换新活塞环。首先应将环从环槽中取出，一般来说不易取出。采用木棒轻轻敲击活塞环使之松动，或先用煤油浸泡使积炭变软后再用木棒敲击使之松动，最后用专
用工具将环取出。取环时切勿用扁铲、凿子等工具，以免损伤环槽。防止活塞环粘着的关键是要防止气缸过热和润滑油过多，尤其防止多余的润滑油进入气缸上部。大型二冲程柴油机采用气缸注油器注油润滑，注油量可调节故环粘着现象较少。但是由于缸径大，功率高，燃烧室温度高，如果活塞冷却不良就会使活塞头部变形，环槽随之变形，致使环卡死在环槽内，如图8-17所示。
为防止环卡死在环槽里采用加强活塞冷却和适当增大平面间隙的措施。
在船上对活塞环弹力的检查方法有以下几种：(1)测量活塞环自由开口。活塞环自由开口是活塞环在自由状态下开口间的距离，其大小直接影响环的弹力。在弹力范围内，开口越小弹力也越小；反之，弹力越大。所以利用改变自由开口大小来调节环的弹力。活塞环的弹力受其材料和加工方法的限制。
一般活塞环自由开口a0与环直径D的关系为:a0=(0.l0～0.13)Dmm实测活塞环的自由开口a实测<a0或小于新环的自由开口，表明活塞环的弹力下降；
若明显减小，表明活塞环弹力丧失。
若变形后的开口增大量超过10%a0时，表明活塞环的弹力过小。
如图8-18所示，将新旧环竖立在一起，用力使环开口闭合，如旧环开口已闭合，而新环还有一定间隙时，表明旧环弹力不足。
一般正常弹力的活塞环是不容易装入气缸的，装入缸中也难以用手使之移动。如果旧环易于装入缸中且轻轻触动环即沿缸壁移动，表明活塞环弹力过小。活塞环弹力部分或全部丧失时应换新活塞环。但在无备件的情况下可采用应急方法暂时恢复环的部分弹力。具体作法是用小锤敲击活塞环内圆表面。
自搭口对面部位开始重敲，然后逐渐向两侧敲击，用力逐渐减小，使环的开口增大，弹力增加。
但应注意，不可用力过大，以免将环敲断。
为了保证装配质量，在配换活塞环时应注意以下问题。
一般新环上有“直径Χ宽Χ高”的尺寸标记和上下端面标记。如有镀铬端面应使其作为下端面，如无标记，应测量活塞环尺寸及选定下端面。
为了防止活塞环搭口两端锋利棱边刮伤缸壁及挂住气口，应将搭口两端修
挫成较大圆角，一般圆角半径为3～5mm，如图8-19(a)所示。目前，有的新环在制造时己将搭口修锉好，故安装前不需修锉。
为了减少气缸的磨损和擦伤及有利于润滑，应修锉活塞环上、下端棱边的尖锋和毛刺。
大尺寸活塞环应采用随机专用工具将环的开口扩大装入环槽内，如图7-5所示。操作时，切勿使环的开口过分开大，以免活塞环变形或折断。尤其用手扩口时，用力不要过猛过大。
一般情况下，不应一次更换所有旧环，更不可因一环损坏而更换所有旧环。
例如MAN-B&WS/L6OMC/MCE型柴油机换新活塞环后的磨合运转为：在2-4h内转速逐渐增加至最大转速的80%；保持80%最大转速运转6h；在12-14h内转速继续增加至全速，并且逐渐增加负荷，总计磨合20-24h。在磨合期间应使气缸油供油量达最大值。
轮机员对所配制活塞环产品按照活塞环的技术要求进行验收。
活塞环的硬度和金相组织应符合要求。
同一只活塞环上硬度差不超过HB20。要求活塞环的硬度比气缸套硬度商HBl0-20，目的是既保护气缸套不被很快磨损，又保证活塞环有较长的寿命。
分散的细小铁素体晶粒不超过试片总面积的5%。
活塞环工作表面不允许有气孔、裂纹，疏松、夹渣、飞边和毛刺等缺陷，环两端面及内圆面上允许有一定大小的气孔。
活塞环自由开口值应为(0.10～0.13)D(D为活塞环直径)。
采用漏光法检查活塞环的密封性。将活塞环放在规定直径的量规中或气缸中未磨损的部位，在环的下方用强灯光照射，自环的上方观察，要求一处漏光弧度不超过30º，几处漏光总和不超过90º，且搭口附近30º范围内不允许漏光。
D>500mm的活塞环用0.04mm塞尺检查不应通过，以保证活塞环工作表面与气缸套内圆表面紧密贴合，从而使柴油机气缸燃烧室有较高的密封和工作效能。
第五节活塞销和十字头销的检修一、活塞销的检修活塞销是筒状活塞与连杆的连接件，它的作用是把活塞所承受的气体力和活塞的往复运动惯性力传递给连杆。活塞销在连杆小端轴承中作摆动运动。因此，活塞销在工作中承受周期性并具有冲击性的弯曲作用力和表面受到摩擦与磨损。活塞销的结构简单，一般为中空的圆柱体。
为了满足工作要求，活塞销的材料一般选用低碳钢(如15钢、20钢)、合金渗碳钢(如20Cr、l2CrNi3等)并经表面渗碳、淬火和低温回火处理，使之表面硬度高、耐磨性好，心部具有较高的韧性。
活塞销的主要损坏形式是磨损和裂纹。
测量每一部位横截面上两个相互垂直的直径D1、D2，并计算出圆度误差和圆柱度误差，要求其最大圆度误差和最大圆柱度误差符合表8-7的规定。
CB/T3542-94表8-7活塞销磨损极限（mm）圆度、圆柱度活塞销直径圆度、圆柱度活塞销直径0.060.070.070.080.08>175～200>200～225>225～250>250～275>275～3000.030.040.040.050.050.06<50>50～75>75～100>100～125>125～150>150～1752)活塞销裂纹检测活塞销虽小但它是一个极为重要的零件，其上微小的裂纹可引起活塞销断裂，进而引起活塞运动部件打坏机体的严重事故(俗称连杆伸腿的波及性事故)，为此对活塞销应进行：(1)外观检查通过观察活塞销表面发现表面有无擦伤、过热氧化变色、渗碳层剥落和表面裂纹等缺陷。
工作表面不允许有裂纹和横向发纹，但允许有数量不多于5条的纵向发纹，同一截面上不多于2条。
要求镀铬前活塞销表面粗糙度为Ra1.6μm，镀铬层厚度不应大于0.5mm，镀后机械加工。活塞销表面裂纹和渗碳层剥落应报废换新。
它的作用是连接活塞组件与连杆，构成活塞运动部件，并把活塞的气体力和惯性力传递给连杆。十字头销一般选用优质碳钢(40钢、35钢)或合金调质钢(40Cr、35CrMo)锻造而成。十字头销为短粗的中空圆柱体，刚性好，工作表面粗糙度等级高，一般在Ra0.20μm以下。
柴油机运转时，十字头销承受周期性弯曲作用力，并具有冲击性，十字头销颈表面受到磨擦与磨损。
十字头销的主要损坏形式是表面磨损和裂纹。
计算其圆度、圆柱度误差，并应符合表8-8的规定。
CB/T3538-94表8-8十字头销颈直径磨损极限（mm）>475>450～475>400～450>350～400>300～350>250～300>200～250150～200十字头销直径0.150.140.120.100.090.080.070.06圆度、圆柱度2)十字头销颈中心线与活塞杆孔中心线应垂直、相交。
测量垂直度和位置度，要求垂直度偏差应不大于0.15mm，位置度应不大于0.50mm。
此项检验应在车间平台上进行。3)十字头销颈裂纹检验(1)外观检查检查十字头销颈工作表面、过渡圆角附近有无裂纹、较深的拉痕等损伤。一般不允许有裂纹、拉痕等。过渡圆角附近表面不允许有发纹，其他表面不允许有横向发纹，只允许有个别的纵向发纹。
要求铬层厚度在0.20-0.3mm之内。镀前外圆表面粗糙度<Ral.60μm，镀层表面不允许有麻点、发纹等缺陷。
第六节活塞杆填料函的检修活塞杆填料函是安装在气缸体底板(或称横隔板)中心孔内的密封装置，具有密封气缸扫气空气、刮除活塞杆上的油污和将气缸与曲柄箱分隔开的作用。
上部填料函用来密封扫气空气不使其漏入曲柄箱和刮除活塞杆上的油污，以免进入曲柄箱污染润滑油。污油集中在气缸体的倾斜的底板上，可定期用装于气缸体上的旋塞排放。下部填料函用以防止曲柄箱中飞溅润滑油被活塞杆带入气缸。图8-22(a)为SulzerRTA48型柴油机活塞杆填料函装置。
上部刮油环3可刮去活塞杆上的油污，密封环4用来密封气缸中的扫气空气，防止其漏泄。
下部填料函中的第一组刮油环再一次刮除活塞杆上的剩余油污并通过SR孔排放。其余3组刮油环则把曲柄箱中飞溅到活塞杆的润滑油刮下来并经0R孔流回曲柄箱，但不会与曲柄箱中的润滑油混合和污染润滑油。填料函中的刮油环3、密封环4及下部4组刮油环均是由三段扇形块组成，并各用二道拉紧弹簧3a、5a箍紧压在活塞杆上，如图8-21（b）。
所以，检查或更换填料函中的环时不需要拆卸活塞装置。
当各部位的间隙接近或超过说明书规定值时，填料函将失去其原有的功能。当刮油环和密封环过度磨损使规定的间隙接近或超过最大值时、当环内表面产生划痕、擦伤等损坏时均应换新环。对活塞杆填料函的检修应注意以下两点：(1)每次吊缸检修活塞时均应拆下活塞杆填料函进行检查，发现严重磨损的零件或有怀疑的零件均应换新。
由于活塞的检修间隔期是10000h，只有在下一次检修活塞时才能再次拆下填料函进行检修，所以每次吊缸必须检修填料函，以保证其处于良好技术状态。
第七节曲轴的检修曲轴是柴油机的重要零件。曲轴的作用是把活塞的往复运动变成曲轴的回转运动，汇集并输出各缸功率等。曲轴形状复杂、刚性差，其重量占整台柴油机重量的7%～15%造价占柴油机造价的10%～20%。曲轴的技术状态直接影响柴油机的正常运转、船舶的安全航行和经济性。
所以应加强曲轴的维护保养，减少损伤，尤其应减少曲轴的磨损，控制曲轴的变形和防止曲轴断裂。
对曲轴的变形和断裂可通过测量曲轴臂距差予以控制。
曲轴轴颈的圆度误差是柴油机工作循环使曲轴轴颈回转一周时在圆周方向受到大小和方向变化的力的作用产生的不均匀磨损所致；圆柱度误差是曲轴轴颈受到气体力和运动部件重量作用产生弯曲应力，及活塞运动部件安装不良或失中等使在轴颈长度方向受力不均，产生的轴向不均匀磨损所致。圆度和圆柱度是衡量曲轴轴颈磨损程度的主要参数。
圆度误差过大使轴与轴瓦的配合间隙变化，破坏润滑油膜，降低轴承的承载能力；
圆柱度误差过大使轴承负荷轴向分布不均，引起活塞运动装置的失中。所以，新造曲轴应符合图纸上尺寸、几何形状精度要求；运转中磨损的曲轴圆度、圆柱度误差应符合说明书或标准的规定。1)曲轴磨损的测量采用外径千分尺或游标卡尺测量主轴颈和曲柄销颈的直径，分别计算它们的圆度误差、圆柱度误差并与说明书或表8-9比较，判断磨损程度。
CB/T3538-94表8-9曲轴主轴颈和曲柄销颈磨损极限（mm）十字头式柴油机<500r/min筒形活塞式柴油机>500r/min筒形活塞式柴油机轴颈直径曲柄销颈主轴颈曲柄销颈主轴颈曲柄销颈主轴颈圆柱度圆度圆柱度圆度圆柱度圆度圆柱度圆度圆柱度圆度圆柱度圆度-----0.0350.030.030.03<75-----0.040.0350.0350.035>75-100-----0.040.0350.0350.035>100-125----0.040.040.040.04>125-150-0.050.050.050.050.050.050.050.05>150-175-0.070.060.070.060.060.050.060.05>175-2000.090.090.080.080.080.070.080.070.070.060.070.06>200-2250.100.100.090.090.090.080.080.080.080.070.080.07>225-2500.110.110.100.100.100.080.090.080.080.080.080.07>250-2750.110.110.100.100.100.090.100.090.090.090.090.08>275-3000.120.120.110.110.110.100.100.090.100.090.090.08>300-3250.130.130.120.120.120.110.110.100.110.100.100.09>325-3500.130.130.120.120.130.120.120.11---->350-375
说明：本页原文数据存在粘连，表格未能安全拆分，以上按段落保留原文，建议对照原课件图片核对。
0.140.140.130.130.140.130.120.12---->375-4000.150.150.140.140.150.140.140.13---->400-4250.160.160.150.15-------->425-4500.170.170.160.16-------->450-4750.180.180.170.17-------->475-5000.190.190.180.18-------->500-5250.200.200.190.19-------->525-5500.210.210.200.20-------->550-5750.210.210.200.20-------->575-6000.220.220.210.21-------->600-6500.220.220.210.21-------->650(1)测量曲柄销直径进厂修船时，柴油机解体后可在船上或车间测量。
航行期间在船上测量曲柄销直径则需拆除活塞连杆装置。
可采用图8-23(b)的随机专用外径千分尺或通用外径千分尺测量，并记录读数；
2)曲轴磨损的修复(1)修理尺寸法在保证曲轴强度和几何形状精度、位置精度的前提下，选用最小的加工余量进行车削或磨削曲轴轴颈。轴径减少量大于0.01d(d为轴径)时应进行强度校核。依修理尺寸配制轴瓦，保证恢复原配合间隙值。曲轴在厂修理时，可在专用曲轴车床、磨床上加工或在车间平台人工锉削修理。在船上可采用装配机原地车削或磨削，也可以人工锉削。
无论哪种方法均应保证轴颈圆度、圆柱度和表面粗糙度符合要求。
尤其对手工锉削更要严格检测。
目前国内成功地采用无刻蚀锻铁工艺修复大批各类曲轴，尤其可满足要求较大厚度镀铁层的曲轴。
轴颈表面的腐蚀凹坑、锈斑、烧伤等是润滑油中含水分和酸过多产生的电化学腐蚀或漏电等杂散电流引起的静电腐蚀造成的。当擦伤、腐蚀不严重，尚未影响轴颈的尺寸和几何精度时，一般可采用人工原地修磨予以消除。
当轴颈表面有轻微擦伤和几何形状误差时，可采用专用磨光夹具进行修磨，如图8-25所示。其中图(a)适用于小型柴油机曲轴；
曲轴轴颈修磨前，应用黄油将轴颈上的油孔堵塞，以免落入脏物。修磨时注意不要破坏轴颈的几何形状精度。由于修磨量很小，不会影响轴承间隙。但其几何形状误差和表面粗糙度应符合标准要求。
曲轴锻钢件所有加工表面均应进行磁粉检验，并严格检查整锻曲轴的主轴颈、曲柄销颈与曲柄臂连接处过渡圆角，半组合式曲轴的曲柄销颈表面、曲柄销与曲柄臂连接过渡圆角处。曲轴锻钢件还应进行超声波检测。曲轴铸钢件应进行超声波探伤，曲轴所有表面均应进行磁粉探伤，在最终热处理所和精加工后分别进行。
对于新购成品曲轴或修理的曲轴依具体情况进行着色探伤、磁粉探伤或超声波探伤，以检查曲轴表面和内部的缺陷状况。
2曲轴裂纹和断裂的修理(1)裂纹较小时来用修磨除去裂纹，并将裂纹部位修整光洁，与其他表面之间过渡圆滑，最后经着色探伤或磁粉探伤确认裂纹消失，否则应继续打磨和探伤。当打磨至规定深度仍有裂纹时，则停止打磨，依具体情况改用其他办法处理。此项工作应有验船师的监督和认可。
如果航行中曲轴断裂，尤其是主柴油机曲轴断裂应采用应急焊接修理。设法将断裂曲轴焊接成一体维持柴油机运转，抵达港口后再进行彻底修理。例如，某船发电柴油机曲轴断裂，断裂部位如图8-26(a)所示。时逢船上其他发电柴油机也状态不良，于是采用应急焊接修理。
如图8-26(b)所示，在断裂的曲柄臂之间焊上l00mmΧl00mmΧ120mm的钢块2，曲柄臂两侧焊上200mmΧ200mmΧ25mm的钢板1，使断轴连成一体，对该缸进行封缸，维持柴油机运转。
利用金属材料的热胀冷缩的特性把轴和孔牢固地连接在一起。大型柴油机的曲轴为全组合式或半组合式，采用红套工艺把主轴颈，曲柄销颈分别与曲柄臂或主轴颈与曲柄连接成一体。曲轴红套工艺是把曲柄臂上小于轴颈直径的孔加热，使孔胀大超过轴的直径，将轴顺利地插入孔中，待冷却后孔径收缩恢复原值而与轴颈牢固地连接在一起。冷态轴大孔小，二者直径的差值为过盈量。
为了使曲轴传递一定扭矩，红套时必须有一定的过盈量，使曲柄臂孔对主轴颈或曲柄销颈产生足够的紧固力。
过盈量过小，曲轴传递扭矩时轴与孔就会松动，原有套合位置发生变化，即发生红套滑移；过盈量过大，过大的紧固力使轴孔配合面产生塑性变形甚至裂纹，降低传递扭矩的能力。中国船级社《规范》中规定组合式曲轴红套过盈量δ限制在最小过盈量δmin和最大过盈量δmax之间(计算公式见《规范》)。
中国船舶行业标准中曲轴红套过盈量δ=（1.4/1000～1.8/1000）d，式中d为红套配合处的轴颈。
英国劳氏船级社推荐曲轴红套过盈量δ=（1/550～1/700）d（d同上）。为了产生一定过盈量需将曲柄臂上的孔加热至一定温度(依理论计算求出)。一般在保证
足够过盈量的前提下使加热温度尽量低一些。例如，7ESDZ75/16U型柴油机曲轴，主轴直径为635mm，红套过盈量为0.97～1.l0mm，计算得出红套时理论加热温度为226～242ºC。
2）曲轴红套滑移组合式或半组合式曲轴的主轴颈与曲柄臂套合处相对位置发生错动的现象称为曲轴红套滑移。曲轴红套滑移将直接影响滑移曲柄以后的各缸的定时、燃烧和功率。
曲轴红套滑移主要由于曲轴受到过大的冲击扭转作用。过大的扭矩超过了曲柄臂对主轴颈的紧固力，就会产生松动和相对转动。航行中螺旋桨打到礁石、缆绳、冰块或气缸中发生咬缸、水击、超负荷等，都会产生过大的扭矩；曲轴红套质量不佳，如过盈量太小、加热温度不足、配合表面太粗糙或不清洁等均会使紧固力不足，即使正常运转也会产生滑移。
3)曲轴红套滑移的检查曲轴发生红套滑移时的征兆：柴油机气缸定时不正，严重时有后燃、冒黑烟现象；
柴油机剧烈振动；停车后再不能起动等。在船上，轮机员可把红套时所划的曲柄臂中心线(即曲柄对称线)或曲柄臂上的安装拐档表的冲孔作为检查红套滑移的标志，检查它们相对主轴颈纵向垂直平面位置的变化便可确定滑移的方向和角度。4)曲轴红套滑移的修理(1)航行中曲轴发生滑移时，若滑移角度不大，可重新调整定时降低负荷运转，待到港后进行修理。
采用加热曲柄臂(如用纸乙炔焰)或用冷却主轴颈(如用液氮、液氢)的方法，并同对曲柄臂施加扭矩使之反向转动滑移角度后复位。
新造柴油机曲轴安放在机座主轴承上，因各道主轴承孔中心在同一直线上，落坐于主轴承上的曲轴轴心线也呈直线状态。经长时间运转，其他情况正常，仅各道主轴承下瓦产生不同程度磨损，各道主轴承中心不等高，落坐其上的曲轴其轴线发生弯曲变形，引起曲轴产生附加弯曲应力。因此，柴油机正常运转情况下，曲轴轴线状态主要取决于主轴承下瓦的高低；
反之，曲轴轴线状态也反映了各道主轴承的高低，也就是反映了各道主轴承下瓦的磨损情况。
曲柄微量变形是曲柄臂之间的距离在曲轴回转一周中产生的微量变化。2）运转中的曲柄研究曲轴变形时，为了便于分析曲柄的微量变形，简化问题，对运转中的曲柄进行以下假定：(1)主轴颈与曲柄臂之间为刚性连接，夹角为90º，并保持不变；
3曲柄微量变形、曲轴整体变形与主轴承高低的关系当曲轴发生整体变形时，即发生轴线的弯曲变形时，分析曲轴的任一曲柄微量变形。
此时，将曲柄销转至上止点位置时，曲柄的两臂张开，臂距增大；曲柄销转至下止点位置时，曲柄的两臂收拢，臂距减小。同样，将曲柄销分别转至左、右平位置时，曲柄臂距亦有相同变化。
此时，将曲柄销转至上止点位置时，曲柄的两臂收拢，臂距减小；曲柄销转至下止点位置时，曲柄的两臂张开，臂距增大。同样，将曲柄销转至左、右平位置时，曲柄臂距亦有相同变化。运转中的柴油机曲轴因主轴承高低不等而产生整体变形。曲轴回转一周时，曲轴上的每个曲柄都会随之产生不同的微量变形，曲轴整体弯曲变形越严重，曲柄的微度变形也越大。
所以，可通过测量曲柄臂距的微量变化来了解曲轴整体的轴线状态。曲柄的两个曲柄臂之间的距离大小称为臂距值，用L表示，俗称拐档值。曲轴回转一周中，曲柄销分别在上、下止点位置或左、右平位置时，曲柄的臂距值之差称为臂距差，俗称拐档差，用符号△表示：△⊥=L上—L下，△_=L左—L右式中：△⊥、△_——分别为垂直平面、水平平面内的臂距值，mm；
L上、L下——分别为曲柄销在上、下止点位置时的臂距值，mm；
L左、L右——分别为曲柄销在左、右平位置时的臂距值，mm。
当曲柄的两个主轴承较高，曲轴轴线呈拱腰形或上弧线弯曲，即呈“∩”形时，该曲柄的臂距差△⊥为负值。这种关系从表8-10中可清楚地看出。
同样，在水平平面内亦可得出：△_=L左—L右>0，即△_=(+)△_= L左—L右<0，即△_=(—)结论：在水平平面内，当曲柄的两个主轴承位置偏右，曲轴轴线呈右弧线弯曲，即呈“）”形时，该曲柄的臂距差值△_为正值；
当曲柄的两个主轴承偏左，曲轴轴线呈左弧线弯曲，即呈“(”形时，该曲柄的臂距差值△_为负值。曲轴臂距差值的大小表明曲轴弯曲变形的程度；臂距差值的符号表明曲轴轴线弯曲变形的方向。4测量臂距差的目的柴油机运转中各道主轴承产生不均匀磨损，引起曲轴的整体与局部的变形。
曲轴回转一周中，曲柄臂的时张时合的微量变形，使曲柄销颈与曲柄臂连接处的过渡圆角部位产生时拉时压的交变应力。
曲轴长期运转使之因无数次的重复变化而产生疲劳裂纹或断裂。微量变形越大，臂距差值越大，表明曲轴的弯曲变形越严重和附加弯曲应力也越大，当超过材料的许
用应力时，曲轴就会产生裂纹或断裂。测量曲轴臂距差就是为了了解和控制曲轴的变形和主轴承的磨损状况，以防止曲轴的疲劳破坏。所以，在轮机管理中轮机员应重视主、副柴油机曲轴臂距差的变化，按照要求定期检测、分析，使臂距差值控制在说明书或规范的极限值以内，也就是把曲轴变形控制在弹性变形范围之内，切勿产生塑性变形。
所以，曲轴臂距差值关系到曲轴的使用寿命。
测量前，根据曲轴臂距大小组装好臂距表量杆，并装于曲柄臂上的冲孔中，如图8-29所示。曲轴臂距值测量点一般均设在距曲柄销中心线（S十D）/2处（S为活塞行程，mm；D为主轴直径，mm)。为了便于迅速、准确地装表，一般在制造曲轴时在曲柄臂内侧中心对称线上（S十D）/2处打上冲孔，即图中A点，作为固定的测量点。
有的大型柴油机为了便于测量或避开轴孔套合处，将测量点设在曲柄臂下边缘B点。
由于曲柄臂中心对称线上各点距曲柄销中心线的距离不等，当曲轴回转时曲柄臂张开或收拢使中心对称线上各点的臂距值不等，距曲柄销中心线越远的点，臂距值越大。所以B点的臂距值大于A点的臂距值，在B点测得的臂距差△B>A点的臂距差△A。目前国内外均以(S十D)/2为测量点制订臂距差标准，不适用于其他测量点测出的臂距差。
所以，只有将B点的△B换算成A点的△A值后方可使用标准。
OB——测量点B至曲柄销中心线的距离，mm。2)测量条件与要求为了测量准确，应尽量消除影响测量精度的因素，准确地反映曲轴轴线状态。
而冷态，即环境温度下，测量值准确、稳定，也便于操作。
轮机员测量曲轴臂距差时应注意环境温度的影响，避免船舶在大阳暴晒下测量。
为了便于比较，应在相同的装载条件下进行测量。通常新造船舶和修理船舶都在空载条件下测量臂距差。对测量的要求：(1)一次装表完成全部测量臂距表安装后，应完成曲轴回转一周中各要求位置臂距值的测量，测量过程中不允许改动臂距表的位置。通常曲轴臂距差的测量位置是随柴油机安装完善程度而异。
当曲轴未装活塞运动装置时，测量0º、90º、180º、270º四个位置的臂距值可自其中任一位置装表完成全部测量；
当曲轴已安装活塞运动装置时，测量0º、90º、165º、195º、270º五个位置的臂距值，自195º位置装表完成全部测量。
3）测量与记录臂距表在曲柄臂冲孔装妥后即可测量。测量时，盘车使曲轴正车回转一周，分别测量曲AOABOB
柄销在上，下止点位置和左、右平位置的臂距值，从臂距表读出测量值，并记录在专门表格中。
故生产中用曲柄销位于下止点前后各15º(以表不碰连杆为准)位置，即165º和195º位置的臂距值L¹下和L¹¹下的平均值（L¹下+L¹¹下）/2代替下止A(l80º)位置的臂距值L下，所以L下=（L¹下+L¹¹下）/2。
盘车至195º处装表，并将表的指针调至零值后依次测量195º、270º、0º、90º、165º五个位置的臂距值和记录读数。
现场记录测量读数依所选用的基准不同有两种方式：以曲柄销位置为准记录臂距值：以臂距表位置为准记录臂距值：以上两种记录方式不同，但基本概念不变，均按公式△⊥=L上—L下、△_= L左—L右，计算结果相同。曲轴臂距差的精度与臂距表的精度、表的安装精度、读数误差和测量技术等有关。
可用以下方法检验测量精度，将测得的上、下止点臂距值之和与左、右水平臂距值之和比较，二者差值在±0.03mm内，即（L上+L下）-（L左+L右）<±0.03mm，表明测量基本准确。
如果几次测量结果均超过±0.03mm，表明曲轴存在严重变形。必须指出，以上检验方法便是测量者用来粗略判断自己测量的准确性，而非衡量臂距差的标准，切勿混淆。4）曲轴臂距差标准测量曲轴臂距差后，应对所测数值进行分析和判断。分析曲轴弯曲变形程度和变形方向，判断臂距差是否超过标准，确定主轴承高低和对其处理等。
分析和判断的依据就是柴油机说明书和有关标淮。
各类柴油机说明书中均对其曲轴臂距差测量方法、安装值和极限值有明确规定。MAN-B&W型柴油机测量点在{(S+D)/2—10}mm处，表8-11为其冷态时的标淮。
表8-11MAN-B&W型柴油机曲轴臂距差标准（mm）最大的允许值须重新对中的推荐值对于新机或刚修理过的主机的正常值机型212121*0.680.680.510.450.340.17L50MC/MCE0.920.920.690.610.460.23S50MC/MCE0.810.810.610.540.400.20L60MC/MCE1.101.100.820.730.550.27S60MC/MCE0.950.950.710.630.480.24L70MC/MCE1.281.280.960.850.640.32S70MC/MCE1.081.080.810.720.540.27L80MC/MCE1.461.460.100.970.730.36S80MC/MCE0.960.960.720.640.480.24K80MC/MCE1.221.220.920.810.600.30L90MC/MCE1.081.080.810.720.540.27S90MC/MCE
说明：本页原文数据存在粘连，表格未能安全拆分，以上按段落保留原文，建议对照原课件图片核对。
注：1——正常值；2——曲轴上装有扭振减振器、调频轮、弹性联轴节等时，首尾两个曲柄的允许值；*——也用于判断曲轴变形测量的正确性。
曲轴与轴系连接后冷态下的臂距差标准如表8-12所示。
表8-12曲轴臂距差标准（mm）Δ/S每米活塞行程的臂距差状况>0.25应限期修理>0.30应立即停机修理≤0.1250.125-0.25<0.30经修理试车后营运中允许范围最大极限(3)中国修船标准《中华人民共和国船舶行业标准》CB3364-9l、CB/T3544-94分别对船舶副柴油机和船舶主柴油机曲轴臂距差作出规定。
CB3364-91规定，曲轴臂距差测量点在（S十D）/2处，曲轴与发电机连接后冷态臂距差标准：正常值不大干0.000125S，即1.25S/10000；修理中飞轮端控制值不大于0.00015S，即1.5S/10000；飞轮端如为弹性联轴节可适当放宽至不大于0.000175S，即1.75S/10000。
CB/T3544-94规定，船用主柴油机整体式和组合式曲轴臂距差值应符合图8-30要求。
图中横坐标表示曲轴臂距差△，纵坐标表示柴油机冲程S，臂距差测量点在（S十D）/2处。图中Ⅰ线左上方为在车床或平台上测量的最佳值；在Ⅰ、Ⅱ线之间为曲轴安装中的优良值；在Ⅱ、Ⅲ线之间为柴油机运转中的合格值Ⅲ线为柴油机运转中的最大允许值。
5)新造、修理和营运船舶柴油机曲轴臂距差的测量测量曲轴臂距差是对船舶大、中型柴油机曲轴状态的重要技术检验，而对活塞行程小于200mm的小型柴油机曲轴则不必检验，因其曲轴刚性较好。
除此之外，不论是制造、安装、修理和运转中的柴油机此项检验均必不可少，且各自在不同的情况下进行测量。
例如，在机座安装后、活塞运动部件安装后、主机与轴系或副机与发电机连接后等。
通常在修理前、在曲轴与轴系或发电机脱开后、拆去飞轮后、拆去活塞运动装置后、松开贯穿螺栓和修理后安装过程中的相应情况下测量曲轴臂距差。
此外，柴油机吊缸检修时或发现问题时应进行测量。
以及主轴瓦拂刮或换新、贯穿螺栓或底脚螺栓重新预紧后等情况下均应进行测量。
了解和掌握这些影响因素对减少和防止曲轴疲劳破坏和分析曲轴损坏原因，以及修理、安装等都有很大的意义。
各道主轴承因柴油机各缸功率、轴承负荷及轴承间隙、润滑等的不同，下瓦的磨损不同，也无规律，所以，主轴承下瓦磨损使曲轴轴线状态、臂距差值和方向的变化也无规律。2机座变形和下沉机座变形和下沉都会使曲轴轴线弯曲变形、臂距差发生无规律的变化。船体变形、机座底脚螺栓和贯穿螺栓松动或重新预紧等均会使机座产生无规律的变形。柴油机机座与底座间
垫铁松动或磨损变薄等使机座相应部位下沉，可用小锤敲击垫铁检查底脚螺栓、垫铁有无松动。新造船舶主柴油机在船上安装或船舶进厂修理时，不允许用调节底脚螺栓或贯穿螺栓预紧力来调整曲轴臂距差。3）船舶装载的影响船体如弹性梁，受力产生变形，船体刚性差则变形就更加严重。货船装载不同船体变形不同，曲轴轴线状态和臂距差也会随之变化。
船体刚性随船龄增加不断降低，曲轴变形和臂距差变化也会随之增大。
机舱、货舱在船上的位置不同，其装载对船体变形和曲轴臂距差的影响程度也不同。
装载后船体中部上拱，曲轴轴线朝拱腰形变化，臂距差向负值增大方向变化。如果空载时臂距差就为负值，轻、满载时负值继续增大；如空载时臂距差为正值，轻、满载时正值减小向负值变化。
营运船舶应科学合理地配载，对于刚性差的船舶尤为重要。因装载引起船体过大变形，以致在每次装载后需测量曲轴臂距差，以检验船体和曲轴变形情况。当臂距差超过规定值时则需重新配戴，重新装货。
船厂在新造船舶时，主机安装中采用反变形安装工艺，即令安装曲轴时有一定的预变形，以克服船体结构带来的无法避免的影响，如中机舱船舶，安装曲轴时使其轴线具有塌腰形状态，以抵消装载后船体上拱变形的部分或全部影响。
4)活塞运动装置和爆发压力的影响活塞运动部件的重量使曲轴轴线朝塌腰形变化，大型柴油机的影响较为明显，如表8-13所示。船用二冲程柴油机气缸爆发压力较高，目前最高己达l5MPa，通过活塞连杆作用于曲轴，使曲轴轴线朝塌腰形变化，且以曲柄销位于上止点时影响最大。以上两种因素均使曲轴轴线朝塌腰形变化。臂距差值朝正值增大方向变化。
表8-13活塞运动装置对曲柄臂距差Δ⊥的影响（mm）6（尾）54321缸号状况-0.02-0.04-0.065-0.03-0.015-0.015活塞运动装置安装前Δ⊥+0.01+0.010-0.015-0.005-0.005活塞运动装置安装后Δ⊥5飞轮的影响轮装于曲轴尾端，使曲轴尾部轴线朝拱腰形变化，臂距差值向负值增大方向变化，而对曲轴其他曲柄的影响自尾向首逐渐减小。
飞轮越重影响越大，对中小型柴油机的影响也较大。安装曲轴时亦可采用反变形工艺以减小飞轮的影响。6轴系连接误差的影响船舶主柴油机曲轴与轴系采用法兰刚性连接，轴系安装误差直接影响曲轴尾端轴线状态和臂距差的变化。要求曲轴尾端法兰与第一节中间轴首端法兰连接误差：偏移值不大于0.lmm，曲折值不大于0.lmm/m，以使曲轴尾端臂距差符合要求。
当轴系安装误差较大，使轴系轴线高于曲轴轴线、两法兰呈下开口时，连接后使曲轴尾端轴线呈塌腰形，臂距差朝正值方向增大，如图8-31(a)所示；
当轴系轴线低于曲轴轴线、两法兰呈上开口时，连接后使曲轴尾端轴线呈拱腰形、臂距差朝负值方向增大，如图8-31(b)所示。
此外，大气、海水温度和船舶进坞坐墩等对船体变形和臂距差的影响，主轴承安装质量对臂距差的直接影响等在轮机管理工作中均应注意。船舶航行期间应将曲轴臂距差始终控制在要求范围内，一旦超过标准应及时进行复测、全面分析和采取措施，以防造成曲轴裂纹和断裂的事故。
曲轴的轴线状态直接影响活塞运动部件的对中性和柴油机的正常运转。由于曲轴过大的弯曲变形会引起附加弯曲应力增大，招致曲轴的裂纹和断裂，而柴油机正常运转中曲轴轴线弯曲变形主要是主轴承下瓦不可避免的磨损造成的。因此，了解和控制主轴承下瓦的磨损、确定各道主轴承的高低，就成为了解和控制曲轴轴线弯曲变形的关键。
当测得臂距差Δ⊥>0，表明该曲柄轴线呈塌腰形状态，两主轴承低于相邻轴承；Δ⊥<0，表明该曲柄轴线呈拱腰形状态，两主轴承高于相邻轴承。利用上述基本关系判断主轴承高低是最基本的方法，可以根据臂距差值迅速作出判断，生产中普遍应用。2.桥规法1)桥规值的测量桥规值是将桥规置于机座上平面上，桥规的测量基准面至所测主轴颈的距离。
采用随机供应的桥规进行测量。
如图7-8所示。测量前，拆去主轴承上盖、上瓦等，清洁主轴颈和机座上平面，按说明书要求的位置或按上次测量时曲轴的位置，即将曲轴首（尾）曲柄转至上止点位置进行测量，或使所测主轴颈相邻曲柄销分别在0º、90º、180º、270º四个位置进行测量，取其平均值。
测量时，将桥规置于机座上平面并紧贴，用塞尺测量桥规基准面与主轴颈之间的距离，如图7-8所示。
柴油机出厂时的桥规值在一定时间内有效，当换新主轴瓦或机座变形修理后应重新测定桥规值。2)主轴颈下沉量的测量柴油机长期运转后主轴颈和主轴承下瓦均会产生磨损，以致使主轴颈相对于机座上平面的位置发生变化，一般来说主轴颈下沉，并使桥规值增大。由于各道主轴颈及其下瓦的磨损且不同，各道主轴颈下沉量不同。由于主轴颈硬度较高，磨损量很小，故可忽略不计。
这样主轴颈的下沉量就等于主轴承下瓦的磨损量。
所以，主轴承下瓦的磨损量可以用柴油机运转一段时间的前后两次测量的桥规值的差值来表示。3）利用桥规值作垂直平面内的曲轴轴线状态图桥规值反映了曲轴各道主轴颈相对于机座上平面的位置，亦即反映了整根曲轴的轴线相对于机座上平面的状态。所以可以利用桥规值作出垂直平面内的曲轴轴线状态图。
从图中可看出曲轴轴线状态和各道主轴承的高度，其中第六道主轴承位置较低，说明该轴承下瓦磨损严重；第七道主轴承位置较高，其下瓦磨损轻微。通过拂刮位置较高轴承的下
瓦和更换磨损严重的轴承下瓦来调整曲轴轴线状态。
具体方法有多种，现介绍以下几种：1)经验判断法我国修船厂根据多年生产实践经验总结出一套判断曲轴各主轴承位置高低的规律，不需作图，直接依所测得的臂距差值进行判断。现列举以下几点于表8-14。
当臂距差值为“一”时，则表示端部l#主轴承较相邻2#主轴承位置低；
若臂距差值均为“一”时，表示中间2#主轴承位置最高，臂距差值越大则越高。表8-14经验判断法举例曲柄轴线状态判断部位主轴承高低Δ⊥符号1#高于2#+11#低于2#-22#最低+32#最高-42）简单作图法利用曲轴各曲柄在垂直平面内的臂距差Δ⊥作出曲轴轴线状态图，来判断各主轴承位置的高度。
现以一台7缸柴油机为例作图，其臂距差值Δ⊥列于表8-15。
表8-157缸柴油机曲柄臂距差（mm）Ⅶ（尾）ⅥⅤⅣⅢⅡⅠ曲柄号+0.05+0.07-0.12-0.17+0.14+0.02+0.12臂距差值Δ⊥作图步骤如下：(1)画出横坐标，并在其上等距画出各缸中心线(即曲柄中心线)Ⅰ，Ⅱ，·····，Ⅶ和各道主轴承中心线1，2，·····，8，画出纵坐标，令其表示臂距差值Δ⊥，且在原点O以上为负值，原点O以下为正值；
连接aO1、O7b，则获
完整的曲轴轴线状态图aO1O2O3O4O5O6O7b。从图中可以看出，第5道主轴承位置最高，第2、7道主轴承位置最低。3)MAN-B&W型柴油机作图法MAN-B&W型柴油机制造厂对其所生产的柴油机曲轴轴线状态的作图方法如下(仍以上述7缸柴油机为例)，(l)画出7缸柴油机各缸曲柄中线Ⅰ，Ⅱ，·····，Ⅶ，如图8-34所示；
作图过程中，正值臂距差应自交点向上截取，负值臂距差则自交点向下截取。依以上方法亦可画出水平平面的曲轴轴线状态图。为了确定各道主轴承高度，需要确定该曲轴轴线相对应的基准线，以其相对于基准的距离判断各道主轴承的位置高低，可按以下几种方法确定基准线：(1)利用桥规值作基准线。
过首、尾端主轴承中点画出主轴承中线分别与曲轴轴线相交于一点，自该点分别向上截取线段等于各自的桥规值。
连接首、尾桥规值线段终点的直线即为基准线。它相当于机座上平面，依其确定各道主轴承位置，准确、合理。
图8-34中以第2、7道主轴承的连线XX作为基准线，各主轴承位置均高于XX基准线，第5道主轴承最高，即磨损量小，此法简便、合理。
为了保证曲轴的质量应严格进行以下检验：(l)新造曲轴应由制造厂提供材料成分、机械性能、金相组织和无损探伤等检验报告，造船厂应进行无损探伤等复验；
检验可在车床或平台上进行。平台检验时用V形铁支承曲轴，用百分表测量每段主轴颈首、尾两个截面上的跳动量和法兰上的跳动量。曲轴回转一周时，同一直径对应两个位置(0º、180º)的百分表读数差值即为径向跳动量，此值应符合规范要求；
曲轴置于平台V形铁上，调整曲轴使与平台平行。转动曲柄销至上止点，用百分表测量曲柄销颈上相距L的两点的相对值a、b，然后将曲柄销转至下止点，测量对应两点的相对值c，d，则曲柄销颈与主轴颈的平行度误差△为：mm/m同样方法测量水平平面内的平行度误差。此外，还可采用水平仪等方法检验。曲柄销颈2labcd
与主轴平行度误差应不大于0.15mm/m。
主要有平台划线法和光学象限仪法等。平台划线法如图8-35(b)所示。将曲轴置于平台V形铁上，便其轴线平行平台。将曲柄Ⅰ转至左(或右)平位置，测量曲柄销颈上最高点和最低点至平台的距离h1、h2，二者平均值h即为该曲柄销颈中心线至平台的距离，将此高度h用划针划于预先装在曲轴法兰端面的圆盘上。
同样，将曲柄Ⅱ、Ⅲ的曲柄销颈中心高分别投影于圆盘上，分别连接圆盘中心与各投影点的连线，用量角器测量出三个圆心角的数值即三个曲柄夹角的大小，并应符合图纸要求。
所以，新造或大修后的曲轴应进行平衡试验。一般中、低速柴油机曲轴进行静平衡试验，高速柴油机曲轴进行动平衡试验。大型低速柴油机曲轴在制造时对尺寸公差、重量和重心位置等控制极为严格，使其静不平衡最小，所以制成后不需进行静平衡试验。第八节轴承的检修
船用柴油机曲轴的主轴承、曲柄销轴承、十字头销轴承和活塞销轴承等均为滑动轴承。滑动轴承是曲轴承座、轴承盖和上、下轴瓦等构成的，如图8-36所示。轴瓦由瓦壳和瓦衬(耐磨合金层)组成。常见滑动轴承轴瓦的结构形式有以下三种：(l)两半式厚壁轴瓦轴瓦厚度t较大，一般t≥0.065D(D为轴承直径，mm)，合金层厚度为3-6mm。
瓦壳的材料可选用青铜、黄铜或铸钢，目前广泛采用钢瓦壳。
瓦衬的材料主要采用锡基或铅基巴氏合金。此种轴瓦壁厚、刚度大，可以保证轴承孔的尺寸精度和几何精度。在上、下瓦结合面之间有调整垫片，用以调整轴承间隙。轴承损坏后可以重浇合金或拂刮修复。厚壁轴瓦广泛应用于中、低速柴油机和一些辅机的轴承上。
通常瓦壳的材料采用低碳钢，瓦衬的材料有铜铅合金、铝基轴承合金等。薄壁轴瓦广泛应用于中、高速柴油机，大型低速柴油机十字头轴承，甚至有的柴油机主轴承和曲柄销轴承也改用薄壁轴瓦。
CB/T3535-94表8-16薄壁轴瓦合金层厚度（mm）合金层厚度合金层材料0.25-0.5锡基、铅基轴承合金0.4-0.8（烧结）0.4-0.8（连续烧注）0.4-1.0（离心烧注）铜基轴承合金0.3-0.9铝基轴承合金薄壁轴瓦刚度低，容易变形。
轴承孔的尺寸和几何精度由轴承座和瓦壁厚度加工精度来保证；轴瓦的互换性好，装入轴承座孔后不允许修刮，损坏后也不能修复，只能报废换新。
中、小型柴油机连杆小端轴承、摇臂轴承广泛采用锡青铜或铝青铜衬套式轴瓦。此外，轴瓦还按金属的层数分为单层、双层、三层和四层轴瓦。单层轴瓦是由一种合金制成的整体衬套式；双层轴瓦为钢瓦壳上浇注或压上减摩和抗咬合的轴承合金层；
三层轴瓦或称三合金轴瓦是在双层轴瓦上再镀覆一层极薄的表面镀层，以改善表面性能或抗疲劳性能，例如镀覆0.02～0.04mm的铅、锑、铟等；
四层轴瓦是由钢瓦壳、高疲劳强度的轴承合金层、表面性能良好的轴承合金层和表面镀层组成的。
轴承损坏主要是轴瓦上的耐磨合金层的损坏。其主要损坏形式有：过度磨损、裂纹和剥落、腐蚀和烧熔。
轴瓦的过度磨损将会使轴承间隙增大，引起冲击和加剧磨损。造成轴瓦过度磨损的原因主要与维护管理不良有关，具体表现如下：(1)润滑油净化不良，含机械杂质和水分较多；
以上各点不是使得轴承润滑油膜不能建立，就是由于磨粒，轴颈表面状态不良或过大的轴承负荷破坏已形成的油膜，造成轴瓦的异常磨损。
最初由于种种原因在轴瓦工作表面产生微小疲劳裂纹，随着柴油机的继续运转轴瓦上的裂纹逐渐扩展、延伸，以致使轴瓦上的耐磨合金呈片状脱落，即剥落。造成轴瓦裂纹和剥落的原因主要与轴承受力、轴承合金性能及维护管理等因素有关。
龟裂是由于柴油机运转时轴瓦受到周期性交变负荷作用，特别在轴承负荷过大和轴向负荷分布不均匀时，使轴与瓦之间难以建立连续而又分布均匀的润滑油膜，以致局部产生金属直接接触，经过一段时间运转后，在轴瓦表面上局部产生细微裂纹，称为发裂。发裂在柴油机台架试验时就可能产生。
实践证明，轴瓦产生发裂后仍可继续运转很长时间，直至发展成龟裂报废，图8-37所示为十字头轴瓦的龟裂。
轴瓦产生发裂后，继续运转时润滑油就会渗入裂缝中，在轴承负荷作用下润滑油无处逸出而形成油楔，使发裂扩展、延伸并彼此连接成封闭网状。所以，当轴瓦承受过大的轴承负荷或轴向负荷分布不均匀时，就会使轴瓦上产生发裂，在油楔的作用下扩展成许多封闭的裂纹称为龟裂。当龟裂面积较大并扩展至轴瓦端面或合金剥落时，应报废换新。
润滑油中含水或滑油氧化、燃气或燃油的混入使滑油变质都会使轴瓦工作面产生宏观或微观电化学腐蚀麻点。船上的杂散电流是电器漏电引起的，它使轴瓦内外表面产生局部麻点的静电腐蚀。
主要由于轴承间隙过小、润滑油油压不足或失压使油膜不能建立、轴颈表面太粗糙或几何形状误差过大等破坏油膜。油膜不能建立或被破坏均使轴与瓦的金属直接接触，干摩擦产生高温使合金熔化。
在安装过程中应符合下列要求：1）轴瓦与轴承座孔的配合面应贴合良好安装轴瓦时以下瓦的安装最为关键，应使下瓦外圆面与轴承座孔内圆面贴合紧密和均匀接触，用0.05mm塞尺插不进。配合面贴合紧密，运转时轴瓦工作可靠，不会产生变形和裂纹，利于散热。
若瓦背色油沾点少，说明接触不良。采用铜锤敲击或修锉瓦背，但绝不允许修锉轴承座面。要求在25mmX25mm面积内沾点不少于3点，即小型柴油机的瓦背与瓦座接触面积不少于85%，大、中型柴油机不少于75%。
合来实现的。由于轴瓦装入轴承座孔内，上、下瓦结合面均高出轴承座结合面△，也就是轴瓦外圆周长较座孔周长大4△，如图8-38所示。当螺栓上紧前，在轴承刮分面处有2△的间隙；当螺栓上紧后，间隙消失，借助薄壁轴瓦的弹性变形和过盈量使轴瓦紧压在轴承座孔中，二者配合面紧密贴合。
薄壁轴瓦在自由状态下具有一定的弹性，所以在瓦口(结合面)处产生弹性变形，使瓦口处直径较轴瓦名义直径增大，二者之差为瓦口的扩张量。
GB/T3535-94对瓦口扩张量的推荐值为：无翻边瓦：0.3～1.0mm；
轴瓦内孔尺寸越大，轴瓦壁越薄，弹性越好，扩张量应取上限。2）轴颈与轴承下瓦应在一定的角度内均匀接触柴油机主轴颈与主轴承下瓦的接触角应在机体中心线两侧40º～60º范围内均匀接触；曲柄销颈与连杆大端轴承上瓦的接触角应在连杆中心线两侧60º～90º范围内均匀接触，如图8-39所示。
3)轴承间隙应符合要求轴与轴瓦之间的径向最大配合间隙称为轴承间隙。
合适的轴承间隙是形成润滑油膜实现液体动压润滑的重要条件。轴承间隙过小，油膜不能建立，轴与瓦的金属直接接触，产生大量热，以致合金熔化；间隙过大，润滑油流失和产生冲击，使轴瓦合金层裂纹、碎裂。
所以要求轴与轴瓦之间的轴承间隙△在安装间隙△安和极限间限△极之间，即：△安≤△<△极柴油机说明书和柴油机修理技术标准中对主轴颈与主轴承、曲柄销颈与连杆大端轴承的轴承间隙均有具体规定。
表8-17为柴油机主轴承间隙。
表8-17柴油机主轴承间隙（mm）筒形活塞式柴油机>500r/min筒形活塞式柴油机<500r/min十字头式柴油机轴颈直径铜铅合金锡基轴承合金极限间隙装配间隙极限间隙装配间隙极限间隙装配间隙极限间隙装配间隙0.200.08～0.100.200.06～0.08----≤1000.250.10～0.120.250.08～0.11---->100～1500.300.13～0.160.300.11～0.15---->125～1500.400.17～0.280.400.16～0.200.300.14～0.18-->150～2000.500.24～0.280.500.20～0.240.400.18～0.22-->200～250--0.600.24～0.280.500.22～0.260.400.17～0.21>250～300----0.600.26～0.300.500.21～0.25>300～350----0.700.30～0.340.600.25～0.30>350～400----0.800.34～0.380.700.30～0.35>400～450------0.800.35～0.40>450～500------0.900.40～0.45>500～550------1.000.45～0.50>550～600------1.100.50～0.55>600～650------1.200.55～0.60>650～700------1.300.60～0.65>7002．轴承间隙测量
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1)塞尺法用长塞尺自轴承端面直接插入轴颈与轴瓦之间进行测量。图8-40所示为MAN-B&W型柴油机随机专用长塞尺测量主轴颈与主轴承的轴承间隙。测量时拆去轴承盖上的滑油进油管和盖内的油管，用长塞尺从端面插入进行测量。一般每运转3000h检测一次。
塞尺平直，而轴承间隙为弧形，使测量值小于实际间隙，所以轴承间隙应为测量值加上0.05mm的修正值。
此法简便，但精度不高且使用受轴承结构限制，可作为轴承间隙的粗检。2)压铅法压铅法是利用置于轴承间隙处的铅丝在轴承螺栓上紧后被压扁的厚度来反映轴承间隙实际大小的测量方法。此法精度高，但操作麻烦，适用于厚壁轴瓦的轴承。
铅丝的塑性和直径对测量精度有很大影响。铅丝直径小于轴承间隙，则铅丝未被压扁，测不出轴承间隙；铅丝直径过大，上紧螺栓后铅丝可能被压入轴承合金内，亦不能准确测出轴承间隙。因此，铅丝直径的选取甚为关键。例如，主轴承的装配间隙为0.20～0.25mm时，依经验公式可选用0.30～0.50mm的铅丝直径。
3）比较法中、高速柴油机主轴承和连杆大端轴承多采用薄壁轴瓦。通常采用内，外径千分尺分别测量轴、孔的对应部位直径，此二直径之差即为轴承间隙。一般应测量对应于曲柄销在上、下止点位置时的轴、孔直径，且沿轴向首、中、尾三处测量求其平均值进行比较。
3.轴瓦磨损量检测主轴承厚壁瓦下瓦磨损量可用桥规测量主轴颈下沉量的方法或直接测量下瓦厚度与新瓦厚度比较来确定。
连杆大端轴承上瓦的磨损量可采用直接测量法确定。薄壁轴瓦当其轴承间隙超过说明书或标准时即表明其下瓦(或上瓦)磨损严重，无需测量磨损量，应报废换新。4.轴瓦合金层脱壳检查轴瓦合金层浇铸质量不高就会使结合面局部有缝隙，运转后就会产生合金层脱落现象，为此对厚壁轴瓦备件可采用听响法或渗透探伤法进行检测。
轴瓦工作表面可用放大镜或渗透探伤法检验有无裂纹。
厚壁轴瓦的合金层损坏可采用喷涂工艺进行修复，要求涂层与瓦壳结合牢固。1.局部修刮轴瓦工作表面上的小面积擦伤、腐蚀或早期发裂可用刮刀进行局部修刮，并使修刮面与周围瓦面圆滑过渡。滑油中含水量较多时会使瓦面上生成黑色氧化钙硬壳，也可用刮刀刮去。2.焊补轴瓦工作面上较深的裂纹、局部合金层脱落或腐蚀等可采用焊补方法修理。
用氢氧焰或焊烙铁将瓦面损坏处合金熔化，再用与轴瓦白合金牌号相同的焊条进行焊补。
修补质量与焊前损坏部位的清洁情况有关。一般要采用汽油或煤油清洗、擦干和修刮使露出
金属光泽后再进行焊补。此法简便，实用，是常用的修理轴瓦裂纹的方法，此外还具有节约合金材料和节省修理工时的优点。
其轴瓦损坏后，船上条件下只能更换备件。因此换瓦是轮机员经常性的检修工作。换瓦是新瓦的安装工艺过程，其质量仍然是保证安全可靠运转的关键；薄壁瓦安装工艺较为简单，以下介绍厚壁瓦安装过程及应注意的问题。
2)盘出下瓦在船上换新轴瓦时不需将曲轴吊起，只需将下瓦自瓦座内盘出，并以同样方法将新下瓦盘入瓦座。旧下瓦盘出应从瓦口较厚的一端或有定位唇(轴瓦轴向定位的凸起)的一端盘出。下瓦自主轴颈的下方瓦座盘出的方法很多，随机型而异。
还可用固定在曲柄臂上的专用工具，将下瓦拨出，如图7-3（b）所示。SulzerRD、RND大型低速柴油机则采用液压千斤顶将曲轴抬高0.10～0.15mm后将主轴承下瓦转出。为便于盘瓦，通常在新瓦瓦背上镀覆0.002～0.003mm的锡或铜，或在新瓦瓦背上均匀涂以二硫化钼。3）新瓦的安装新瓦按安装要求进行安装。
安装前应先检查新瓦有无变形，因为轴瓦备件在放置过程中可能产生变形，如将其装入轴承座中将贴合不良，在色油检查时出现以下情况：(1)在下瓦背的两侧面有色油沾点，而瓦背底面无沾点，说明下瓦瓦口产生向外张开的变形，在底部产生间隙δ，如图8-42(a)所示。
此时新下瓦卡在轴承座上、没有“落底”。应采用修锉瓦背两侧或用铜锤敲击瓦口外侧使之收拢的方法修理。
此时新下瓦可在轴承座内“晃荡”。应采用木椎敲击瓦口内侧使之向外张开的方法修理。
检验时，在轴上均匀涂上色油，使轴回转与瓦互研后，观察下瓦色油沾点的多少和分布。如不合格，用刮刀拂刮下瓦上的色油沾点，再次使轴回转，再次检查沾点和拂刮，直到符合要求为止。
假轴采用钢管或铸铁管制成，外径D=d+Δ(d为主轴直径，Δ为轴承间隙），长度等于机座全长或为3～4个主轴承座的长度。此种刮瓦方法容易建立油膜，但必须制作专用样轴和吊出曲轴，
适用于船厂小批修理或船上小型柴油机的刮瓦。
依主轴颈与主轴承下瓦研配的沾点情况拂刮主轴承下瓦，直到符合接触角内均匀接触为止。此法方便，不需制作样轴和吊出曲轴，但下瓦盘出、盘入较麻烦。
首先在换新轴瓦的主轴承两侧曲柄上安装拐档表，并在主轴颈上涂色油。然后盘车测量两个曲柄的臂距差值。根据臂距差值和主轴承下瓦的沾点情况进行下瓦的拂刮。垂直平面内的臂距差值检查瓦底，水平平面的臂距差值检查瓦口。拂刮轴瓦时不可一次刮削很多，应小刮削量多次拂刮多次研配，逐渐达到要求，否则会造成难以合格的局面。
注意下瓦两侧垃圾槽附近瓦口部位的拂刮：拂刮过量，造成漏油，影响油膜建立；
拂刮不足，瓦口与轴颈接触引起轴承发热，甚至在瓦口处咬死。所以，一般瓦口两侧与主轴颈之间要有0.05mm的间隙。主轴承上瓦应先开油线然后进行拂刮。
当所测轴承间隙与说明书或标准不符合时，采用抽减或增加上下瓦配合面间的垫片进行调整。厚壁轴瓦上下瓦结合面间有一组黄铜或紫铜垫片，其形状与结合面形状相同并且不应妨碍曲轴的回转及瓦口处的垃圾槽。垫片的厚度均为0.05mm的整数倍，如0.10mm、0.15mm等，便于间隙调整。垫片数目尽量少，两边的垫片数目和厚度相同。
调整轴承间隙时，轴瓦两边要同时抽减或增加厚度和数目相同的垫片，以免安装后轴承上盖上瓦歪斜和轴承间隙变化。
第九节精密偶件的检修柴油机燃油系统中，高压油泵中的柱塞一套筒偶件、出油阀一阀座偶件，喷油器中的针阀一针阀体偶件，是三对极为精密的零件，称为精密偶件。由于它们都是经过极精细的机械加工，所以它们的尺寸和形位精度高、表面粗糙度等级高、偶件的配合精度高。
例如，柱塞、套筒的圆度和圆柱度误差不超过0.001mm，工作表面的粗糙度为Ra0.02～0.05mm，柱塞与套筒的配合间隙只有0.002～0.003mm。
为了满足柴油机运转时的工作要求，这些偶件还应该具有较高的耐磨性、耐蚀性和尺寸稳定性。精密偶件是在高压燃油中工作，受到高压、磨擦和腐蚀等作用，使偶件配合面极易产生磨损、腐蚀等损坏。值得注意的是，即使偶件工作表面微小的损坏也会严重地影响高压油泵、喷油器、燃油系统和柴油机的正常工作。所以，轮机员应对这三对偶件予以特别的关注。
高压油泵工作一段时间后，柱塞—套筒偶件主要产生以下损坏。1）圆柱配合面的过度磨损柱塞和套筒的工作表面产生磨损，柱塞螺旋槽附近的工作表面磨损尤为严重，如图8-43a.所示。配合面的磨损将使配合间隙增大，泵油压力降低，进而影响喷油压力，导致雾化不良，燃烧恶化；
各缸油泵的柱塞—套筒偶件的磨损不同，泵油压力不同，各缸喷油量不等，以致各缸功率不等，柴油机各缸功率不平衡。
2柱塞工作表面的穴蚀柱塞螺旋槽附近的工作表面上产生穴蚀，如图8-43（b）所示。穴蚀是由于燃油喷射终了时，螺旋槽的边缘将回油孔打开的瞬间，套筒内的高压油急速冲出，使套筒内压力骤然降低。螺旋槽边缘的油压低到该处温度对应的燃油蒸发压力时燃油气化形成气泡。随后的高压燃油或其压力波使气泡溃灭。
强大的冲击波作用使螺旋槽附近的工作表面金属剥蚀，即产生穴蚀。
3圆柱配合面上的拉痕及偶件咬死柱塞一套简偶件圆柱配合面还会产生纵向拉痕，偶件卡紧甚至咬死。这两种损坏主要是由于燃油净化不良，燃油中含有较多坚硬的机械杂质、配合间隙过小和偶件材料热处理不当引起的。
等容卸载式出油阀偶件的结构如图8-44所示。
出油阀的导向面、减压凸缘和密封锥面产生过度磨损；出油阀座的密封锥面和内孔产生过度磨损。偶件配合面的过度磨损将使配合间隙增大，泵油量增多，造成不完全燃烧的后果。密封锥面的磨损导致密封性下降，高压油回流，泵油压力降低。
各缸喷油器针阀偶件磨损程度不同使各缸喷油量不等，从而影响柴油机功率平衡和低负荷运转的稳定性。针阀偶件的锥面配合面是重要的密封面。在正常工作时，为了密封和切断燃油迅速，要
求：(1)针阀的键角θ¹较针阀体座面的锥角θ约大0.5º～lº，如图8-45（a）所示。
环形密封带越窄，压强越大，锥面的密封作用和燃油喷射终了时切断燃油的性能就越好。柴油机运转一段时间后，针阀偶件的锥面配合面产生过大的磨损，使针阀下沉、环形密封带变宽或不连续或模糊不清，针阀升程加大，针阀与阀座的撞击力增强，使锥面配合面的磨损与损伤更加严重。锥面过度磨损后使针阀下沉，即针阀位置下移，如图8-45（b)所示。
2)针阀体端面腐蚀针阀体的结构不同，有的针阀体头部带喷孔，另一端为平面，与喷油器本体端面相结合；
有的针阀体两端均为平面。一端平面与带喷孔的喷油嘴结合，另一端面与喷油器本体结合。针阀体端面长期使用会因燃油、冷却水使其发生微观电化学腐蚀，从而使与喷油器本体或喷油嘴结合面处的密封性下降，产生燃油漏泄和油压降低，雾化不良等。针阀体端面腐蚀可以从喷油器冷却水循环水箱中有油星、油迹等现象进行判断。
3）喷孔磨损与堵塞针阀体或喷油嘴头部分布着细小的喷油孔，孔径一般在0.12～1.0mm范围之内，喷孔数目约为1～12个。
喷油器的喷油孔直径，数目和分布随机型而异。喷油器使用一段时间后，出于高速、高压燃油的冲刷使喷孔磨损，孔径变大，雾化质量下降；当气缸内燃烧不良、积炭严重时会使喷孔堵塞，孔径变小，甚至堵死。所以，不论是喷孔磨损或堵塞均破坏了燃油雾化及与燃烧室的配合，影响燃油与空气的混合。针阀体喷孔周围积炭严重时形成炭花，如图8-46(a)所示。
这是由于针阀偶件锥面磨损后密封不良或针阀关闭不及时，导致喷孔滴油、漏油粘附于喷孔四周，高温下形成炭花。
喷孔周围积炭影响燃油雾化质量，并使针阀体过热损坏。
对精密偶件磨损的检验，由于偶件极为精密难于用测量尺寸变化量来掌握磨损程度；同时一些部位也难以进行测量。所以，对于精密偶件是通过密封性检验来了解其磨损程度和判断能否继续使用的。检验前，偶件应仔细拆卸和清洗。偶件不具有互换性不能分开乱放。
清除喷孔周围积炭时切勿损伤喷孔。如喷孔被积炭堵塞应采用专用通孔工具或钻头疏通喷孔。通孔时，切勿用力过猛，以免通针或钻头断在喷孔内。图8-46（b）为喷孔的通孔工具——通针。
清洗干净后用清洁纸或丝绸擦干，不可用棉纱头或破布擦，以免灰尘或棉纱毛头粘住偶件工作表面上。
如发现应依实际情况决定修复或报废。
生产中可以通过检查偶件的密封性和燃油雾化质量来了解偶件的磨损部位与磨损程度。1）偶件密封性检验(1)滑动试验法是检查偶件密封性的最简便的方法，用以检验柱塞一套筒、针阀一针阀
体的圆柱配合面密封性。先用滤净的轻柴油清洗和润滑偶件，然后使偶件与水平面成45º倾斜放置，把柱塞(或针阀)抽出1/3配合面长度后，使其在自重作用下自由滑下，且柱塞(或针阀)在套筒(或针阀体)内转至任何位置滑下时均不得有阻滞现象。若下滑速度缓慢、均匀，表明配合面无明显磨损，密封性较好；
若下滑速度较快或很快，表明配合面磨损较大或严重，密封性不良。
若将柱塞(或针阀)转动90º再次试验，柱塞(或针阀)下滑缓慢、均匀，表明偶件产生偏磨损。
此外，还有油液等压试验法。油液降压试验法是用通过偶件的油液压力下降一定值时所需要的时间作为检验密封性的标准，或者是用在一定时间内油液漏损量作为检验密封性的标准。柱塞偶件油液降压试验法要求油泵在相当于额定供油量时，油压从30MPa降至5MPa的时间应不少于20S，表明柱塞偶件圆柱面密封性良好。
针阀偶件圆柱配合面密封性油液降压试验法，试验前必须进行数次喷油，以排净系统内的空气。
试验时燃油进入喷油器，允许将喷油器启阀压力调整到比规定值高2～3MPa。在启阀压力的油压作用下检查针阀偶件的渗油现象，以手背擦拭针阀体头部喷孔周围，手背应无油，表明针阀偶件圆柱面密封良好。
针阀偶件锥面密封性检验可与其圆柱面密封性检验同时进行。偶件配合面密封性试验是在船上利用喷油器试验装置来完成的，如图8-47所示。检验柱塞偶件时，将高压油管5接到待检油泵上。检验针阀偶件时，将待检喷油器装于试验装置中，如喷油器2。试验时，用手动泵9供油。喷油器雾化试验是对其偶件密封性的综合检验，可与上述密封性检验同时进行。
试验时，将启阀压力调至规定值，然后以40～80次/min的速度进行喷雾试验，喷雾质量应符合以下要求：(1)喷出的燃油应成雾状，无肉眼可见的飞溅油粒的连续油柱和局部浓稀不均匀的现象；
当针阀直径大于l0mm时，允许喷孔周围有油液聚集现象，但不得有油滴漏。喷油器雾化试验十分重要，根据试验时雾花的形状、数目、分布和油粒的细度等检验喷油器的质量和分析故障原因。图8-48的雾化状况分别反映了不同的成因。图8-48(a)雾化不良，是由于喷孔部分堵塞产生滴油现象；图(b)为针阀动作不良产生喷雾方向偏单，油粒粗大；
图（c）为针阀锥面磨损，密封性差，在喷雾的同时有滴油现象；
图(d)为正常喷射，雾化良好，雾花均匀分布，喷孔周围无滴油现象。
此法重新选配率较低，一般约为20%左右，并且在零件数量较少和船上条件下不宜采用此法修复。但可使部分报废偶件重新获得使用。2修理尺寸法
保留套筒，对其进行机械加工消除几何形状误差，按修理后的套筒尺寸配制柱塞，互研后达到要求的配合间隙。3）镀铬修复采用镀铬工艺修复偶件使恢复要求的配合间隙。常采用偶件之一进行镀铬，即将套筒内孔加工获得修理尺寸，使柱塞外圆面镀铬达到修理尺寸，互研成对，保证恢复要求的配合间隙和性能。此法效率高，可使90%以上的偶件恢复使用。
套筒端面腐蚀密封不良时可在平板上按“8”字形研磨。
锥面配合面磨损后，针阀锥面上的环形密封带出现变宽、中断或模糊不清等现象时，可采用研磨膏进行偶件的互研或不加研磨膏互研，使环形密封带恢复正常为止。清洗后，进行密封性检验。有时针阀偶件经多次研磨修复，但每次又很快磨损失去密封性，这可能是由于材质不佳或热处理不当造成的。针阀体端面腐蚀亦采用平板研磨修复。第十节气阀的检修
四冲程柴油机的进、排气阀和二冲程直流扫气柴油机的排气阀均是燃烧室的组成零件，直接受到高温高压燃气的作用，承受着很高的热负荷和机械负荷，尤其是排气阀还受着排气气流的冲刷和加热，温度更高。在高增压柴油机上，排气阀阀盘的温度可达650～800ºC；进气阀由于新气的冷却作用，温度相对低一些，可达450～500ºC。
气阀在关闭时，阀盘锥面和阀座座面不断地相互撞击，致使阀面产生塑性变形出现凹坑、拉毛现象。高温下金属更易变形、阀面损伤更加严重。又由于在高压燃气作用下，爆发压力还会使阀面与座面产生微小错动，使气阀阀面产生磨损。当有磨损产物、灰分和炭粒等时，阀面磨损更加严重。
特别是大型低速二冲程柴油机燃用重油，不仅使阀面磨损加剧，而且还会由于燃油中含有较高的V、Na等元素而使阀面产生高温腐蚀。
正是由于气阀在高温、高压、撞击、腐蚀等的恶劣条件下工作，所以会产生磨损、烧伤、高温腐蚀和断裂等损坏。
阀线变宽或模糊不清，使气阀与阀座关闭不严，燃气漏泄引起阀面和阀座的烧伤、柴油机功率下降等一系列危害。阀面磨损较轻时可进行阀与阀座的研磨使阀线恢复。阀面磨损严重时，采用手工电弧焊进行堆焊修复。
当超过标准要求时，可采用镀铬或镀铁工艺修复阀杆，也可以采用喷涂或喷焊工艺修复。CB/T3503-93表8-183.气阀阀面的烧伤和高温腐蚀的检修气阀阀盘锥面上产生麻点腐蚀或阀盘边缘出现烧穿的孔洞等均是由于阀与阀座关闭不严，高温燃气漏泄使气阀过热、氧化或金属中元素烧损造成，以及燃用重油和气阀温度过高引起的高温腐蚀的结果。
气阀阀面烧穿出现边缘孔洞时应报废换新。
出现麻点、腐蚀时可采用机械加工修复，也可采用电弧堆焊、喷涂或喷焊工艺修复。修复后气阀装入阀座与锥面接触面积不得少于原接触面积的1/3。4.气阀阀盘和阀杆的断裂检修阀盘与阀杆过渡圆角处和阀杆上端凹槽处易发生裂纹和断裂。气阀断裂后落入气缸将会引发波及性事故：击碎气缸盖、活塞和气缸套等。阀盘和阀杆裂纹肉眼外观检查，不得有直观裂纹存在；
阀杆直径大于20mm时，允许有长度不大于20mm的发纹，但在纵向同一位置圆柱度圆度柴油机转速，r/min0.080.06<2500.060.04250-7500.030.03>750
上不得有多于两处的发纹。阀盘与阀杆产生裂纹或断裂，应换新气阀。阀杆的弯曲变形可在平台或车床上用百分表检验，超过要求时应采用加压校直法予以校正。第十一节重要螺栓的检修
这些螺栓均各自具有不同的重要作用，不仅要保证连接强度，而且还要承受安装时和柴油机运转时的各种力的作用。为了保证螺栓的紧固连接质量和柴油机安全可靠地运转，这些重要螺栓的材料常选用优质碳钢和优质合金钢，如45钢、40Cr、35CrMo等。以下主要对连杆螺栓、贯穿螺栓和底脚螺栓的检修进行介绍。
连杆螺栓受到装配时的预紧力的作用，四冲程柴油机运转时连杆螺栓还受到往复惯性力的作用。连杆螺栓的直径较小，因其受到曲柄销直径和连杆大端外廊尺寸的限制。连杆螺栓虽小但是特别重要，因为连杆螺栓一旦断裂破坏将会引发柴油机的破坏性事故，这种波及性事故造成气缸盖、气缸套、活塞和连杆的损坏，甚至机体被打破。所以，对连杆螺栓绝不可掉以轻心。
连杆螺栓因锁紧零件失效而脱落，如开口销损坏或脱落也会造成上述事故。
连杆螺栓或螺母损坏后应成对换新。
2裂纹检验采用放大镜、着色探伤或磁粉探伤等方法检查螺栓的各圆角、螺纹之间的过渡处有无裂纹。3测量螺栓长度测量螺栓长度以发现螺栓的永久变形。四冲程柴油机连杆螺栓伸长量超过原设计长度的2%时即应报废换新。螺栓伸长或出现颈缩大多是安装时用力过大所致，或因柴油机发生拉缸、咬缸时使连杆螺栓受到过大拉应力的结果。
安装螺栓时，由于错误地认为螺栓旋得越紧越好，以致过分上紧螺母，造成螺栓变形或断裂。
例如，6135型柴油机要求上紧连杆螺栓的力矩为180～200N·m，如果紧至400N·m时螺栓就会伸长或出现颈缩；如达450N·m时螺栓发生断裂。
因为预紧力的过大或过小、各螺栓的预紧力不均匀等均不能保证其工作的可靠性。
在筒状活塞式柴油机中，贯穿螺栓把机体和机座连接成一个整体。贯穿螺栓是柴油机中最长和最重的螺栓。图8-49为SulzerRTA48型柴油机的贯穿螺栓。
柴油机运转中容易发生贯穿螺栓松动、螺母锈死和螺栓伸长变形等缺陷。
贯穿螺栓松动将会引起柴油机的振动和曲轴臂距差的变化，使柴油机不能正常工作。
如有间隙，则用圆棒R上紧上螺母6，直至S处间隙消失；如无间隙则表明贯穿螺栓己上紧，达到要求的预紧力。释放油压并拆除拉伸器。
1)贯穿螺栓的上紧上紧贯穿螺栓之前，应先测量曲轴臂距差和松开主轴承上的螺栓或撑杆螺栓。测量时，测量贯穿螺栓的外露部分的长度X，再用液压拉伸器分两次上紧贯穿螺栓，如图8-5l(a)所示。
RTA38、RTA48型柴油机贯穿螺栓第一次预紧后螺栓伸长量△X1为2.4-2.6mm。
2)贯穿螺栓上紧顺序为了防止机座、机架和气缸体因受力不均产生变形，除要求按说明书规定的预紧力上紧贯穿螺栓外，还要求按照合理的顺序上紧贯穿螺栓。一般是成对上紧，并从柴油机中央的贯穿螺栓开始，依次交替向两端进行，如图8-51(b)所示。记录油压和螺栓伸长量等数值，以备检查和比较。
贯穿螺栓产生裂纹和断裂除了与材质和制造质量有关外，最主要还是安装中的预紧力是否符合说明书规定及各螺栓的预紧力是否均匀的问题。轮机员在日常维护管理中应加强对贯穿螺栓的检查，及早发现断裂的贯穿螺栓并及早更换。为了防止贯穿螺栓断裂，在安装时应注意以下几点：(1)严格按照说明书规定的预紧力的大小和上紧顺序安装贯穿螺栓。
不准单个螺栓上紧或松开，一定要成对进行；
底脚螺栓的作用是将机座固定在底座上，以抵抗柴油机运转中的剧烈振动、船舶航行中的猛烈摇摆和防止机座位移。主柴油机的机座在机舱中的位置经校中定位后，用底脚螺栓将机座、底座和它们之间的固定垫块，活动垫块连接在一起，牢牢地固定在船体双层底上。这种刚性连接方式结构简单、安装方便、工作可靠，但是劳动强度大、效率低。
固定机座的底脚螺栓的数量和分布取决于柴油机机座上的底脚螺栓孔的数量和布置。
为了防止紧固的主柴油机在运转时产生位移，要求全部底脚螺栓中的15%以上的螺栓采用紧配(定位)螺栓。如果采用环氧垫块时，可不用紧配螺栓。对于安装紧配螺栓的底脚螺栓孔应H7D进行铰孔，根据铰孔后的直径，按配合配制紧配螺栓。K6gc
底脚螺栓(包括紧固螺栓和紧配螺栓)全部装好后，检查螺母和螺栓头的接合平面处有无间隙，用0.05mm塞尺应插不进。全部螺栓上紧是采用手动工具或液压拉伸器，按照说明书规定的预紧力要求和上紧顺序进行操作。上紧后，用小锤敲击螺栓，以检查底脚螺栓的上紧程度，以声音清脆为合格。
底脚螺栓松动将会使机座下面的垫铁磨损，从而使机座局部下沉，导致曲轴臂距差的变化，影响曲轴的受力状态；
当松动的螺栓数量增多时，还会引起主机的振动、位置变化等。所以应加强对底脚螺栓的维护管理，及时发现松动的螺栓和损坏的螺栓。松动的底脚螺栓应按要求上紧，损坏的螺栓应予以更换。复习思考题1、气缸盖常发生哪些损伤？产生这些损伤的主要原因是什么？
有无规律？
试分析早期拉缸的原因，并由此提出防护措施。
并选择适当的修理工艺。
为什么发生在这些部位？
有何方法消除弯曲？
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