页数：43页文件大小：147.9 KB来源： 轮机维护与修理ppt课件
本课件讲解柴油机主要零件的检修，涵盖气缸盖裂纹与底面烧蚀的检修、气缸套磨损与裂纹的检修、曲轴臂距差测量与轴线状态分析、主轴承与轴瓦的检修等船上常见修理工作与工艺要求。
第一节气缸盖的检修气缸盖结构气缸盖的工作条件气缸盖常见的损坏形式有底面和冷却侧表面的裂纹、冷却侧表面的腐蚀、气阀座面和导套的磨损等一、气缸盖裂纹的检修1.气缸盖裂纹的部位1)气缸盖底面裂纹2)气缸盖冷却侧裂纹
2.气缸盖裂纹的检验(1)根据中国船级社(CCS)的规范规定:营运船舶每5年进行一次保持船级的特别检验，其中对柴油机气缸盖及其阀件等进行打开检验:(2)按照主、副柴油机说明书维修保养大纲的要求检修气缸盖及其阀件等；
航行中判断燃烧室组成零件有无穿透性裂纹(1)柴油机运转中，轮机员可根据气缸或活塞冷却水压力表指针波动或膨胀水柜水位上下波动判断零件有无穿透性裂纹。
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。
3.气缸盖产生裂纹的原因1)操作管理不当2)维护保养不良4.气缸盖裂纹的修理(l)裂纹微小时采用锉刀、油石和风砂轮等工具打磨.(2)金属扣合法。
中、小型柴油机气阀与阀座互研后密封性的检查方法(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。
2.气阀座面烧伤、腐蚀的检修烧伤和腐蚀大多发生在排气阀座面上，主要是由于座面的变形、磨损、积炭和座面裂纹等引起气阀关闭不严，高温燃气漏泄使阀座过热和金属元素烧损;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。
中、小型四冲程筒形活塞式柴油机缸套磨损测量。
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;(2)第一道环分别在活塞行程的10%、50%和100%的位置;(3)第一道环在距气缸套下端5-lOmm的位置。2)测量、记录与计算
2.气缸套磨损的修复1)轮机员自修当气缸套磨损后各项指标均未超过说明书或标准的要求，只是气缸套内圆表面有轻微拉痕或擦伤时，可在船上由轮机员自修予以修复。
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.气缸套磨损的修复2)造船厂修复(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。
2.气缸套内圆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。
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。
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，可采用波浪键和密封螺丝扣合法修理。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。
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。
2.柴油机拉缸种类1）柴油机运转初期的磨合拉缸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。2）柴油机运转中的拉缸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。
4.防止拉缸的工艺措施1)保证活塞运动装置良好的对中性2)气缸套内圆表面采用波纹加工或衍磨加工3)气缸套内圆表面强化处理4)活塞环外表面强化处理
5.拉缸时的应急措施航行中，柴油机一旦发生拉缸事故，轮机员应沉着冷静地分析情况，积极设法采取可行的应急措施。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。
若无备件，可采用减缸航行。
2.曲轴轴颈擦伤与腐蚀的检修曲轴轴颈表面的划痕、拉毛和擦伤等主要是润滑油中的机械杂质或磨损产物引起的。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。
3.曲轴裂纹与断裂的检修1）裂纹的检验中国船级社的(规范》中规定，锻钢和铸钢的曲轴毛坯进行无损探伤检验。曲轴锻钢件所有加工表面均应进行磁粉检验，按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)裂纹较小时采用修磨除去裂纹，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。
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)运转中的曲柄对运转中的曲柄假定:(1)主轴颈与曲柄臂之间为刚性连接，夹角为90º,保持不变;(2)主轴颈、曲柄销颈和曲柄臂均为刚性件，运转中形状不变:(3)曲柄销颈与两曲轴臂之间夹角α、β不仅相等且变化相同，即保持α=β。
3）曲柄微量变形、曲轴整体变形与主轴承高低的关系图8-28（a）图8-28(b)
△⊥=L上—L下，△_=L左—L右式中：△⊥、△_——垂直平面、水平平面内的臂距值，mm;L上、L下——曲柄销在上、下止点位置时的臂距值，mm;L左、L右——曲柄销在左、右平位置时的臂距值，mm。
在垂直平面内：△⊥= L上—L下>0，即△⊥=(+)△⊥= L上—L下<0,即△⊥=(-)结论:在垂直平面内，当曲柄的两个主轴承较低，曲轴轴线呈塌腰形或下弧线弯曲，即呈“∪”形时，该曲柄的臂距差△⊥为正值: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。
在水平平面内:△-= 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。
表８-10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。
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，把曲轴变形控制在弹性变形范围之内，切勿产生塑性变形。曲轴臂距差值关系到曲轴的使用寿命。
2.曲轴臂距差的测量1)测量点2)测量条件与要求(1)在柴油机冷态进行测量。柴油机热态是指停机时的状态。
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。
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。
4）曲轴臂距差标准(1)柴油机说明书曲轴臂距差随柴油机机型、结构、尺寸和计算方法不同而异。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处的标准。
3.影响曲轴臂距差的因素1)主轴承下瓦的不均匀磨损2)机座变形和下沉3)船舶装载的影响4)活塞运动装置和爆发压力的影响5)飞轮的影响6)轴系连接误差的影响
1.分析法利用臂距差、轴线状态和轴承位置的基本关系，分析判断主轴承高度。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;臂距差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。
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。
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，即反映了整根曲轴的轴线相对于机座上平面的状态。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。
3.臂距差法1)经验判断法(1)曲轴自由端曲柄或拆去飞轮端的曲柄，当臂距值差为“十”值，表示端部1#主轴承较相邻2#主轴承位置高;当臂距差值为“一”时，表示端部l#主轴承较相邻2#主轴承位置低;(2)若曲轴相邻两曲柄臂距差值均为“十”时，表示中间2#主轴承位置最低，臂距差值越大,中间轴承位置越低;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。
1)经验判断法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-4
2）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。。表8-157缸柴油机曲轴臂距差值(mm)ⅦⅥⅤⅣⅢⅡⅠ曲柄号+0.05+0.07-0.12-0.17+0.14+0.02+0.12臂距值Δ⊥作图法
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。
2）简单作图法作图步骤(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0以上为负值，原点0以下为正值;(2)将各缸的曲柄臂距差值Δ⊥分别标于各缸中心线上;(3)连结各缸中心线上的点，所得折线O10203O4050607便近似表示垂直平面内的曲轴轴线，但未包括首、尾两端主轴轴线状态，如图8-33所示;(4)用经验法中第一条关于曲轴两端轴承位置与臂距差的关系作为补充，得知第l、8道主轴承分别高于第2、7道主轴承，即a点高于O1，b点高于07点。
连接a01、07b，则获完整的曲轴轴线状态图aO10203O4050607b。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ⅦⅥⅤⅣⅢⅡⅠ曲柄号+0.05+0.07-0.12-0.17+0.14+0.02+0.12臂距值Δ⊥7缸柴油机曲轴臂距差值(mm)作图法
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。
3)MAN-B&W型柴油机作图法(l)画出7缸柴油机各缸曲柄中线Ⅰ，Ⅱ，·····，Ⅶ;(2)在第l道主轴承下方画出任意方向的线段A1，图中选取水平方向;(3)令线段A1与第l缸曲柄中线相交于0点，延长与第I缸曲柄中线交于a1点，自a1向上截取a1b2=+0.l2mm，即将第l缸曲柄臂距差值+0.I2mm标于第I缸曲柄中线上;(4)连接b1b2并延长与第Ⅲ缸曲柄中线交于a2点，向上截取a2b2=+0.O2mm;(5)连接b1、b2并延长交于第Ⅳ缸曲柄中线上的a3点……依此作图;(6)连接b1、b2并延长，与在第Ⅶ缸曲柄中线右边补画一条曲柄中线相交于a7，截取a7b7=+0.O5mm;(7)连接b6、b7后获得垂直平面内曲轴轴线状态Ob1b2b3b4b5b6b7折线，将此折线修整圆滑成符合实际的曲轴状态。
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。
第八章复习题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，提出防护措施。
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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