“粤道浚1 号轮”主机曲轴修理工艺流程

刘士军，黄 波

（1.广东省南沙航道事务中心南沙航标与测绘所，广东 广州 510000；2.广州中丹船舶设计有限公司，广东 广州 510000）

0 引言

船用柴油机曲轴经过一段时间的运行，在冲击、弯曲、扭转等作用下会产生疲劳，易出现运行故障，运行过程中会引起油路阻塞，在高温与润滑油冷却反复作用下，曲轴零部件会出现问题。这时应仔细检查，确定修理方案。为了满足船舶使用的技术要求，维修前做好零部件的勘验工作，依照主机说明书要求进行检查和测量[1]。

1 概况

船舶主机为船舶提供主动力，无疑是非常重要的机器设备，曲轴是主机能够正常运转的关键部件，其对加工制造安装配合都有着非常苛刻的要求，维修曲轴也需要非常仔细并需要严格按照合理的工艺流程开展。

“粤道浚1 号轮”为双机双桨，采用德国SKL 生产的型号为6VD29/24AL-2 的主机，形式为直列单作用、四冲程直喷中冷涡轮增压船用柴油机，额定功率为1320 kW，额定转速为1000 r/min，轴颈直径为215 mm，为圆筒活塞式柴油机。维修时查验，左主机已经运行了24144 h，右主机运行了24143 h，在使用时出现左主机带不上负荷的情况，经常出现高温报警。初步判断为主机曲轴出了问题，为解决这些问题，决定对左主机进行拆检并相应维修[2]。

2 拆卸前准备

拆前测量主机各缸开档差，测量主机机内推力间隙，拆前对各种容易弄错的软管或管路（包括控制管路、油管路、气管路、水管路等）做好标记或编码，尤其要做好电气自动化控制线（管）对应的标记。

3 拆卸及勘验

3.1 机器零部件拆卸

按照常规方法拆卸摇臂、缸头、活塞、缸套等机件；拆卸飞轮端高弹联轴节和飞轮时做好相应标记；拆卸自由端联轴节，使用液压工具拆卸联轴节；拆卸机体前后端盖，做好曲轴主动齿轮与惰齿轮以及惰齿轮与凸轮轴齿轮间的标记，之后方可拆开齿轮；拆开机架与机座连接螺栓，紧配螺栓需要与其对应的螺栓孔做好标记；机架原地反车，起吊工具装在第2和第5缸上，将机架反过来落在预先做好的木垫上放稳；拆开各主轴承盖，在曲拐上装上防曲轴变形螺栓，吊起曲轴放到预先做好的曲轴架上固定好；拆开曲轴上各缸的平衡块，做好记号后用液压工具拆开按编号放好[3]。

3.2 检查和测量

检查和测量曲柄臂距差，测量曲轴的各曲柄销在0、90、100、120 四个位置时曲柄臂距差。

检查曲轴的夹角，曲轴在装机情况下，测量各缸上、下死点的位置确定曲柄夹角，所测量的扭转变形量值小于10°。主机轴向振动数值大大超出了设计要求，影响主机的运行安全。

检查和测量连接法兰，以1#缸曲柄销上死点位置为基点检测法兰径向圆跳动和端面圆跳动，其值不超过“CB/T 3544船用柴油机曲轴修理技术要求”指标表的要求（见表1）。

表1 柴油机曲轴修理技术要求

检查轴颈表面，曲轴的工作表面、过渡圆弧与油孔口，未发现裂纹、拉痕、凹痕、锈蚀、点蚀和烧伤等缺陷；非工作表面未发现裂纹、严重伤痕和锈蚀等缺陷，表面粗糙度满足相关要求[4]。测量轴瓦壁厚，用测量轴瓦壁厚来间接确定间隙，记录到测量记录表上。

3.3 轴颈的检查和测量

拆检轴颈检查和测量径向圆跳动、圆度及圆柱度。测量曲柄销轴颈直径，发现从飞轮算起第2 缸曲柄销椭圆0.34 mm，轴径由199.98 mm 磨损到了199.61 mm，后端R 位有凸起金属，将大头瓦后端合金刮掉，此位置轴颈约有宽2mm、长8mm的发黑线区，第6 缸椭圆0.15 mm，其他各缸也有不同程度的椭圆。

4 曲轴的修理

一般曲轴发生弯曲和扭转变形时，允许采用机械法与加热法进行校正，组合式曲轴热套结合面滑移时，可采取红套法校正修复。

本项目曲轴按照主机说明书要求，曲轴整条进行镀铁修复，采用委外施工方式。

5 曲轴部件的装复

5.1 主机说明书要求

按照SKL 船用发动机操作说明书 50920/1C-01，曲轴止推轴承（轴向），运行间隙：a=0.40～0.80 mm，极限间隙：a=1.40 mm；主轴承轴颈根部，运行间隙：b=0.20～0.28 mm，极限间隙：b=0.40 mm。

5.2 主轴承座孔及主轴承内孔的检查测量

在不装轴瓦的情况下装复主轴承盖，上贴螺母，然后装上液压工具上紧螺母，液压压力为140 MPa，测量各主轴承座孔的直径，以检查主轴承座孔的圆度和椭圆度。

用预先车制好的横跨4 档的假轴，对主轴承座孔进行着色检查，检查主轴承座孔的同轴度，必要时修复座孔。

在主机轴瓦背上涂一层薄蓝丹，复位主轴瓦和主轴承上盖，按同样的方法上紧主轴承盖，测量主轴承内孔直径，取出轴瓦，检查座孔着色接触情况[5]。

5.3 连杆组件的检查测量

一共有6 条连杆，全部上车床测量弯曲度，不合格件修复或换新。

连杆螺栓12 支全部做磁粉探伤检查。

在不装轴瓦的情况下装复连杆大头轴承盖，用扭力扳手用650 N·m 上紧螺栓，测量各大头轴承座孔直径，并检查其圆度和椭圆度，必要时车制假轴着色检查修复座孔。

在连杆大头瓦背上涂一层薄蓝丹，复位连杆大头瓦和大头轴承盖，按同样的方法上紧连杆大头螺栓，测量连杆大头轴承内孔直径，取出轴瓦，检查座孔着色接触情况。

5.4 曲轴安装流程

1）曲轴外观检查，观察曲轴R 位及油孔周围是否有凹凸不平或裂纹。

2）测量轴颈和曲柄销轴颈等处尺寸做好记录；在车间先后用高压水和高压空气彻底清通曲轴油道孔，对各轴颈进行包扎防护，曲拐处用螺栓顶住；曲轴专用吊装带吊上船，分别测量在1#、3#、5#、7#支承和全支承下的主轴径跳动量（此时应松开曲拐支撑螺丝）；在曲轴轴颈上涂上蓝丹进行着色检查，装复主轴承盖，选定液压压力上紧，检查曲轴着色接触情况；机架主轴承油道彻底吹通清洁；按照主机厂推荐的方法上紧主轴螺栓；测量各缸开档差；将主轴承螺栓保险打好[6]。

5.5 机架的安装流程

1）机架安装前应彻底清洁柴油机底座机油柜；

2）检查定位销是否完好；

3）将机架吊起并反转过来，检查机架与机座接触平面是否有碰伤凸起或不平的情况，不平则拂磨平整；机架复位时一定要对好定位销孔；在机座密封上平面上涂上清漆；

4）复位机架；

5）在没有上紧螺栓的情况下，用塞尺检查机架与机座配合平面的贴合情况；

6）按照说明书要求上紧机架螺栓，测量各缸开档。

6 结语

本文基于“粤道浚1 号轮”主机曲轴修复的工程实例，从做好标记或编码等拆卸前准备、参照“CB/T 3544 船用柴油机曲轴修理技术要求”进行拆卸及勘验、按照主机说明书要求对曲轴整条进行镀铁修复、结合主机说明书对“曲轴轴承”间隙说明要求描述曲轴部件的装复工艺流程等方面进行简要阐述，给船舶主机修理相关工程提供实例参考。