【船机帮】测量柴油机曲轴拐档差应注意的几个问题

导读

测量曲轴拐挡差就是为了了解和控制曲轴的变形和主轴承的磨损情况，以防曲轴的疲劳破坏。

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，使曲轴拐挡差控制在说明书或规范的极限范围内，也就是把曲轴变形控制在弹性变形范围内，切勿产生塑性变形。

所以，曲轴拐挡差关系到曲轴的使用寿命。

为什么要测量拐档差？

拐档差，就是当曲拐在上、下死点或在左、右水平位置时，曲柄的两个曲柄臂之间的距离变化的差值（又称臂距差），常以△表示。

如当曲拐在上死点时，拐档值为L1；当曲拐在下死点时，拐档值为L2，则拐档差为△=L1-L2。

若△为正值，轴线呈塌腰形；

若△为负值，则轴线呈拱腰形；

△值为零时，则说明轴线是平直的。

柴油机的曲轴是由多道主轴承支撑着转动的，刚性是比较高的。

可是由于主轴承的磨耗以及中心线的偏差等原因，在静止状态时曲轴内部的弯曲力矩就已经相当大了。

如果在这种情况下运转，曲轴中的弯曲力矩形成反复作用的附加应力，增加了曲轴断裂的危险。

特别是船用柴油机，安装在船体的基座上，要比陆用柴油机基座的刚性差很多，曲轴容易变形。

目前曲轴折损事故的大部分原因是由曲轴这种变形所造成。

为了要知道主轴承的磨损和曲轴轴线的弯曲程度，就必须定期地测量曲轴的拐档差。

这也是调整曲轴轴线的一种可靠依据。

因此，在管理中对测量曲轴的拐档差应予以特别注意，并应极力使曲轴拐档差值符合规范的要求，以保证曲轴经常处于良好的运转状态。

只要曲轴中心线发生弯曲，曲轴转到不同位置，曲柄的两曲柄臂之间就会出现张开或闭拢的现象，而曲拐在垂直平面内张开的方向可能朝下，也可能朝上。

当曲拐在上死点时的拐档值大于曲拐在下死点时的拐档值时，即曲轴主轴颈的中心线相交后呈塌腰形。

也就是说，这一曲拐的两道主轴承低于其相邻的主轴承，此时的拐档差值为正值。

又因为曲柄臂张开的方向朝下，故称其拐档为下叉口，并以（∧）符号表示。

与上述情况相反，当曲拐在上死点时的拐档值小于曲拐在下死点时的拐档值时，这时曲轴主轴颈的中心线相交后呈拱腰形。

即这一曲拐的两道主轴承高于其相邻的主轴承，此时的拐档差值为负值。

又因为曲柄臂张开的方向朝上，故称其拐档为上叉口，并以（∨）符号表示。 

在进行测量拐档差操作时应严格注意以下几点：

（1）如发现底角螺栓、主轴承螺栓，甚至贯穿螺栓有松动等现象时，应重新检查固紧后，才能进行测量，否则所测数据将会出现假象。 

（2）应仔细检查盘车机是否正常及机器各部有无阻碍盘车的障碍物，并由有经验的人员操作盘车机按钮。

操纵按钮人员一定要随时注意曲轴箱中放置千分表人员的动作，待所有人员从曲轴箱里出来后，才可以按动电钮缓慢盘车，以免发生人身事故和机损事故。 

（3）放置千分表的工作，也要由有经验的人员担任。

拐档表要安装正确，在安装时，要适当的预压拐档表的动触头，使指针能在测量范围内有左右摆动的可能，并使表头的顶尖一定要顶在曲柄臂上既定的冲眼内。

旋转表盘调零后，要将千分表来回摆动几次，直到千分表无论摆动到任何角度，表针基本不动时，才可以认为拐档表安装合适。

最后，放表人员退出曲轴箱，并检查有无工具或障碍物丢在曲轴箱内，方可缓慢盘车。

（4）每次盘车，要力求在下死点前、后 15°、0°、90°、270°各位置停下。进行拐档表读数时，读表人应面对千分表表盘，不可从斜侧方向读表，以免产生误差。 

（5）应设专人记录曲拐在上述各个位置时千分表的读数。

应当注意，拐档表所处的位置正好相反（差180°）。

读表人员要么一直报告表位，要么一直报告曲拐的位置及读数。

记录人员也要注意，不要把表位当成曲拐位置记错。

如有条件，最好多设一人，帮助记录人员听清读表人员报告的曲拐位置及读数，并复核记录人员是否记错数据。 

（6）测完一缸以后，应周密检查有无物件落入曲轴箱内，确认无疑后，应立即关闭该缸曲轴箱道门，严防其它人员、物件再进入该缸曲轴箱。

在下述情况下需要测量拐档差：

（1） 对新装曲轴和经一定时间运转的曲轴，为查明曲轴的挠曲程度，进一步了解各主轴承的磨损状况。 

（2）对即将完成装载作业的远洋船舶，应检查拐档差值的变化情况。

如拐档差值超出了允许值应重新配载，保证拐档差值在许可范围之内。

（3）当船舶发生搁浅、碰撞等重大事故后，应测量拐档差查明柴油机是否因船体变形而引起机座变形； 

（4）拂刮主轴瓦或更换主轴瓦后应测量拐档差查明曲轴的挠曲程度。

（5）当贯穿螺栓、主轴承固定螺栓、支撑螺栓或机座地脚螺栓重新预紧后会引起拐档差的变化，在这些情况下，均要进行拐档差的测量工作。

（1）活塞连杆装置本身重量的影响。

活塞连杆装置安装与否，对曲轴的拐档差有一定的影响，但影响不太大。

如发现活塞连杆装置拆除前后拐档差有很大变化，则说明主轴颈与主轴承没有贴合，有脱空现象，应予检查。 

（2）船舶装载状态的影响。

船舶装载的重量或配载的不同，对拐档差有较大影响，特别是对船中机舱，其影响特别显著。

由于装载因素的变化引起拐档差的变化，因此在装货时要注意配载均匀，不可将货物过于集中两头，以免船体变形过大影响拐档差。 

（3）主轴承不均匀磨耗的影响。

主轴承中的一个或几个磨损时，会引起主轴颈不均匀的下沉，使拐档差发生变化，这是影响拐档差的主要因素之一。

船舶在营运过程中，发现曲轴拐档差过大，应用测量拐档差和桥规值的方法检验曲轴的状态。

如果两者发生矛盾，则说明拐档差过大不是因主轴承的磨耗不均匀所引起，可能是由于机座变形所造成的。

（4）各缸功率分配不均的影响。

发动机各缸功率不均匀，会使各道曲拐及主轴承发生不均匀的磨损，这是造成拐档差的根本原因之一。

另外主轴承瓦背与轴承座的吻合不好，也会形成主轴承的偏磨损，这会使拐档差变坏。

（5）发动机冷态或热态的影响。

发动机的冷、热态对拐档差也有较大影响，一般热态比冷态的拐档差值变化要大。

不过，热态拐档差很难测量，这时因为测量过程需要较长的时间，即使刚一停车即开始测量，测到最后一缸，已成冷车，这样测得的误差反而更大。

所以一般着重测量冷态时各缸的拐档差。

影响拐档差的原因是多方面的，测得拐档差以后，必须认真分析，抓住其主要矛盾，并细致分析各种因素之间内在的联系，才能正确地解决问题。

例如，发现各道主轴承存在偏磨现象，没有考虑到这种偏磨损是由于各缸功率分配不均造成的，在这种情况下，即使调整了各道轴承的高度，也只能使拐档差临时改良一下，并没有从根本上消除产生拐档差的根本原因，所以过一段时间以后，仍会出现较大的拐档差。

因此，我们要认真分析产生曲轴拐档差过大的根本原因，从根本上解决问题，才能够保证柴油机的正常运行。