連桿軸瓦的易發損傷和更換辦法
發布時間：2023-10-26 點擊：327
柴油發電機連桿軸瓦是易損件，常見缺陷有磨損超限、合金層燒熔、剝落、刮傷等，破壞軸頸與軸瓦的正常配合，要對損壞的軸瓦及時更換或修理。康明斯公司總結了連桿軸瓦常見缺陷、更換以及維修方法，希望能提高用戶和經銷商對康明斯發電機組故障的了解。
一、連桿軸瓦常見缺陷
1、軸瓦合金燒熔。
是指柴油發電機曲軸軸瓦損傷或高溫使軸瓦與曲軸軸頸燒結（抱軸），造成康明斯發電機組無法正常運轉的現象。燒瓦是柴油發電機的常見故障之一。
燒瓦前有如下預兆：
（1）柴油機冒黑煙；
（2）機油壓力下降；
（3）出現明顯的吃力感；
（4）轉速迅速降低；
（5）曲軸箱通氣孔冒白色油煙，并發出“唧唧”的干摩擦聲。遇到這種情況應立即停機熄火，搖轉曲軸，以免抱瓦。
己發生燒瓦的柴油發電機雖然可以修復，但其正常的技術狀況卻難以恢復。
2、軸瓦合金脫落。
軸瓦在工作中因受交變負荷的作用，而使合金表面產生疲勞裂紋甚至脫落。
3、軸瓦合金刮傷。
因潤滑油中的金屬磨粒或軸頸的油孔邊緣有毛刺引起的軸瓦刮傷，并會加速軸頸與軸瓦的磨損。
4、合金磨損。
軸頸與軸瓦的磨損在所難免，從而導致二者的間隙增大，當間隙增大到一定程度時，機油會大量從此泄漏，造成機油壓力過低，因而會加速它們的磨損，嚴重時還會出現軸瓦響聲。
圖1 連桿軸瓦的結構
圖2 連桿軸瓦位置圖
二、連桿瓦的更換裝配
1、配合間隙檢查
柴油發電機連桿軸瓦與連桿軸頸的配合間隙必須符合規定，用專用工具來測量后進行安裝（圖3）。
（1）間隙過大，潤滑油易漏掉，不易建立油膜，使潤滑不良，磨損加劇;軸頸和軸瓦產生敲擊，損壞曲軸或連桿軸瓦。
（2）間隙過小，潤滑油進入量少，磨損加劇，甚至會產生咬死燒瓦事故。
若測出軸瓦配合間隙已超出使用標準的，須要更換新瓦。
2、更換步驟
目前，小型高速柴油發電機常采用的薄壁軸瓦有兩大類：一類是壁厚在3～6 mm，減磨合金層厚為0.5～1.5 mm;另一類是壁厚在0.9～3 mm，減磨合金層厚為0.25～0.75 mm。薄壁瓦一般不作修理，而是進行更換，更換時應注意做好以下幾項工作：
（1）連桿軸瓦應成套更換，尺寸應與連桿軸頸的尺寸相對應。連桿軸瓦上下瓦可以互換。連桿與連桿蓋是成對加工的，不允許更換。連桿蓋靠定位唇在連桿上定位，各連桿上的定位唇槽在同一側面。
（2）將上下瓦分別裝在連桿大頭和連桿蓋中，安放時應使軸瓦上的定位唇準確地嵌在相應的定位槽中。
（3）取一塊相當的軟金屬片或者軟金屬絲，把它放在軸瓦與軸頸之間，在放的時候應注意要垂直于軸瓦與軸頸之間的水平線。在一定的扭矩上擰緊瓦蓋，然后把放進去的金屬片或者金屬絲拿出來測量其厚度，此時這個厚度就是軸瓦的間隙了。
（4）安裝連桿螺栓時，要對連桿螺栓做全面檢查，確認螺栓合格后可使用。
圖3 連桿軸向間隙測量（用厚薄規）
圖4 使用百分表測量連桿瓦數據
三、連桿的修理
鉛銅合金的軸瓦磨損和損壞一般是不能修復的，但對白合金軸瓦的缺陷，如裂紋和剝落等，可根據損壞的程度采取相應的修復辦法：
1、焊補。
用氫氧焊補時要注意以下幾個問題：
（1）選擇焊條的材料應同軸瓦合金的化學成分一致。
（2）確定焊補部位，在周圍用刮刀清刮。
（3）焊前將軸瓦加熱到160～180 ℃之間。
（4）焊補時，應將被焊補的軸瓦適當轉動，使被焊補處處于最低水平位置。
（5）焊補順序應從中間向兩邊跳著焊。
（6）焊補后應用刮刀刮平。
2、連桿軸瓦的鏜削。
是用鏜瓦機進行鏜削。鏜削前，應對連桿的彎曲和扭曲進行檢驗和校正（圖5）。鏜削時要找正中心，一次鏜削量不要過大，防止拉瓦，并嚴格控制連桿大頭、小頭中心距一定要在規定的范圍內。鏜削后，圓度和圓柱度不應大于0.02 mm，合金層厚度應符合要求。且連桿襯套與軸瓦的中心線平行度在100 mm長度內不得超過0.05 mm。
圖5 連桿的校正
3、連桿軸瓦的修刮。
具體方法步驟如下：
（1）將曲軸架在專用支架上。
（2）在連桿軸頸表面上涂薄薄一層紅丹油或其他有色涂料，再把連桿按正確的位置和方向裝到軸頸上，逐漸均勻地緊固連桿螺栓，擰緊到以能轉動連桿稍有阻力為好。
（3）轉動連桿數圈，再松開螺栓，拆下連桿，觀察軸瓦表面與軸頸的接觸情況，若色點不勻且在兩端部，應用刮刀將色點刮去。
（4）修刮時，以左手握住連桿或軸瓦蓋（或夾持于臺虎鉗上），右手將刮刀持平，用手腕的力使刮刀由外向內修刮。修刮時刮削的方向要不斷變換，第一次刮削的方向與軸瓦線成30°，第二次刮削的方向應與軸線還成30°，但朝另一側。刮削中用力要適當，過大會產生波紋。要刮大留小，刮重留輕，起刀落刀要準、輕、穩，修刮幾次后，當間隙稍大一點時，應用手甩動連桿，利用它本身的重力和桿身所產生的離心力進行對研，以保證軸瓦刮配的又圓又正，修刮后應在軸瓦兩端刮垃圾槽。
（5）軸瓦刮配好后，要求接觸點要均勻分布，與軸頸的接觸面積應不小于75%，軸瓦的圓度和圓柱度不應超過0.02～0.03 mm，配合間隙應在說明書規定的裝配間隙范圍內。在實際檢修中，對磨損量很小，且配合間隙又在要求范圍內的舊軸瓦，可用三角刮刀對表面擦傷和腐蝕進行修刮，刮削量要盡量小，以保證軸與軸瓦的正確配合。
總結：
柴油發電機連桿曲軸頸與連桿大端之間安裝了滑動軸承，因其形狀如同瓦片，所以稱連桿軸瓦。連桿曲軸頸與連桿軸瓦之間是間隙配合，以便曲軸在轉動時，機油能在摩擦表面形成油膜，從而減少曲軸頸的摩擦磨損。軸瓦的內表面澆鑄有一層減磨合金層，在使用中經常發生合金層燒熔、剝落、刮傷、磨損超限等故障，使軸頸與軸瓦的正常配合關系被破壞，嚴重時會發生燒瓦抱軸故障，有時還會引起曲軸折斷而發生事故。上述內容就是康明斯公司分享的的柴油發電機連桿軸瓦的更換安裝修理方法。
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燒瓦前有如下預兆：
（1）柴油機冒黑煙；
（2）機油壓力下降；
（3）出現明顯的吃力感；
（4）轉速迅速降低；
（5）曲軸箱通氣孔冒白色油煙，并發出“唧唧”的干摩擦聲。遇到這種情況應立即停機熄火，搖轉曲軸，以免抱瓦。
己發生燒瓦的柴油發電機雖然可以修復，但其正常的技術狀況卻難以恢復。
2、軸瓦合金脫落。
軸瓦在工作中因受交變負荷的作用，而使合金表面產生疲勞裂紋甚至脫落。
3、軸瓦合金刮傷。
因潤滑油中的金屬磨粒或軸頸的油孔邊緣有毛刺引起的軸瓦刮傷，并會加速軸頸與軸瓦的磨損。
4、合金磨損。
軸頸與軸瓦的磨損在所難免，從而導致二者的間隙增大，當間隙增大到一定程度時，機油會大量從此泄漏，造成機油壓力過低，因而會加速它們的磨損，嚴重時還會出現軸瓦響聲。
圖1 連桿軸瓦的結構
圖2 連桿軸瓦位置圖
二、連桿瓦的更換裝配
1、配合間隙檢查
柴油發電機連桿軸瓦與連桿軸頸的配合間隙必須符合規定，用專用工具來測量后進行安裝（圖3）。
（1）間隙過大，潤滑油易漏掉，不易建立油膜，使潤滑不良，磨損加劇;軸頸和軸瓦產生敲擊，損壞曲軸或連桿軸瓦。
（2）間隙過小，潤滑油進入量少，磨損加劇，甚至會產生咬死燒瓦事故。
若測出軸瓦配合間隙已超出使用標準的，須要更換新瓦。
2、更換步驟
目前，小型高速柴油發電機常采用的薄壁軸瓦有兩大類：一類是壁厚在3～6 mm，減磨合金層厚為0.5～1.5 mm;另一類是壁厚在0.9～3 mm，減磨合金層厚為0.25～0.75 mm。薄壁瓦一般不作修理，而是進行更換，更換時應注意做好以下幾項工作：
（1）連桿軸瓦應成套更換，尺寸應與連桿軸頸的尺寸相對應。連桿軸瓦上下瓦可以互換。連桿與連桿蓋是成對加工的，不允許更換。連桿蓋靠定位唇在連桿上定位，各連桿上的定位唇槽在同一側面。
（2）將上下瓦分別裝在連桿大頭和連桿蓋中，安放時應使軸瓦上的定位唇準確地嵌在相應的定位槽中。
（3）取一塊相當的軟金屬片或者軟金屬絲，把它放在軸瓦與軸頸之間，在放的時候應注意要垂直于軸瓦與軸頸之間的水平線。在一定的扭矩上擰緊瓦蓋，然后把放進去的金屬片或者金屬絲拿出來測量其厚度，此時這個厚度就是軸瓦的間隙了。
（4）安裝連桿螺栓時，要對連桿螺栓做全面檢查，確認螺栓合格后可使用。
圖3 連桿軸向間隙測量（用厚薄規）
圖4 使用百分表測量連桿瓦數據
三、連桿的修理
鉛銅合金的軸瓦磨損和損壞一般是不能修復的，但對白合金軸瓦的缺陷，如裂紋和剝落等，可根據損壞的程度采取相應的修復辦法：
1、焊補。
用氫氧焊補時要注意以下幾個問題：
（1）選擇焊條的材料應同軸瓦合金的化學成分一致。
（2）確定焊補部位，在周圍用刮刀清刮。
（3）焊前將軸瓦加熱到160～180 ℃之間。
（4）焊補時，應將被焊補的軸瓦適當轉動，使被焊補處處于最低水平位置。
（5）焊補順序應從中間向兩邊跳著焊。
（6）焊補后應用刮刀刮平。
2、連桿軸瓦的鏜削。
是用鏜瓦機進行鏜削。鏜削前，應對連桿的彎曲和扭曲進行檢驗和校正（圖5）。鏜削時要找正中心，一次鏜削量不要過大，防止拉瓦，并嚴格控制連桿大頭、小頭中心距一定要在規定的范圍內。鏜削后，圓度和圓柱度不應大于0.02 mm，合金層厚度應符合要求。且連桿襯套與軸瓦的中心線平行度在100 mm長度內不得超過0.05 mm。
圖5 連桿的校正
3、連桿軸瓦的修刮。
具體方法步驟如下：
（1）將曲軸架在專用支架上。
（2）在連桿軸頸表面上涂薄薄一層紅丹油或其他有色涂料，再把連桿按正確的位置和方向裝到軸頸上，逐漸均勻地緊固連桿螺栓，擰緊到以能轉動連桿稍有阻力為好。
（3）轉動連桿數圈，再松開螺栓，拆下連桿，觀察軸瓦表面與軸頸的接觸情況，若色點不勻且在兩端部，應用刮刀將色點刮去。
（4）修刮時，以左手握住連桿或軸瓦蓋（或夾持于臺虎鉗上），右手將刮刀持平，用手腕的力使刮刀由外向內修刮。修刮時刮削的方向要不斷變換，第一次刮削的方向與軸瓦線成30°，第二次刮削的方向應與軸線還成30°，但朝另一側。刮削中用力要適當，過大會產生波紋。要刮大留小，刮重留輕，起刀落刀要準、輕、穩，修刮幾次后，當間隙稍大一點時，應用手甩動連桿，利用它本身的重力和桿身所產生的離心力進行對研，以保證軸瓦刮配的又圓又正，修刮后應在軸瓦兩端刮垃圾槽。
（5）軸瓦刮配好后，要求接觸點要均勻分布，與軸頸的接觸面積應不小于75%，軸瓦的圓度和圓柱度不應超過0.02～0.03 mm，配合間隙應在說明書規定的裝配間隙范圍內。在實際檢修中，對磨損量很小，且配合間隙又在要求范圍內的舊軸瓦，可用三角刮刀對表面擦傷和腐蝕進行修刮，刮削量要盡量小，以保證軸與軸瓦的正確配合。
總結：
柴油發電機連桿曲軸頸與連桿大端之間安裝了滑動軸承，因其形狀如同瓦片，所以稱連桿軸瓦。連桿曲軸頸與連桿軸瓦之間是間隙配合，以便曲軸在轉動時，機油能在摩擦表面形成油膜，從而減少曲軸頸的摩擦磨損。軸瓦的內表面澆鑄有一層減磨合金層，在使用中經常發生合金層燒熔、剝落、刮傷、磨損超限等故障，使軸頸與軸瓦的正常配合關系被破壞，嚴重時會發生燒瓦抱軸故障，有時還會引起曲軸折斷而發生事故。上述內容就是康明斯公司分享的的柴油發電機連桿軸瓦的更換安裝修理方法。
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柴油發電機組的柴油機冷卻液溫度過高的原因及排除方法
柴油發電機組難以啟動的原因分析
零序電壓和疊加電源構成的發電機單相接地保護
柴油發電機組故障率高？原因不僅僅是質量問題！
康明斯柴油發電機的潤滑油壓力過低是什么原因造成的
康明斯發電機組機油的主要性能指標