拐档差也称臂距差。柴油机曲轴上两个相邻曲柄臂之间的距离称为拐档值 (或称臂距值)。曲柄销在上、下死点或左 、右舷位置时的两拐档值之差即为拐档差。因此柴油机曲轴拐档差的测量其实也就转化为拐档值测量。对于各条船舶的主辅机来说,曲轴无疑是一重要组成部件 ;而曲轴本身又是一个结构复杂,刚性较差 的部件,易产生弯曲弯形。安装在柴油机机座主轴承上的曲轴 ,由于柴油机不停的运转会使主轴承轴瓦(特别是下瓦)产生磨损, 其程度不同即会造成各道主轴承下瓦高低的不等 ,主轴承的中心线发生偏离,因而也就会导致曲轴变形,轴线弯曲,运转过程中产生了附加的弯曲应力 ;并且,反过来加剧了轴瓦的磨损,形成恶性循环。曲轴轴线变化使曲柄也产生变形,曲柄臂时而张开,时而收扰随曲轴回转周期变化:曲柄臂与曲柄销的连接的过渡圆角处就产生周期性变化的应力。在这种周期性附加应力作用下,导致该处产生疲劳裂纹,甚至使曲轴断裂;因而 ,在柴油机运转期间,了解主轴承或下瓦的高低情况(即曲轴轴线状态)很有必要。而拐档差与轴瓦高低、曲轴变形有着密切的关系,因此重视主辅机曲轴拐档差的变化,测量并控制拐档差在允许的范围内,以免产生断轴事故是轮机员的一项重要工作。臂距值是用专用的测量工具即拐档表来测量的,测量时将拐档表安装在曲柄臂之间的固定位置上,并要求与曲柄销颈平行。当拐档表安装的位置不同,所测得的臂距就不同,当然臂距差也就不同了。因此,必须规定测量点的位置。有些柴油机在曲轴制造时就在曲柄臂内侧打上冲孔,定为测量点的位置 ,以便于每次测量时迅速 、准确安装拐档表。没有打冲孔的柴油机通常规定测量点,设在距曲柄梢中心线(S+D)/2 处 ,式中 S 为活塞冲程 ,D 为曲轴直径,图 1 所示。而一般为了测量方便,往往就直接把测量点选在曲柄臂内侧轴径最下端。
另外 ,对于在运行中的柴油机,由于活塞运动部件已装于曲轴上 ,当要测量曲柄销处于下死点位置时的臂距值 L下时,连杆正好处于中间 ,拐挡表不能安装,所以实际工作中,将曲柄销在下死点的臂距值L下由曲柄销位于下死点前 30°和下死点后 30°(度数没严格规定,也可以为15°,只要求对称及不碰连杆为准)两位置臂距值 L前 30°、L后 30°平均值来代替即L下=(L前30°+L后 30°)/2。因此在实际测量中,要测 如下图中五个曲柄位置的拐档值。曲轴按正车或倒车回转一周,可全部测出,下图为YANMAR副机的测量位置图。
(4)柴油机修理过程中,如拆去飞轮后 ,活塞运动部件包装前后,紧固、贯穿将栓松开或预紧后,主机与轴系连接后等。(5)船舶运行中的检查曲轴状态和主轴承磨损情况,定期对曲轴拐档差进行测量。(2)盘车使柴油机 1#气缸处于开始位置 ,根据正倒车开始位置把曲柄销转到为下死点前30°。(在此位置安装拐档表最为方便);(3)检查曲轴是否支承在下轴瓦上,使用测隙规,以便获取正确拐档差;(4)将拐档表装好后用手把表慢慢来回转动 2—3 次(大部分曲轴上自带冲孔,将二端尖头置于冲孔内。有的表一侧为磁铁,将另一侧尖头放入冲孔即可),并将刻度盘上的指针调到零位(在测量初始装表位置设为0值)。沿柴油机旋转方向盘车使曲轴转至上图中5个规定测量位置,读数并作记录;
4.如何评估挠度测量结果
(1)通过计算T和PB或EB之间的差值测量垂直挠度。通过P和E之间的差值计算水平挠度。各个曲轴销位置与曲柄臂的打开位置和关闭位置挠度读数之间关系的定义如下图所示。
(2)若曲轴相邻两曲柄臂距差为“+”时 ,则它们中间的那道主轴承一般较低(通常低的表明磨损较严重);为“一”时 ,它们中间主轴承一般较高,臂距差值愈大愈明显。
(3)如果每次测量时挠度都增加,则曲轴或主轴承可能磨损。如果挠度仅在一个气缸中突然增加,则相应的主轴承可能有异常磨损。在此情况,对相关零件进行检查。
(4)如果在发动机还是热的时候测量挠度,则结果会有较大的变化,取决于测量时的发动机温度。测量是不可靠的。根据测量结果,挠度大约为2/10000至3/10000×冲程值(底部关闭)。
5.曲轴挠度的容许值(以YANMAR6EY18柴油机为例)
1-如果曲轴挠度大于容许值,应修正挠度。考虑重新分配安装垫片以及发动机和驱动机构(或外轴承)的曲轴中心。
三种驱动连接系统
注意
对于直接快速接头系统A和C,1号气缸的正常挠度为“底部呈闭口状”。
对于直接快速接头系统B(实际中大部分柴油机布置为B型),调节1号气缸的挠度直至底部呈开口状。这是因为在运行期间,发动机轴承温度的升高大于发电机轴承温度,曲轴升高(这也是每次测得1号气缸比其它气缸值大许多的原因)。
时间有限,以上简单介绍仅做参考,不妥之处请谅解指出!
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