今天詳細(xì)介紹下柴油機(jī)軸承的結(jié)構(gòu)與安裝。柴油機(jī)主軸承的作用就是支承曲軸保證曲軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)和動(dòng)力輸出。
柴油機(jī)主軸承的作用就是支承曲軸保證曲軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)和動(dòng)力輸出。軸承是柴油機(jī)的易耗件,在大修時(shí)更換。
滑動(dòng)軸承的是由兩個(gè)半元組成上半部裝在機(jī)體上,下半部由軸承蓋(瓦蓋)固定在機(jī)體上。首先將機(jī)體上的軸瓦裝入,再將曲軸裝入,最后裝瓦蓋完成。
滾柱軸承式的主軸承是將軸承外圈裝入機(jī)體內(nèi)圈及滾柱裝在曲軸上裝配曲軸時(shí)由機(jī)體后部裝入。 承受旋轉(zhuǎn)軸上載荷的零件。柴油機(jī)上主要的承載部位較多地采用滑動(dòng)軸承,這類軸承一般做成剖分的,剖分后的兩半形似瓦片,故又稱為軸瓦。柴油機(jī)上承受載荷最大的是支承曲軸的主軸承和連接曲軸和連桿的連桿軸承。
柴油機(jī)軸承承受旋轉(zhuǎn)軸上載荷的零件。柴油機(jī)上主要的承載部位較多地采用滑動(dòng)軸承,這類軸承一般做成剖分的,剖分后的兩半形似瓦片,故又稱為軸瓦。柴油機(jī)上承受載荷最大的是支承曲軸的主軸承和連接曲軸和連桿的連桿軸承。
滑動(dòng)軸承由優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成的瓦背和附著在它上面的減磨合金組成。根據(jù)瓦背厚度不同分為厚壁軸瓦和薄壁軸瓦兩類。軸瓦壁厚與其直徑之比為0.065~0.095,合金層厚度為0.75mm~2mm的稱為厚壁軸瓦;壁厚與其直徑之比為0.02~0.065,合金層厚度為0.3mm~0.7mm的稱為薄壁軸瓦。厚壁軸瓦多用于單件或小批量生產(chǎn);薄壁軸瓦多用于批量生產(chǎn)。
滑動(dòng)軸承的減磨合金材料要求具有耐疲勞、耐腐蝕和良好的減磨性能。適合制作軸承減磨合金的材料有巴氏合金、銅鉛合金和錫鋁合金等。巴氏合金多用于負(fù)荷不高的發(fā)動(dòng)機(jī)上,其疲勞強(qiáng)度差,機(jī)車柴油機(jī)上很少采用。銅鉛合金的強(qiáng)度高,承載能力大,但表面性能差。為改善其表面性能,可在銅鉛合金上鍍一層鉛錫合金,形成鋼背—銅鉛合金—鍍層的三層合金軸瓦,這種合金軸瓦層廣泛應(yīng)用在機(jī)車柴油機(jī)上。
錫鋁合金表面有一層鋁的氧化膜,因此其耐磨性和耐腐蝕性都好。含錫20%的合金耐疲勞性最高。通常錫含量越高,抗咬合性能越好,因?yàn)殄a能起潤(rùn)滑作用。錫鋁合金有取代銅鉛合金的趨勢(shì),尤其是加鍍鉛合金的三層合金瓦性能更優(yōu)越。
使用時(shí)兩片軸瓦分別裝在軸承座與軸承蓋上。然后將軸承蓋連同軸瓦固定到軸承座上。上、下兩片瓦口端面相接觸,當(dāng)以一定扭緊力矩將軸承蓋上緊在軸承座時(shí),兩瓦片外圓與軸承座蓋所構(gòu)成內(nèi)孔緊密配合,并產(chǎn)生一定的過(guò)盈量,而固定在一起,軸瓦內(nèi)孔形成具有一定精度的軸孔,軸頸安裝在軸承內(nèi),構(gòu)成具有一定間隙的相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦面。
為了保證軸瓦安裝在軸承座與蓋上位置正確,不發(fā)生錯(cuò)位現(xiàn)象。軸承座上都置有定位結(jié)構(gòu)。
為了提高軸瓦的承載能力,防止由于軸瓦裝配時(shí)所產(chǎn)生的過(guò)盈負(fù)荷或軸承座、蓋在工作過(guò)程中發(fā)生變形而引起軸瓦切口接合處發(fā)生向內(nèi)縮口現(xiàn)象,造成配合間隙過(guò)?。ㄍǔKf(shuō)軸瓦“卡口”現(xiàn)象),通常將軸瓦加工成中間厚、兩邊薄的形狀。并在切口附近局部銑有一個(gè)斜槽。該槽寬度約為軸瓦寬的23,兩端保留一定邊緣,以免大量潤(rùn)滑油流失。該槽能夠起到貯存較多潤(rùn)滑油,以便更好地把潤(rùn)滑油分布到軸承的全部寬度范圍內(nèi)。并且能將潤(rùn)滑油中混入的雜質(zhì)存積到這個(gè)斜槽里,故通常又稱做“垃圾槽"。
為了向軸和軸承之間供給潤(rùn)滑用的機(jī)油,在承受載荷不大軸瓦上開(kāi)有油孔,并沿周圍向開(kāi)有布油槽,使機(jī)油可沿圓周分布。油槽會(huì)產(chǎn)生破壞油膜的作用,故在使用維修時(shí),不得隨便在軸瓦上增加油槽。機(jī)油除起潤(rùn)滑作用外,還可降低軸承的溫度,提高軸承的承載能力。在較寬的軸瓦上,為了便于機(jī)油沿軸向分布,在軸瓦剖分的對(duì)口處開(kāi)有油槽,稱為垃圾槽,槽內(nèi)可儲(chǔ)存機(jī)油中的雜質(zhì)。軸瓦與軸承座孔的貼合,薄壁軸瓦是靠周向過(guò)盈量來(lái)保證的。
為了便于裝配,軸瓦都沖出定位唇,并在軸承座孔中銑出相配的定位槽。軸和軸承之間應(yīng)留有適當(dāng)間隙,其大小根據(jù)柴油機(jī)工況和軸承的負(fù)荷通過(guò)計(jì)算,同時(shí)考慮軸瓦的結(jié)構(gòu)、材料而定。為防止軸的軸向移動(dòng)有時(shí)需要配置止推軸承,止推軸承可以在普通軸瓦上作出翻邊,也可以在止推軸承座上設(shè)兩個(gè)半圓止推擋圈,用銷釘或其他方法定位在軸承座及軸承蓋上。
軸承的損壞形式是磨損、疲勞和腐蝕。柴油機(jī)啟動(dòng)和停車過(guò)程中,機(jī)油供應(yīng)不足造成軸和軸承的干摩擦,硬質(zhì)顆粒進(jìn)入軸承副形成磨粒磨損是造成軸承磨損的主要原因,相鄰軸承不均勻磨損會(huì)形成軸承之間的磨損階梯度。軸承的疲勞損壞是由于交變的油膜壓力造成的。機(jī)油的氧化變質(zhì)產(chǎn)生有機(jī)酸,對(duì)軸承合金造成腐蝕而損壞。
在柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,軸承磨損是不可避免的。但是,當(dāng)我們了解它們的工作狀況,正確地掌握使用與維護(hù)方法,可以大大地減少軸承的磨損,延長(zhǎng)其使用壽命。反之,因使用與維護(hù)不當(dāng),往往能使軸承在數(shù)秒內(nèi)損壞,以致造成整機(jī)重大事故。
延長(zhǎng)軸承使用期限,不單純是為了節(jié)約軸承,更重要的是能保證柴油機(jī)主要零部件(特別是曲軸)正常運(yùn)行,延長(zhǎng)使用期限。
(1)柴油機(jī)起動(dòng)前,必須用手動(dòng)泵(電動(dòng)預(yù)供泵或氣動(dòng)預(yù)供泵)向柴油機(jī)各系統(tǒng)泵入足夠的潤(rùn)滑油。使摩擦面得到初步潤(rùn)滑,方可進(jìn)行起動(dòng)。
(2)新機(jī)起動(dòng)后,應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)間的低速、空負(fù)荷磨合運(yùn)轉(zhuǎn),以使軸與軸頸摩擦面取得更好的配合,然后再轉(zhuǎn)入正常使用。
(3)柴油機(jī)起動(dòng)后,應(yīng)首先檢查潤(rùn)滑油路是否暢通,油壓是否正常。柴油機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,應(yīng)仔細(xì)檢查軸承運(yùn)轉(zhuǎn)情況和潤(rùn)滑油溫度是否在允許范圍之內(nèi)。
(4)柴油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)機(jī)油壓力突然下降,應(yīng)立即停車,以免因斷油產(chǎn)生干研現(xiàn)象,引起重大事故
(5)柴油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,應(yīng)保持潤(rùn)滑系統(tǒng)的清潔、暢通。定期清洗機(jī)油濾清器。清洗時(shí),注意被濾出的污物中,有無(wú)軸瓦減磨合金的金屬顆?;蛩槠ㄌ貏e注意離心濾清器中)以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承故障,采取措施,以防止引起重大事故。