尤艷忠

（江西省工業(yè)和信息化研究院，江西 南昌 330096）

曲軸的折斷通常是從最小裂紋處開(kāi)始，產(chǎn)生裂紋斷裂部位大部分是出現(xiàn)在頭缸或末缸連桿軸頸圓角處與曲柄臂聯(lián)結(jié)部分。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，裂紋逐漸擴(kuò)大，到達(dá)一定程度時(shí)突然折斷。在折斷面上觀察時(shí)常會(huì)發(fā)現(xiàn)褐色部分，這顯然是舊裂紋，光澤發(fā)亮組織才是發(fā)展到后來(lái)突然折斷的痕跡。

1 柴油機(jī)曲軸斷裂故障診斷

1）曲軸軸頸兩端的圓角過(guò)小。磨曲軸時(shí)磨工未能正確控制該曲軸的軸勁圓角，除了弧面加工粗糙外，圓角半徑也過(guò)小，因而曲軸工作時(shí)圓角處就產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，并縮短了曲軸的疲勞壽命。

2）曲軸主軸頸軸線偏移。曲軸主軸頸軸線偏移，破壞了曲軸組件的動(dòng)平衡，柴油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)便產(chǎn)生強(qiáng)大的慣性力，導(dǎo)致曲軸斷裂[1]。

3）曲軸的冷較量過(guò)大。曲軸經(jīng)長(zhǎng)期使用，特別是發(fā)生燒瓦或搗缸事故后，會(huì)發(fā)生較大的彎曲，應(yīng)卸下進(jìn)行冷壓矯正。由于校正時(shí)曲軸內(nèi)部金屬塑性變形會(huì)產(chǎn)生很大的附加應(yīng)力，從而降低曲軸的強(qiáng)度，如果冷較量過(guò)大，就可能是曲軸受損或出現(xiàn)裂紋，這種曲軸裝機(jī)使用不久就會(huì)斷裂。

4）飛輪松動(dòng)。若飛輪螺栓松動(dòng)，曲軸組件便失去了原有的動(dòng)平衡，柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后就會(huì)發(fā)生抖動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生很大的慣性力，致使曲軸疲勞，容易在尾端產(chǎn)生斷裂。

5）曲軸自身質(zhì)量差。購(gòu)買(mǎi)曲軸不可貪圖便宜，一定要從正規(guī)渠道進(jìn)貨。裝機(jī)前還應(yīng)仔細(xì)檢查，若有問(wèn)題則及時(shí)更換或退貨。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)，對(duì)曲軸應(yīng)進(jìn)行磁力探傷檢查或浸油敲擊檢查，若軸頸表面有徑向或延至軸肩圓角的軸向裂紋，該曲軸則就不可再用。

6）主軸瓦不同軸。曲軸裝配時(shí)，若缸體上各道主軸瓦的中心線不同軸，柴油機(jī)工作后就容易發(fā)生燒瓦抱軸事故，而曲軸在交變應(yīng)力的強(qiáng)烈作用下也會(huì)斷裂。

7）曲軸裝配間隙過(guò)大。若曲軸軸頸與軸瓦配合間隙過(guò)大，柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后曲軸會(huì)沖擊軸瓦，只是合金脫落而燒瓦抱軸，曲軸也易受損。

8）供油時(shí)間過(guò)早或各缸油量不均。若噴油泵供油時(shí)間過(guò)早，活塞還未到上止點(diǎn)就燃燒做工，會(huì)引起柴油機(jī)爆震，并使曲軸受到交變應(yīng)力的沖擊。若各缸供油量不均，會(huì)因各缸爆發(fā)力不一致而使曲軸各軸頸受力不勻，從而過(guò)早地疲勞、產(chǎn)生裂紋。

9）曲軸潤(rùn)滑不良。若機(jī)油泵磨損嚴(yán)重，潤(rùn)滑油道臟污、流通不暢，都會(huì)使供油量不足、油壓下降，導(dǎo)致曲軸與軸瓦之間不能形成正常的潤(rùn)滑油膜，從而產(chǎn)生干摩擦并造成燒瓦抱軸、折斷曲軸等大事故。

10）操作不當(dāng)引發(fā)曲軸斷裂。若作業(yè)中油門(mén)過(guò)大或過(guò)小、制動(dòng)頻繁或長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，都會(huì)使曲軸受到過(guò)大扭矩或沖擊載荷而受損。另外，柴油機(jī)發(fā)生飛車(chē)、搗缸和頂氣門(mén)等事故時(shí)，也易是曲軸斷裂[2-3]。

2 柴油機(jī)曲軸斷裂故障預(yù)防措施

1）在修理曲軸以前，要認(rèn)真檢查曲軸是否有裂紋，特別注意圓角過(guò)渡部位，如有裂紋軸應(yīng)予報(bào)廢。光磨軸頸時(shí)，應(yīng)使軸頸與曲柄臂保持一定的圓角半徑，切不可任意縮小圓角半徑尺寸，應(yīng)注意圓角部位的表面光潔度，否則將造成應(yīng)力集中，而使曲軸斷裂[4]。

2）軸頸尺寸磨損超限時(shí)，要盡量選用對(duì)軸頸疲勞強(qiáng)度影響較小的方法予以恢復(fù)，如采用噴鍍法對(duì)軸頸疲勞強(qiáng)度降低則較少，而采用堆焊法恢復(fù)時(shí)，則疲勞強(qiáng)度降低幅度較大。

3）各道軸頸與軸承的配合間隙和端隙要按標(biāo)準(zhǔn)，間隙過(guò)大，易因沖擊而損壞曲軸，間隙過(guò)小則可能因抱軸而折斷曲軸。在裝配方面，點(diǎn)火時(shí)間要校對(duì)準(zhǔn)確，不能過(guò)早或過(guò)晚，注意曲軸、飛輪和離合器的平衡。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間使用后其曲軸的修復(fù)，就相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)壽命的修復(fù)。在使用中很多原因會(huì)造成曲軸的損壞，除曲軸本身的材質(zhì)、形位尺寸、加工質(zhì)量、氮化處理等因素外，還會(huì)出現(xiàn)不正常損傷、軸頸表面產(chǎn)生劃痕拉傷、燒傷、裂紋，以及曲軸發(fā)生變形、斷裂等故障或事故。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的部件。它承受連桿傳來(lái)的力，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩通過(guò)曲軸輸出并驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)上其他附件工作。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的零件來(lái)說(shuō)，可以說(shuō)是一榮俱榮、一損俱損。司機(jī)在平時(shí)使用時(shí)一定要勤于維護(hù)，才能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)勁有力。