摘要：主軸作為柴油發電機核心零件之一，柴油發電機的全部功率都通過它輸出。此外，它通過裝在其自由端的齒輪傳動，達到配氣定期、供油定期及驅動其它輔助系統，于是說主軸如果出現了損壞，不能按要求完成工作，柴油發電機也將不能正常作業。曲軸變形是主軸易見磨損之一。曲軸變形是指曲軸彎曲和扭轉。曲軸彎曲變形反映較明顯的部位是中間曲軸頸處。主軸彎曲變形后若繼續使用，將加載主軸連桿系統的磨耗，甚至使主軸發生裂痕和斷裂。因此，在柴油發電機修復中，必須對曲軸的彎曲變形狀況進行正確的檢驗和調校。

      曲軸的扭曲變形，多數原因是個別活塞卡缸造成的，如個別缸塞間隙過小，或活塞受熱后膨脹過大，使活塞運動阻力過量，甚至卡缸，將致使曲軸的扭曲。在發電機組掛車時，啟動過猛和緊急制動未踏下離合器等原由，都會導致主軸的扭曲變形。防止曲軸變形就要從主軸發生變形的原因入手，詳細應從提升使用操作水平，避免過度的沖擊載荷，及時維護修復，以保證柴油發電機始終在良好工況下工作，從提高修理和安裝質量等方面著手。

      柴油發電機的主軸工作狀態如圖1所示。其中，曲軸頸是受力較大的部位，也是較容易發生彎曲變形的零件部位，其在曲軸上的位置標示如圖2所示。

      曲軸自重下沉導致主軸發生彈性變形，則在曲軸旋轉過程中，各曲柄頸開擋會產生周期性的收張變形，開擋的變形會促使曲軸頸產生彈性竄動現狀，這種變化是有規律的。

      當曲柄頸旋至位置高于曲軸頸縱向中心位置時，曲柄頸開擋會發生伸張變形，曲柄頸開擋的伸張變形會導致其相鄰曲軸頸向曲柄頸方向發生彈性竄動。伸張變形示意圖如圖3所示。

      當曲柄頸旋至位置低于主軸頸縱向中心位置時，曲柄頸開擋會出現收縮變形，曲柄頸開擋的收縮變形會致使其相鄰主軸頸向曲柄頸對面方向出現彈性竄動。收縮變形示意圖如圖4所示。

      據康明斯公司的售后部檢修記錄統計分析，同一曲柄頸在互成180°位置下，其曲柄頸開擋的伸張量和收縮量互成相反數且絕對值是相等的。故可判定曲柄頸開擋的伸張和收縮變形對其相鄰曲軸頸彈性竄動危害值的絕對值也是相等的。

      當主軸彎、扭超過一定值后，將加載曲軸和軸承的磨耗，嚴重時會使主軸出現裂痕甚至折斷，同時還會加載活塞連桿組和汽缸的磨損。

（1）領悟、掌握相關檢查標準、工具。通曉、掌握各類機械零件檢驗所涉及的國家標準、行業標準及企業標準和所用的檢修工具，是檢測人員的基礎功，也是對檢修人員的初步要求。

（2）分析零件圖。零件圖是機械零件加工和檢驗的主要依據，檢測人員要通過對機械零件圖的分析，通曉所要檢查零件的名稱、所用材料、型號、形體結構和大小，分清零件尺寸中的定形尺寸、定位尺寸、關鍵尺寸，分清零件的精加工面、粗加工面和非加工面，剖析零件在整機中的作用。

（3）分析工藝文件。工藝文件是機械零件加工、檢驗的指導書，檢驗人員要按照零件的加工順序對零件每個工序加工的部位、尺寸、工序余量、工藝尺寸換算進行剖析，同時應領會關鍵工序的裝夾辦法、定位基準和所使用的裝備、夾具、刀具等技術規格。

（4）合理購買量具。解析好圖紙和工藝文件后，根據待檢工件的幾何形狀、尺寸大小、生產批量等購買合適的檢修工具。如測量帶公差的內孔尺寸時應選用卡尺、鋼板尺、內徑百分表或內徑千分尺等，測量帶公差裝軸承的軸時應選購卡尺、千分尺、鋼板尺等。有些被檢零件用目前現有的檢查工具無法直接檢驗，這時檢查人員要根據實踐經驗和理論知識，對現有的檢測工具進行整改，或選取精密度更高的自動化檢驗工具的制作。

     曲軸量表的定義是是將活動測定頭的直線位移，通過機械傳動系統轉變為指針在表刻度盤上的角位移，由指針在表刻度盤上指示出讀數的檢測工具，結構示例如圖5所示。其可示值總誤差為在活動測量頭作業行程范圍內，由正行程方向測得的示值誤差曲線上，高點與低點的差值。技術要求詳細包含以下方面：

（6）主軸量表指針尖端應蓋過表盤上短刻線）主軸量表指針尖端與表刻度盤之間的距離應不大于0.7mm。

（8）主軸量表的鋼制測量頭，其檢測表面的粗糙度Ra值為0.16μm。對于硬質合金的測量頭，其檢測面的表面粗糙度Ra值為0.32μm。

      主軸彎曲的檢查可在曲軸磨床上或在平臺上用“V”型鐵將主軸架起，用百分表測量檢驗，如圖6所示。

      檢測彎曲時，將百分表觸針放在中間一道曲軸頸上，并使指針對正表盤零線。然后將曲軸慢慢轉動一周，則百分表上指針擺動的一半即為主軸的不直度。曲軸的不直度不應大于0.05

      檢驗主軸的扭曲時，同樣需要把主軸置于“V”型鐵上或裝配在機床頂尖上。使同位連桿兩軸頸（如6個汽缸主軸的I、VI缸連桿軸頸；4個氣缸曲軸的I、VI缸連桿軸頸）位于上止點，再用高度百分尺測量同一水平面內兩連桿軸頸的高度，其高度之差即為曲軸的扭曲量。差值越大，說明扭轉角越大。如扭轉角大于30°，要進行校正。當主軸扭曲輕微時，可以通過軸頸表面光磨予以解決。如扭曲量大，則必須另行校正。

      將曲軸用V型鐵架住主軸頤，從彎曲相反方向加壓，在壓頭與曲軸頸之間墊一銅塊。由于曲軸富有彈性，壓彎量應為曲軸彎曲量的10~15倍，并保持2min，再撤除壓力。如果彎曲量較大（超過1mm），則應分數次校正，以免一次加壓過度而引起反向變形。

      對彎曲度不大的主軸，可以采用“表面敲擊”法進行校正。可根據曲軸彎曲的方向和程度，用球形手錘或氣錘沿主軸臂部的左右側進行敲擊，使主軸臂部變形，從而使曲軸軸線發生位移，達到校正主軸的目的。主軸調校前狀態如圖7所示，校正后狀態如圖8所示。

      把氣缸體倒放在工作平臺上，在前后兩軸承座上仍裝上舊軸承（瓦），中間軸承則拿掉。在軸承上加注少許潤滑油，然后將曲軸放上，在機體邊沿系統百分表。用手輕輕轉動曲軸，在中間軸頸測出彎曲的較大位置，用粉筆做上記號，再將軸承蓋襯墊軟鋁或其他軟質物品墊實，卡住軸頸，慢慢扭緊曲軸軸承蓋螺栓。等大約1h的時間，把螺栓松開，用百分表測驗是合校正，如未達到允許標準，繼續再校，直至符合要求為止。

      在彎曲處的曲柄臂之間加一頂壓螺栓，按直線度數值的大小，向彎曲的相反方向頂壓，詳細頂彎多大，應由實際經驗而定。然后在頂壓螺栓兩旁曲柄臂上，用噴燈均勻加熱至300℃左右，待主軸冷卻后，拆卸頂壓螺栓，檢修曲軸直線度。如此反復進行，直到將曲軸校直為止。上述加熱其目的是加載變形，穩定校直效果，減小殘余變形，從而減小了彈性回復。

      對直線mm的主軸，一般在曲軸的修磨流程中進行校直。

      以上幾種校直曲軸的方法，僅適用于整體式主軸，而不適用于組合式主軸。

      曲軸頸是主軸的重要部位，是整個主軸加工的基準，曲軸頸加工品質決定了曲軸的加工品質，主軸彎曲情形正確檢查參數是指導曲軸機械加工程序和操作的重要依據。主軸加工圖樣只對曲軸頸彎曲狀況有偏差要求，但對使用何種檢查途徑無標準要求。錯位的檢修辦法，會引起檢修出的主軸頸彎曲結果不同，區別較大，使曲軸頸彎曲情形無法得到準確反映，從而影響主軸的加工品質。因此，以上所述的檢修和校正對策應使用精度良好的工具進行，預防產生因精度偏差而引起主軸加工成不符合技術指標的產品。