孙继红

(清原满族自治县农机化技术推广服务站，辽宁 清原 113300)

0　引言

曲轴是柴油机受力最复杂和最贵重的零件之一，其功用是将活塞和连杆传来的气体作用力转变成扭矩输出，用以驱动拖拉机等工程机械行驶。此外，柴油机配气机构和一些附件如水泵、机油泵、喷油泵等也由曲轴驱动。柴油机工作时曲轴承受气体作用力，往复惯性力和旋转惯性力以及它们所产生的力矩作用，使曲轴处于交变应力状态。曲轴形状复杂，应力集中现象相当严重，特别是曲柄与轴颈的圆角过渡区、润滑油孔附近。主轴颈和连杆轴颈在很高的比压及相对速度下滑动，柴油机曲轴易发生磨损、变形、裂纹或折断等损伤，为了保证柴油机的运行质量和运行安全，维修人员需要了解曲轴的结构特点，以及常见损伤的修理方法。

1　柴油机曲轴的结构特点

柴油机曲轴通常由优质碳素结构钢、优质合金钢和高强度球墨铸铁制造，其中锻造曲轴多采用45号优质碳素结构钢制造。强化程度较高的柴油机曲轴通常采用抗拉强度和屈服点较高的优质合金钢制造，如40Cr、38CrMo等。球墨铸铁曲轴的优点是制造方便、成本低，可保证曲轴的形状合理，耐磨性好，因而被广泛应用。WD615系列、YC6105QC型柴油机均采用球墨铸铁曲轴。

柴油机曲轴的结构有整体式和组合式，大多数柴油机采用整体式，而6135系列和T815系列柴油机则采用组合式。

1.1 整体式曲轴

整体式曲轴由曲轴前端、曲拐、曲轴后端及平衡块等组成。多缸柴油机曲拐的布置形式与曲轴的平衡性、柴油机着火顺序及着火间隔有关。一般四冲程四缸柴油机均采用平面布置曲轴，常用的工作顺序为l—3—4—2或1—2—4—3，可以保证两缸之间均匀着火。由于四个曲拐对称于曲轴轴线的中心平面，平衡性较好。四冲程六缸直列式柴油机工作顺序有1—5—3—6—2—4或1—4—2—6—3—5两种。无论采用哪一种工作顺序，其点火间隔角均为120°，六缸柴油机曲轴能实现自身平衡。

柴油机曲轴均采用全支承的结构形式，即相邻两个曲拐之间都设有主轴颈。全支承曲轴刚度和强度较高，主轴颈载荷小，工作可靠。为了提高曲轴的整体刚度，铸造曲轴的主轴颈多为实心结构。连杆轴颈又称曲柄销，大多数铸造曲轴的连杆轴颈做成空心的，既可减少质量，又可减小离心力。有些连杆轴颈的中心线稍向外偏移，可进一步减少连杆轴颈产生的离心力。有时将连杆轴颈中的孔道两端密封起来形成润滑油腔。油腔可对杂质起离心过滤作用。应定期对油腔进行清洗，防止杂质沉积过多而堵塞油道。曲柄臂多制成椭圆或圆形，以提高材料的利用率。

柴油机曲轴均布置有一定数量的平衡块，平衡块形状大多为扇形。因为扇形重块的质心距曲轴旋转中心较远，用较小的质量即可产生较大的离心力，有利于减轻曲轴的整体质量。柴油机曲轴与平衡块多制成一体结构，少数柴油机曲轴与平衡块分开制造，加工后用螺钉装在一起。

曲轴后端的密封一般采用回油螺纹配合甩油盘，挡油凸缘配合油封等措施，回油螺纹槽的螺旋方向与曲轴转向相反。曲轴旋转时螺纹槽中的润滑油也随之旋转，由于润滑油有黏度，在曲轴和汽缸体之间的润滑油因汽缸体表面的附着作用，使润滑油与曲轴表面产生速度差，螺纹槽中的润滑油被推向汽缸体内，故有很好的密封效果。曲轴后端伸出汽缸体外，飞轮通过定位销或凸缘与曲轴后端的飞轮接合盘定位装配，然后用螺栓紧固。

柴油机曲轴的曲柄臂与汽缸体侧壁和主轴承盖的端面间都有一定的轴向间隙。若间隙过小，曲轴转动阻力增大，严重时会卡死；若间隙过大，曲轴受轴向力时窜动，产生振动和噪声，影响活塞连杆组的正常工作。为了保证曲柄连杆机构工作的位置，必须对曲轴的轴向窜动加以限制，而在受热膨胀时又能允许它自由伸长，所以曲轴只能有一处设置定位装置。曲轴轴向定位可以选择在前端、后端或中间主轴颈处。

曲轴前端定位通常采用整体式止推环或双金属片，双金属片的一边浇有减磨合金。两双金属片分别置于主轴承两侧。双金属片与曲柄臂之间的间隙为0.05～0.25 mm，其余主轴承盖与曲柄臂之间的轴向间隙不小于0.75 mm。

曲轴中间定位或后端定位多采用翻边轴瓦和半圆止推片，其中半圆止推片应用较广。YC6105QC型柴油机曲轴的四片半圆形止推片，上、下分别装于第四道主轴承的两边，其轴向间隙为0.09～0.21 mm。这种定位方式的优点是，后端受到较大轴向推力时可避免产生曲轴的较大弯曲变形，同时也可降低对汽缸体和曲轴加工尺寸链精度的要求。安装止推片时，必须把开有油槽的减磨合金层正对曲轴曲拐。

1.2 组合式曲轴

组合式曲轴的特点是，主轴承采用滚动轴承，其过盈配合内圈套在每两节曲轴相连接的主轴颈上，轴承内圈是需要在油中加热到规定温度下再进行装配的。

T815-3-929型十缸柴油机曲轴由曲轴前端轴、后端轴和5个曲拐组成，两节曲轴之间分别用四条短螺栓和一条长螺栓(穿过曲轴连杆轴颈中心孔)连接、紧固成一体