(1)曲轴折断的原因分析。曲轴折断是指柴油机在运转过程中,曲轴突然断裂的现象。曲轴折断从表面上看是在瞬间发生的,但实际却是量变积累到一定程度而发生质变的结果。众所周知,曲轴的受力情况是复杂的,但受扭力作用是曲轴折断的主要原因。起初多是由小逐渐扩大直至折断。
曲轴断裂多数发生在曲柄、曲柄与轴颈连接及轴颈油孔处。曲轴断裂时,柴油机有沉重的敲击声,冒黑烟,曲轴箱内有回响。曲轴完全折断后,柴油机立即熄火。导致曲轴断裂的原因主要有下述几个方面。
①曲轴各主轴承不同心,使曲轴受交变应力而早期疲劳,导致曲轴折断。各主轴承不同心的原因,一是缸体本身变形,二是修理装配时,各主轴承座孔不同心,使曲轴扭曲旋转而断裂。
②机油油路不畅,机油泵磨损严重,主油道限压阀开启压力过低,机油质量差,致使曲轴与轴瓦长期干摩擦,导致曲轴严重损伤而断裂。
③轴颈圆角磨损,修磨曲轴时,曲轴轴颈圆角修整不正确,使圆角处产生应力集中,导致曲轴折断。
④曲轴质量不好。如因制造原因,造成曲轴内应力分布不均,或有砂眼、裂纹等缺陷,曲轴质量达不到标准;或增压机使用了同型号非增压机的曲轴,因强度不足而断裂。
⑤曲轴磨损严重或弯曲度较大,因校直或修复方法不当而导致断裂。
⑥拆装带有平衡块的曲轴时,平衡块错位或换装了不符合要求的平衡块,曲轴承受了很大的冲击力,使曲轴疲劳折断。
⑦因捣缸、烧瓦或“飞车”等严重故障使曲轴受损,大负荷状态下猛然加速而断裂。
(2)避免曲轴异常折断的措施。综上所述,曲轴折断的原因,归纳起来主要是在使用、修理和保养过程中,不按技术规程操作造成的。由此可见,虽然曲轴折断故障在某些时候有其必然性,但只要按照技术要求维修和使用保养柴油机,是完全可以避免或推迟曲轴折断故障的发生。具体措施如下:
①检修柴油机时,要保证机体曲轴各主轴承孔同心,修磨曲轴时要处理好轴颈的圆角,安装曲轴时要防止轴心线偏移和平衡块错位,紧固主轴承盖螺栓时要使用扭力扳手,按标准扭力分2~3次均匀拧紧,避免拧紧不到位或过度拧紧,导致机体变形。
②购买曲轴时,应选择正规厂家和质量好的产品,有条件时应进行专业检查。
③尽可能避免设备在轴系扭振临界转速区长期工作,当感觉设备在某个转速下工作时的振动明显增大时,要尽快越过该区,防止因轴系的扭振过大而导致曲轴折断。
④车辆爬坡、重载运行时,柴油机的加速或减速应平稳,防止过大的冲击扭力造成曲轴的损伤,避免轴系承受的扭力超限。
⑤运转中严格控制柴油机的最高爆发压力,防止柴油机“飞车”。因为爆压过高、 “飞车”都易造成连杆、轴承损坏,进而导致曲轴损伤。
⑥尽量减少车辆坡道起、停次数,减轻车辆大转矩起步给曲轴带来的损伤。尽可能减少柴油机冷机起动的次数,以减轻曲轴轴颈的磨损。
⑦择合适的优质机油并按时保养柴油机更为重要,要定期更换机油和滤芯,确保柴油机的润滑系统始终处于良好的运行状态是避免曲轴损伤的必要条件之一。