曲轴断裂原因及预防

曲轴断裂原因及预防

众所周知曲轴是发动机重要回转零件，发动机功率要靠曲轴输出，有机器的“主心骨”之称。由于曲轴在工作中承受不断变化的气体压力、惯性力和扭矩的作用，因此曲轴在设计中都有较大的安全系数。但由于制造或修理的质量问题、使用中疲劳损坏以及发动机故障等原因，导致曲轴出现裂纹导致折断，这种现象称为曲轴断裂。

一、曲轴断裂的主要原因

曲轴断裂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。曲轴断裂多数发生在曲柄、曲柄与轴颈连接及轴颈油孔处。曲轴开始断裂时，柴油机有沉重的敲击声，冒黑烟，曲轴箱内有回响。曲轴完全断裂后，柴油机立即熄火。导致曲轴断裂的原因主要有以下几个方面。

1.材料和制造质量或维修质量不合格。如：曲轴制造中存在砂眼、过热、裂纹等组织缺陷，制造或修理后曲轴轴颈和曲柄过渡圆角半径过小，应力过于集中，导致曲轴断裂。

2.曲轴各主轴承不同心。主轴承不同心会使曲轴承受的交变载荷和冲击载荷过大而引起疲劳，导致曲轴断裂。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，各主轴承座孔不同轴度过大，三是轴瓦间隙过大，使曲轴扭曲旋转而断裂。

3.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，机油质量差等，导致的润滑不良，致使曲轴轴颈与轴瓦长期干摩擦，导致曲轴严重损伤而断裂。

4.轴颈磨损量超过使用极限，或表面裂纹划痕太深，导致曲轴裂痕加深而断裂。

5.各缸工作不平衡，活塞连杆组组合重量偏差过大，飞轮螺栓松动等，均能引起曲轴受力不均，导致曲轴产生疲劳损坏而断裂。

6.工作中超负荷，曲轴负荷过大；发动机发生飞车，出现捣缸、烧瓦、抱轴、主轴承盖断裂、活塞顶气门等导致曲轴损坏而断裂。

7.修理时因校直或修复方法不当致使曲轴弯曲度较大而导致断裂。

8.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，曲轴承受过大且不平衡的冲击力，使曲轴疲劳断裂。

9.供油时间过早或各缸供油量不均，会引起发动机的爆震和各缸的爆发力不一样，致使曲轴受到过大的冲击和曲轴各轴颈受力不均匀，时间久了也会导致曲轴断裂。

10.机车起步过猛，油门忽大忽小，紧急制动频繁或长时间超负荷、超速运转，也会使曲轴因受到过大的扭矩或冲击载荷而导致断裂。

二、避免曲轴断裂的措施

综上所述，曲轴断裂的原因，归纳起来主要是在使用、修理和保养过程中，不按技术规程操作或曲轴质量不合格造成的。但只要按照技术要求维修和使用保养柴油机，完全可以避免或推迟曲轴断裂故障的发生。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.按规定的顺序和扭力矩紧固飞轮与曲轴的连按螺栓，并加以锁紧，以防松动。

3.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。

4.车辆爬坡、重载运行时，应正确控制油门，柴油机的加速或减速平稳，切勿忽大忽小，防止过大的冲击扭力造成曲轴的损伤，避免曲轴承受的扭矩超限而断裂。

5.运转中严格控制柴油机的最高转速，防止柴油机“飞车”造成连杆、轴承损坏，进而导致曲轴损伤断裂。

6.尽量减少车辆坡道起、停次数，减轻车辆大扭矩起步给曲轴带来的损伤。尽可能减少柴油机冷机启动的次数，以减轻曲轴轴颈的磨损。

7.选择合适的优质机油并按时保养柴油机，定期更换机油和滤芯，保持发动机润滑系统中油路畅通，确保发动机的润滑系统始终处于良好的运行状态，使曲轴润滑良好，以免造成轴瓦与轴颈发生干摩擦，造成曲轴因严重磨损而断裂。

（刘丕泉）