康明斯发电机组主轴的材料及构造
文章出处：康明斯发电机 来源：www.fdjhs.cn 人气：
发表时间：2022-01-09
一、康明斯发电机组主轴的作用
康明斯主轴的功用是将连杆传来的气体压力转变为转矩，然后传给传动装置。柴油机的和运动机构都是通过主轴来驱动的。主轴承受气体压力和往复惯性力、旋转惯性力及其力矩的作用。这些周期性变化的负荷在主轴各部分产生弯曲、扭转、剪切、拉压等复杂交变应力，同时也造成主轴的扭转振动和弯曲振动。为保证柴油机的正常工作，主轴必须具有足够的强度和刚度。轴颈应有足够大的承受表面和耐磨性；主轴质量应尽量小；对各轴颈的润滑应该充分；主轴的安装固定要可靠，必须加以轴向定位，限制其轴向移动。
二、康明斯发电机组主轴的结构组成
主轴由高温低硫纯净铁水做成的。
1、主轴是康明斯发电机组的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。是柴油发电机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位:主轴颈，连杆颈，(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。主轴的润滑主要是指与连杆大头轴瓦与主轴连杆颈的润滑和两头固定点的润滑. 主轴的旋转是柴油发电机的动力源。也是整个机械系统的源动力。
2、毛坯铸造
1）熔炼
高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理;其次是高纯生铁少、焦炭质量差。采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
2）造型
气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度的主轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点，这对于多拐主轴尤为重要。国内已有一些主轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，引进整条生产线的只有极少数厂家。
3、康明斯主轴的材料及构造
主轴一般由45、40Cr、35CrMoA、40CrNiMoA、38CrMoAIA等中碳钢或中碳合金钢模锻而成。现代中小型柴油机主轴也采高强度球墨铸铁铸造。为提高疲劳强度和耐磨性，主轴通常采用调质处理，中碳钢主轴轴颈采用高频感应淬火；合金钢主轴轴颈采用高频感应淬火或氮化处理；球墨铸铁通常进行正火、等温淬火或高频感应表面淬火。轴颈表面进行喷完处理，圆角处进行滚压处理。
按各组成部分的连接情况，可把主轴分为整体式主轴和组合式主轴。主轴通过多道主轴承被支承在气缸体上，根据支撑点的个数，主轴又可分为全支承和非全支承两种。全支承主轴每个曲柄销（连杆轴颈）的两端都有支呈点（主轴颈），所以主轴颈数比曲柄销数多一个。非全支承主轴则是每个曲柄销共用一对支承点，鼓起主轴颈数少于或等于主轴销数。若主轴的每一个曲柄上都装有设平衡中则称为完全平衡。康明斯柴油机主轴是整体锻造形成自带平衡块的全平衡式主轴，并且采用全支承结构。
主轴主要由三个部分组成，机主轴前端（自由端）、曲拐（包括主轴颈、连杆轴颈和曲柄）及主轴后端（功率输出端），如图2-25所示。主轴上曲拐数目与气缸的数目、气缸的排列方式有关。直列式柴油机主轴的曲拐数等于气缸数；V形柴油机主轴的曲拐数为气缸数的一半。康明斯柴油机每个曲柄壁都有特定的编号，顺序是从主轴的前端向后端依次编号，编号以钢印打在曲柄臂上。主轴前端加工有键槽、螺纹孔以安装正时齿轮、带轮和扭转减震器，外圆光磨，安装前端
油封；后端有安装飞轮用的凸缘、螺纹孔等，外圆光磨，安装后端油封。主轴在前轴端和后轴端均装有定位销或卷轴销，使用这种销钉可以将减振器、主轴接盘和飞轮正确对正。
康明斯柴油机整体式主轴轴颈经淬硬处理，轴颈尺寸大；过渡圆角部分或全部淬硬处理，多采用滚压强化；主轴油道孔口抛光，是主轴具有抗疲劳破坏能力。各轴颈、轴承采用压力润滑。主轴颈和连杆轴颈之间有油道相通。气缸体上也有专门油道与主轴承孔的油道相通，如B系列柴油机主轴承上瓦有3个孔与气缸体上的3个孔相对应，中间孔与气缸体主轴通道相同，一个相邻小孔与凸轮轴孔相通，另一侧孔与冷却活塞喷嘴相同。
主轴前端的正时齿轮用以驱动配气系统、燃油泵、喷油器、机油泵、水泵、发电机和风扇等部件。
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