大,并用横向螺栓拉紧的主轴承盖悬挂曲轴,承受全部负荷。曲轴箱的下部安装一个薄壁的油底壳(图中未绘出),用以封闭曲轴箱和盛贮润滑油。具有结构紧凑,重量轻的优点:但对机架的刚性和加工要求较高。常用于中、小型柴油机中。图3-5SulzerZAL40型柴油机机体一机座结构〖采用滚动式主轴承的高速柴油机,常用隧道式的机体结构,如图3-6所示。主轴承座孔周围布置有径向加强筋,以保证其具有较大的刚性和强度。图3-7为V型柴油机TM410的机体和机座结构组合。整个机体由两部分组成,即V形顶座和整体气缸体,通过贯穿螺栓拉紧。主轴承盖和机座常用锯齿定位,由螺栓拉紧。由于曲轴箱空间较大,维修安装比较方便,制造成本较低,但其重量较大图3-6135型柴油机机体结构图3-7TM410型柴油机机体一机座结构习(二)主轴承与推力轴承1:主轴承主轴承的功用是支承曲轴,保证曲轴的工作轴线〖,并对曲轴轴向定位》。【有些中、高速柴油机还有一道主轴承(一般为最后一道主轴承或中央受力较大的一道)起着曲轴轴向定倾斜和摇摆时发生轴向窜动。1位作用,称为止推轴承,用来防止曲轴因柴油机振动【主轴承的工作条件比较差。主轴承受到曲轴传来的气体力和惯性力的作用,具有很大的轴承负荷。主轴承还受到曲轴主轴颈的摩擦。主轴承轴承合金的硬度和强度远低于轴颈,因此比轴颈有较大的磨损。轴承工作表面与轴颈工作表面之间的相对运动速度较高,除造成轴承磨损外还使轴承发热。滑油在使用中的氧化变质,还会使轴承遭到腐蚀。主轴承决定着曲轴轴线,主轴承中心线与气缸中心线垂直并相交的准确性决定着曲轴、连杆、活塞和气缸之间的正确位置关系。主轴承刚性不足,会引起曲轴弯曲、轴承与轴颈产生不均匀磨损和过度磨损。主轴承的损坏将直接影响活塞在气缸中的工作,严重时会发生机械敲缸和拉缸事故,【也有可能〗【没及时处理会】使曲轴挠曲变形过大甚至折断。对主轴承的要求是要有正确的位置,要有足够的刚度,有较高的承载能力和疲劳强度;有较好的抗腐蚀能力,有抗咬合性和耐磨性,能散走摩擦热量。另外还要求维护管理方便。船舶柴油机的主轴承几乎都是滑动式轴承,只有个别高速柴油机采用滚动式主轴承。滑动式主轴承有正置式和倒挂式两种形式。正置式主轴承结构如图3-12、3-13所示。图3-12的主轴承采用普通形式的轴承螺栓将轴承盖固定在机座的轴承座上
大,并用横向螺栓拉紧的主轴承盖悬挂曲轴,承受全部负荷。曲轴箱的下部安装一个薄壁的 油底壳(图中未绘出),用以封闭曲轴箱和盛贮润滑油。具有结构紧凑,重量轻的优点;但 对机架的刚性和加工要求较高。常用于中、小型柴油机中。 图 3-5 Sulzer ZAL40 型柴油机机体-机座结构 〖 采用滚动式主轴承的高速柴油机,常用隧道式的机体结构,如图 3-6 所示。主轴承座 孔周围布置有径向加强筋,以保证其具有较大的刚性和强度。图 3-7 为 V 型柴油机 TM410 的机体和机座结构组合。整个机体由两部分组成,即 V 形顶座和整体气缸体,通过贯穿螺 栓拉紧。主轴承盖和机座常用锯齿定位,由螺栓拉紧。由于曲轴箱空间较大,维修安装比较 方便,制造成本较低,但其重量较大。 图 3-6 135 型柴油机机体结构 图 3-7 TM410 型柴油机机体一机座结构〗 (二)主轴承与推力轴承 1.主轴承 主轴承的功用是支承曲轴,保证曲轴的工作轴线〖,并对曲轴轴向定位〗。【有些中、高 速柴油机还有一道主轴承(一般为最后一道主轴承或中央受力较大的一道)起着曲轴轴向定 位作用,称为止推轴承,用来防止曲轴因柴油机振动、倾斜和摇摆时发生轴向窜动。】 【 主轴承的工作条件比较差。主轴承受到曲轴传来的气体力和惯性力的作用,具有很大的 轴承负荷。主轴承还受到曲轴主轴颈的摩擦。主轴承轴承合金的硬度和强度远低于轴颈,因 此比轴颈有较大的磨损。轴承工作表面与轴颈工作表面之间的相对运动速度较高,除造成轴 承磨损外还使轴承发热。滑油在使用中的氧化变质,还会使轴承遭到腐蚀。主轴承决定着曲 轴轴线,主轴承中心线与气缸中心线垂直并相交的准确性决定着曲轴、连杆、活塞和气缸之 间的正确位置关系。主轴承刚性不足,会引起曲轴弯曲、轴承与轴颈产生不均匀磨损和过度 磨损。主轴承的损坏将直接影响活塞在气缸中的工作,严重时会发生机械敲缸和拉缸事故, 〖也有可能〗【没及时处理会】使曲轴挠曲变形过大甚至折断。 对主轴承的要求是要有正确的位置,要有足够的刚度,有较高的承载能力和疲劳强度; 有较好的抗腐蚀能力,有抗咬合性和耐磨性,能散走摩擦热量。另外还要求维护管理方便。】 船舶柴油机的主轴承几乎都是滑动式轴承,只有个别高速柴油机采用滚动式主轴承。滑 动式主轴承有正置式和倒挂式两种形式。 正置式主轴承结构如图 3-12、3-13 所示。图 3-12 的主轴承采用普通形式的轴承螺栓将 轴承盖固定在机座的轴承座上
m57图3-12正置式主轴承1-主轴承盖;2、6-上、下平轴瓦;3-止推轴承盖:4、5-上、下翻边轴瓦:7-主轴承螺栓;8-定位销图3-13的主轴承则采用撑杆螺栓来紧固轴承盖。2.2151413图2-45正置式主轴承1-液压油缸;2-放气阀;3-螺塞;4-液压活塞;5-螺栓;6-螺母;7-轴承盖;8-撑杆螺栓;9-垫片;10-下轴瓦;11-机座;12-上轴瓦;13-输油槽;14-滑油管;15-机架这种结构可使贯穿螺栓的间距和柴油机的横向尺寸缩小,从而减小了机座横向弯曲的变形和应力。为了提高轴承盖的刚度,减小轴承盖和轴瓦的变形,轴承盖高度较大,并使螺栓
图 3-13 的主轴承则采用撑杆螺栓来紧固轴承盖。 这种结构可使贯穿螺栓的间距和柴油机的横向尺寸缩小,从而减小了机座横向弯曲的变 形和应力。为了提高轴承盖的刚度,减小轴承盖和轴瓦的变形,轴承盖高度较大,并使螺栓
的支撑点上移。轴年为轴承盖的横向定位。每个轴承盖由两压活塞套在撑杆螺栓的头部撑杆螺栓,油缸向上顶机架,这安装时将螺母上旋。到持示的强度和刚出度很好,用螺省去机座,机架底部只需装。这种结构拆装H机的尺寸曲轴比较方便,气体力和惯性力的作用,轴承盖和其连接螺轴承盖4与轴承座之外,还用横向螺栓生结合面处5结构,提高了主轴承和机架的刚性,2把轴承盖侧面与避免了柴油机工作时机架下因此满足了柴油机增压度提高的需要。X种形式在大功图2-46倒挂式主轴承1-倒挂螺栓;2-横向螺栓:3-机架;4-轴承盖;5-气缸套:6-基座;7-油底壳图3-14倒挂式主轴承1-倒挂螺栓:2-横向螺栓:3-机架:4-轴承盖:5-气缸套:6-基座:7-油底壳【筒状活塞式柴油机】主轴承中有径向轴承和止推定位轴承。通常将飞轮端第一挡或中央受力较大的一挡作为止推定位轴承,以便对曲轴轴向定位,并承受一定的轴向负荷。止推定位轴承可用翻边轴瓦(见图3-12),或如图3-15所示的采用平轴瓦与止推片组合的形式。【十字头式】柴油机将承受螺旋桨推力的推力轴承座,与柴油机的机座【连】成一体,【现代十字头式柴油机进而将推力轴承座与柴油机的机座制成一体】,它们均可以用推力轴承对曲轴轴向定位,柴油机内不再另设止推定位轴承
的支撑点上移。轴承盖下端插在机座内侧加工出的垂直面内,作为轴承盖的横向定位。每个 轴承盖由两个撑杆螺栓紧固,在每个撑杆螺栓的顶部设有油压活塞机构。油压活塞套在撑杆 螺栓的头部,当拆装轴承盖时,可将压力油由螺塞 3 处引入,活塞下压撑杆螺栓,油缸向上 顶机架,这样螺母 6 与油缸脱离接触便很容易转动。拆卸时将螺母下旋,安装时将螺母上旋。 倒挂式主轴承的结构如图 3-14 所示。轴承座布置在机架的横梁上,轴承盖的强度和刚 度很好,用螺栓把它倒挂在机架上以支承曲轴。采用倒挂式主轴承可以省去机座,机架底部 只需装一个轻便的油底壳,因此可以减轻柴油机的重量和缩小柴油机的尺寸。这种结构拆装 曲轴比较方便,广泛地应用在中、高速柴油机中,由于轴承盖受到气体力和惯性力的作用, 轴承盖和其连接螺栓应该有足够高的疲劳强度。图示主轴承采用薄壁瓦,轴承盖 4 与轴承座 在结合面处都进行了精细加工。轴承盖除用倒挂螺栓 1 紧固到机架 3 上之外,还用横向螺栓 2 把轴承盖侧面与机架紧固在一起,使下部类似于封闭式结构,提高了主轴承和机架的刚性, 避免了柴油机工作时机架下部张开而造成的较大塌腰变形,因此满足了柴油机增压度提高的 需要。这种形式在大功率中速机上得到较多的应用。 图 3-14 倒挂式主轴承 1-倒挂螺栓;2-横向螺栓;3-机架;4-轴承盖;5-气缸套;6-基座;7-油底壳 【筒状活塞式柴油机】主轴承中有径向轴承和止推定位轴承。通常将飞轮端第一挡或中 央受力较大的一挡作为止推定位轴承,以便对曲轴轴向定位,并承受一定的轴向负荷。止推 定位轴承可用翻边轴瓦(见图 3-12),或如图 3-15 所示的采用平轴瓦与止推片组合的形式。 【十字头式】柴油机将承受螺旋桨推力的推力轴承座,与柴油机的机座【连】成一体,【现 代十字头式柴油机进而将推力轴承座与柴油机的机座制成一体】,它们均可以用推力轴承对 曲轴轴向定位,柴油机内不再另设止推定位轴承
1V5167.8图3-12正置式主轴承1-主轴承盖;2、6-上、下平轴瓦;3-止推轴承盖;4、5上、下翻边轴瓦:7-主轴承螺栓;8-定位销图3-15采用止推片的止推定位轴承1、3-止推片:2-平轴瓦;4-定位销主轴承轴瓦的结构形式和所用材料,与连杆大端轴瓦相似,此处不再重复。只是主轴承轴瓦的布油槽是开设在轴承负荷较小的主轴承上轴瓦,下轴瓦不开油槽:而连杆大端轴瓦的布油槽是开设在轴承负荷较小的下轴瓦,上轴瓦不开油槽。【即液体动力润滑,承压面不能开设油槽。12.推力轴承【船舶柴油机通过轴系(推力轴、中间轴和尾轴)带动螺旋浆旋转。旋转的螺旋浆浆叶给水以圆周向的和轴向的作用力。而水对螺旋桨桨叶也产生了圆周向的和轴向的反作用力。螺旋浆上圆周向所受到的力形成的扭矩,就是柴油机动力矩所要克服的阻力矩。而作用在螺旋浆上的轴向力就是使船舶前进的推力,的这个推力通过尾轴、中间轴和推力轴作用到推力轴承上,并经过推力轴承作用到机螺栓,最终作用到船体上。当推力轴与曲轴【直接】连接起图3-16元几型的推力轴和曲轴锻为一体,推力环的外圆法油机轴向尺寸减小。推力轴承主要由正车推力块8和其下些部件等组成。正、。柴油机正车运转时,螺倒车推力块各T形面旋桨的轴向推力通过正车推力块和推力【垫】盘将推力传给柴油机机座,动船舶前进。为了防止推力块跟随推力环转动,在正、与推力块之间由滑油润滑在轴颈上设有轴封。推力轴在滑油来自主轴承润滑系统。为防转动中,甩油环2利用离心力把溅到轴未甩净的油由刮油环刮下。上的滑油用出:
图 3-15 采用止推片的止推定位轴承 1、3-止推片;2-平轴瓦;4-定位销 主轴承轴瓦的结构形式和所用材料,与连杆大端轴瓦相似,此处不再重复。只是主轴 承轴瓦的布油槽是开设在轴承负荷较小的主轴承上轴瓦,下轴瓦不开油槽;而连杆大端轴瓦 的布油槽是开设在轴承负荷较小的下轴瓦,上轴瓦不开油槽。【即液体动力润滑,承压面不 能开设油槽。】 2.推力轴承 【船舶柴油机通过轴系(推力轴、中间轴和尾轴)带动螺旋桨旋转。旋转的螺旋桨桨叶 给水以圆周向的和轴向的作用力。而水对螺旋桨桨叶也产生了圆周向的和轴向的反作用力。 螺旋桨上圆周向所受到的力形成的扭矩,就是柴油机动力矩所要克服的阻力矩。而作用在螺 旋桨上的轴向力就是使船舶前进的推力。螺旋桨的这个推力通过尾轴、中间轴和推力轴作用 到推力轴承上,并经过推力轴承作用到机座、地脚螺栓,最终作用到船体上。当推力轴与曲 轴〖直接〗连接起来时,曲轴还由推力轴承起轴向定位作用。】 图 3-16 示出 L-MC 型柴油机推力轴承的构造。该机型的推力轴和曲轴锻为一体,推力 环的外圆法兰固定传动凸轮轴的主动链轮。这种布置使柴油机轴向尺寸减小。推力轴承主要 由正车推力块 8、倒车推力块 5、推力【垫】盘(调节圈)3、9 和其它一些部件等组成。正、 倒车推力块各八块,沿圆周方向排列,排成约占 2/3 圆周的扇形面。柴油机正车运转时,螺 旋桨的轴向推力通过尾轴和中间轴传到推力环,推力环通过正车推力块和推力【垫】盘将推 力传给柴油机机座,又通过地脚螺栓传给船体,从而推动船舶前进。为了防止推力块跟随推 力环转动,在正、倒车推力块的上方都设有止动器来定位。推力环与推力块之间由滑油润滑, 滑油来自主轴承润滑系统。为了防止滑油从轴颈处漏出机外,在轴颈上设有轴封。推力轴在 转动中,甩油环 2 利用离心力把溅到轴上的滑油甩出,未甩净的油由刮油环刮下
图2-47推力轴承(L-MC/MCE)1-刮油环;2-甩油环;3-倒车推力盘:4、7、11-滑油管,5-倒车推力块;6-推力环;8-正车推力块;9-正车推力盘;10-止动器图3-16推力轴承1-刮油环:2-用油环:3-倒车推力【垫1盘:4、7、11滑油管:5-倒车推力块:6-推力环:8-正车推力块:9-正车推力【垫】盘:10-止动器推力轴承的关键部件是推力块。推力块结构随机型的不同而所有差别,但工作原理是一样的。图3-17示出一种推力块的立体图。推力块为一个扇形块,在靠近推力环的工作面上
图 3-16 推力轴承 1-刮油环;2-甩油环;3-倒车推力【垫】盘;4、7、11 滑油管;5-倒车推力块;6-推力环; 8-正车推力块;9-正车推力【垫】盘;10-止动器 推力轴承的关键部件是推力块。推力块结构随机型的不同而所有差别,但工作原理是一 样的。图 3-17 示出一种推力块的立体图。推力块为一个扇形块,在靠近推力环的工作面上