凸轮轴磨损引起的故障分析与检修两例

开发研究KTM640发动机凸轮轴及摇臂磨损故障分析杨彩虹马宁（宁夏民族职业技术学院，宁夏吴忠751100）摘要;在錐修的过程中发现KTM640LC4的发动机凸轮轴及摇臂出现的故障特别多，严重影响了该车皮实耐用的口碑。

就此进行原理分析及故障排除。

关键词:凸轮轴;摇臂;机油；飞溅润滑1故障现象一辆MMKTM640ADV摩托车,Wff驶15000km 发现汽缸盖罩漏油严重。

找当地修理工拆解汽缸盖罩清洗、涂膜密封胶精心安装后，骑行不到100km,发动机汽缸盖罩的位置出现很明显的“哒哒"声，并感觉到发动机怠速不稳住。

拆解后发现凸轮轴、摇臂滚轮严重磨损，该车维修后只行驶100km就出现严重磨损，可以确定是维修导致,但是修理工介绍只是打开了汽缸盖罩只是对汽缸盖和汽缸盖罩结合面进行清洗、涂膜密封胶没有拆卸凸轮轴和气门摇臂。

2凸轮轴、摇臂工作原理及润滑原理该机型采用单凸轮顶置4气门发动机如图］所示。

发动机曲轴正式链轮通过正时链条带动个凸轮轴正时链轮转动继而带动凸轮轴转动。

凸轮轴通过转动顶起在凸轮上部的摇臂来打开进排气门。

图1单凸轮顶置4气门发动机对于一款设计有2个机油泵的水冷发动机来说该车凸轮轴及摇臂的润滑方式极为特殊，没有采用传统的压力润滑，而是采用飞溅润滑。

正常情况下随着正时链条的转动机油被甩到了凸轮轴室罩的上部，然后一部分机油通过凸轮轴室罩上部的孔到达凸轮轴。

在凸轮轴的转动下机油被飞溅润滑到摇臂的各个部件。

同时为了首次启动的润滑可靠性，在气缸盖上面设计油池里如图］中］所示。

油池里的润滑油保证了在正时链条不能及时把润滑油带上的时候可以首先给凸轮轴及摇臂建立一定的油膜。

3故障分析作者简介:杨彩虹（1987_），女,汉族,宁夏盐池人，本科，讲师，研究方向:汽车检测与维修。

马宁（1983-），男，回族，宁夏贺兰人，本科，讲师，研究方侖:汽车检测与维修。

在接触了大量的琳型的故障车后发现f特点就是基本只坏凸轮轴和摇臂滚轮，离凸轮轴相对较远的气门调整螺栓活动节部件较小、润滑条件也相对更差但是基本没有岀现损坏。

发动机凸轮轴磨损原因分析及修复方案1.柴油发动机凸轮轴磨损原因及背景：凸轮工作面磨损：当凸轮轴在额定转速时，线速度高达1. 3 m/s，在驱动柱塞上行的供油过程，受燃油压缩压力和弹簧压力的影响，凸轮表面所受摩擦力和压力都相当大，当转过死点后，凸轮反面承受弹力的冲击，因此，凸轮两侧出现不同程度的磨损，特别是凸轮升程一侧，除磨损外，并有点状疲劳麻坑。

当凸轮磨损达0.3 mm后，将明显影响供油时间的精确性和喷油延续角，造成发动机着火不好，动力性和经济性下降。

当凸轮表面出现麻坑，表面粗糙度下降后，若继续使用将加速磨损。

油泵组装时，如果推杆在组装过程中出现轴线偏斜，将导致滚轮与凸轮轴凸轮不是线接触，而是出现了点接触，致使受力不均，引起滚轮滚动不畅，导致滚轮与凸轮工作面磨损加剧。

喷油泵下体与凸轮采用压力润滑，通过空心螺栓、供油小铜管、接头体给泵下体进行供油，润滑凸轮和滚轮，由于空心螺栓、供油小铜管和接头体的堵塞往往造成供油不畅，凸轮和滚轮产生的热量不能及时散失，最初导致凸轮和滚轮拉伤，滚轮铜套磨损超限，滚轮在凸轮上滚动造成对滚轮的冲击，加剧铜套和定位销的磨损，有时造成铜套抱死在销轴上。

滚轮和凸轮发生滑动摩擦，表现为滚轮形成不规则的椭圆和凸轮顶部严重损坏。

2. 索雷工业碳纳米聚合物材料修复柴油发动机凸轮轴磨损应用背景（1）企业合作背景”裕强号“运输船是国内散货船，是用以装载无包装的大宗货物的船舶。

主要运送煤炭、矿砂、谷物、化肥、水泥、钢铁等散装物资。

这种船大都为单甲板，舱内不设支柱，但设有隔板，用以防止在风浪中运行的舱内货物错位，又称散装货船。

2017年12月5日，索雷技术工程师到达企业制定港口针对该船的柴油发电机凸轮轴磨损部位进行修复，只用了5小时完成整个修复工作。

（2）索雷工业碳纳米聚和物材料修复柴油发动机凸轮轴磨损过程根据凸轮轴实际磨损尺寸及配合特性等，利用索雷《工装修复工艺》现场实施磨损部位修复，保证配合同轴度要求前提下同时避免补焊中常见的热应力、变形、断裂等问题。

设备管理与维修2019翼10（上）CAT-C9柴油机部件磨损原因分析及预防措施张河（大庆油田有限责任公司井下作业分公司生产准备大队，黑龙江大庆163111）摘要：CAT-C9柴油机是XJ-250修井机的动力设备，其进、排气控制机构采用了下置式凸轮轴、随动柱、挺杆和摇臂结构形式。

在现场施工过程中，该进、排气控制机构多次出现凸轮轴、随动柱滚轮异常磨损、随动柱定位挂钩断裂问题，直接造成进、排气门无法正常打开和换气，输出功率大大降低，最终导致设备停产维修，增加了维修成本，影响了施工进度。

对上述故障原因进行研究分析，并制定相应预防措施。

关键词：CAT-C9柴油机；随动柱；凸轮；磨损；预防措施中图分类号：TE9文献标识码：B DOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.10.341CAT-C9柴油机配气机构工作原理CAT-C9柴油机气门开启和关闭采用了凸轮轴+随动柱+气门挺杆+气门横桥的结构形式，以凸轮轴凸轮驱动随动柱上下运动，随动柱带动气门挺杆向上运动，挺杆顶动气门摇臂来回摆动，摇臂通过气门横桥下压气门使其开启，最后实现柴油机进气和排气。

随动柱与凸轮轴接触位置采用了滚轮结构，实现滚动摩擦，使摩擦阻力降到最低。

为了防止随动柱发生旋转，使底部轮由滚动摩擦变成滑动摩擦，导致凸轮、滚轮、随动柱体和机体导向孔发生异常磨损，随动柱与机体导向孔间采用了弹簧定位挂钩+导向槽的定位形式。

CAT-C9柴油机在使用过程中出现了定位柱挂钩断裂，随动柱产生旋转，导致凸轮轴和随动柱磨损报废，甚至机体随动柱导向孔磨损超标情况。

2故障现象（1）随动柱和凸轮轴磨损故障初期，柴油机运转过程中会出现无规律的、响亮的“啪啪”金属敲击声，之后响声逐渐变弱，排烟颜色逐渐变浓；故障后期响声消失，柴油机排烟更浓，存在明显的不连续性，且输出功率下降。

若2耀3个缸的随动柱滚轮出现损坏，柴油机在负荷状态下将排出较浓的白烟。

（2）随动柱定位挂钩断裂后（图1），失去定位的随动柱发生90毅左右的旋转，此时随动柱滚轮与凸轮间的转动模式由滚动摩擦（图2）变成了滑动摩擦（图3），“啪啪”响声就来自两者间的异常转动敲击，磨损急剧加大。

踏板车凸轮轴磨损解决方法1.引言1.1 概述概述踏板车的凸轮轴是发动机中重要的零部件之一，其作用是驱动气门进行开闭。

由于凸轮轴长期运转，常受到高温高压环境的影响，容易出现磨损现象。

凸轮轴的磨损不仅会影响发动机的正常工作，还会影响踏板车的性能和经济性。

为了解决凸轮轴磨损问题，本文将介绍一些有效的解决方法。

本文首先将介绍凸轮轴磨损的原因，包括使用时间长、润滑不良、材质品质差等方面的因素。

然后，将探讨凸轮轴磨损对踏板车的影响，如功率下降、油耗增加、噪音变大等方面的问题。

最后，将提出两种解决凸轮轴磨损问题的具体方法，包括定期维护保养和更换高品质的凸轮轴。

通过本文的介绍，读者将能够全面了解凸轮轴磨损问题，并学会采取适当的解决方法。

希望通过本文的参考，读者能够更好地保护踏板车的凸轮轴，延长其使用寿命，提高踏板车的性能和经济性。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：在本文中，将从两个方面探讨踏板车凸轮轴磨损的解决方法。

首先，将介绍凸轮轴磨损的原因，分析出导致凸轮轴磨损的主要因素。

其次，将分析凸轮轴磨损对踏板车的影响，包括车辆性能下降、燃油消耗增加等问题。

最后，将提出两种解决凸轮轴磨损的方法，并对它们的可行性和效果进行评估。

通过本文的阐述，读者将能够了解踏板车凸轮轴磨损的原因和影响，并能够根据自身情况选择适合的解决方法，延长踏板车的使用寿命。

1.3 目的目的部分的内容可以写成以下这样：目的部分旨在介绍本文的主要目标和宗旨。

本文旨在探讨踏板车凸轮轴磨损的解决方法，并提供一些实用的指导和建议。

主要目的是帮助读者了解凸轮轴磨损的原因和影响，并提供有效的解决方法，让读者能够更好地维护和保养自己的踏板车，延长其使用寿命。

通过本文的阅读，读者将能够了解凸轮轴的重要性以及如何正确处理凸轮轴磨损问题。

同时，读者也可以根据本文的建议，采取一些预防措施，减少凸轮轴的磨损，提高踏板车的性能和稳定性。

总之，本文的目的是为读者提供相关知识和经验，解决凸轮轴磨损问题，确保踏板车的正常运行和使用。

发动机凸轮轴和挺柱磨损问题分析与解决1、问题来源根据售后服务反馈山西某瓦斯发电站的发电机组的凸轮轴、挺柱磨损，影响机组可靠运行，请求协助分析查找原因。

目测问题凸轮轴上有磨擦痕迹，手触稍有手感,B列进气凸轮轴磨损明显，A列进、排气凸轮均有磨损。

挺柱有磨损痕迹，个别缸的挺柱磨损严重，底面有凹凸不平的凹坑，面积约占整个底面面积的35％。

2、初步分析挺柱和凸轮轴是发动机零部件中受冲击载荷较大的摩擦传动副，且运行环境较恶劣。

从挺柱表面出现的失效情况来分析，有两种可能：（1）因挺柱和凸轮轴高速运转，接触部分传递较大负载，或者润滑、冷却条件不足，导致接触部分积热严重，局部油膜被破坏，使凸轮轴和挺柱发生冷焊粘连在一起。

由于发动机持续运转，又使粘联在一起的金属发生撕裂剥离。

（2）因挺柱和凸轮轴长期受冲击性大负载，挺柱和凸轮轴表面容易出现金属疲劳，从而在硬度相对软的零件上出现脱落，形成麻点、凹坑。

分析实物的情况，初步认为，是由于冷却、润滑不足导致的。

3、具体分析润滑、冷却挺柱和凸轮轴的机油来源有两种途径：（1）顶部落油冷却：挺柱下部有3个φ6出油孔，机油从气缸盖上推杆孔流出，落到挺柱中间孔内，然后从3个小孔溢出，落到凸轮轴表面；（2）冷却喷嘴强制冷却：冷却喷嘴上有2组φ1.1油孔，油从小孔中喷出，打在机体壁上,形成油雾或者飞溅到挺柱和凸轮轴上。

3.1顶部落油冷却3.1.1复核问题挺柱用游标卡尺量得挺柱出口孔下部到底面的距离约为13（见图1），从机体图纸上量的：用于挺柱导向的下端面距离凸轮轴41.26（见图2）。

凸轮轴基圆直径φ43.5，凸轮轴最大升程8.12。

43.5/2+8.12+13＝42.87＞41.26图1所以，在最大升程时，挺柱的出油孔是被机体堵住的，且由于3个出油孔是沿径向均布的，所以，3个出油孔都是被堵住的。

图2查看凸轮轴的升程表，发现角度51°时，升程为6.63231；105°时，升程为6.63231，所以凸轮轴在转动360°中有54°，是没有或者很少的机油，从顶部落下冷却、润滑凸轮轴接触部位。

神华铁路货车轮轴检修问题分析一、引言神华铁路是中国最大的煤炭生产与运输企业，其货车轮轴的检修是保证铁路运输安全和效率的重要环节。

在实际的检修过程中，我们发现存在一些问题，本文将对这些问题进行分析，并提出改进措施，以提高货车轮轴的检修质量和效率。

二、问题分析1. 轮轴损坏鉴定不准确：当前的轮轴损坏鉴定主要依靠经验和人工观察，存在鉴定不准确的情况。

这导致了一些轮轴在实际使用中出现异常，影响了运输安全。

2. 检修过程繁琐：目前的检修过程需要对轮轴进行拆解、清洗、修复等多个环节，每个环节都需要耗费大量的人力和时间，导致货车检修周期长，效率低下。

3. 检修技术不先进：传统的轮轴检修技术主要依赖于手工操作，容易出现人为误差，而且难以保证每一次检修的质量和效果。

4. 轮轴检修设备陈旧：部分检修设备陈旧老化，无法满足现代化检修的需求，导致了检修效率低下和质量不稳定。

三、改进措施1. 引入先进的检测设备：可以使用轮轴检测仪器和系统来对轮轴进行全面准确的检测，可以提高鉴定的准确性。

这些设备可以检测轮轴的尺寸、形状、磨损程度等参数，提供科学依据。

2. 推广数字化检修技术：利用数字化技术对轮轴检修过程进行模拟和控制，可以提高检修的一致性和效率。

可以使用数字化模型对轮轴进行修复、调整和组装，减少人为误差。

3. 提高检修设备的更新速度：及时更新和维护轮轴检修设备，引进先进的自动化和智能化设备，提高检修的质量和效率。

新的设备可以大大提高检修的精度和稳定性，并且可以减少人力依赖，提高整体的工作效率。

4. 建立健全的质量控制体系：建立完善的质量管控流程，制定详细的标准和要求，对每一次检修都进行严格的监督和评估。

通过建立质量控制体系，可以提高检修的质量稳定性，并且及时纠正和避免问题的发生。

四、结论通过对神华铁路货车轮轴检修问题的分析，我们可以看出存在轮轴损坏鉴定不准确、检修过程繁琐、检修技术不先进和设备陈旧等问题。

为了解决这些问题，我们提出了引入先进的检测设备、推广数字化检修技术、提高检修设备的更新速度和建立健全的质量控制体系等改进措施。

一、柴油机凸轮轴定义与应用船舶柴油机中的凸轮轴是仅次于曲轴轴系的重要基础轴类传动部件，凸轮轴的组成主要由进排气凸轮、偏心轮、支承轴颈、以及凸轮轴驱动齿轮等组成；凸轮轴主要作用是控制柴油机进气阀、排气阀的开合动作，喷油器起喷正时，以及空气分配器的驱动，附加带动调速器等其他附件的传动轮做同步运动，为燃烧室正常工作提供先决条件[1]。

二、引起船用柴油机凸轮轴系统故障的主要原因凸轮轴故障现象主要有凸轮轴工作面点蚀、磨损、塑性变形，凸轮轴表面裂纹和凸轮轴整体弯曲变形等，而引起凸轮轴故障有多种原因，现总结归纳船用凸轮轴故障原因主要从三个重要环节进行原因分析：第一方面是从加工制造环节和凸轮轴结构形式的选用进行分析。

图1 凸轮轴剖视图众所周知，凸轮，见图1，应该保证具有很高的轮廓精准度，相位角度、良好的耐磨性、工作表面较小的表面粗糙度以及足够的刚度和抗冲击能力。

第二方面是从安装环节进行分析，为保证凸轮轴在整个柴油机系统中能够可靠工作，安装工艺同样不可忽视，凸轮轴各配合部件要严格按照柴油机技术规格书中凸轮轴规定的装配尺寸公差来进行安装，比如：止推片调整轴向间隙；力矩扳手按标准值紧定螺栓；确保齿轮和凸轮轴锥面清洁和干燥；凸轮轴转速正时轮附件齿后的第一个齿的中心线应准确对准主转速正时传感器的中心线；安装凸轮轴时曲轴和凸轮轴正时定位销的找正方法。

第三方面是从凸轮轴日常管理进行分析，柴油机管理人员落实检查制度不到位，仅仅存在于检查燃油、滑油、冷却水、更换滤芯滤器、各油路水路阀门位置、主机系统供电等日常启机环节，对凸轮轴道门盖内部情况长时间疏于观察。

所以一旦出现柴油机动力衰减伴随油耗增加因凸轮轴导致此现象时，往往更换意义大于修复。

原因还有以下方面：（1）故障原因判断失误或者仅调整气阀间隙和喷油正时后继续使用，凸轮表面长时间工作加剧磨损。

（2）在润滑系统原因的情况下，因为凸轮轴部位基本处于在整体润滑系统中较为劣势的位置，即使是进行设计的液体动压润滑机构，在启动、停车或载荷剧烈变动时，也会短时间处于局部边界摩擦状态[2]。

凸轮轴异常磨损诊断与检修文/微　波一辆国产CL125—5虎型摩托车如图1所示行驶26 000多km，因用户误用劣质机油，造成气缸盖燃烧室及气门积炭严重，去维修站清除积炭，复装后起动发动机，试车基本正常。

但不到10天，用户来到维修站反映，左缸气门间隙声响偏大，调整后使用不久，异响故障依旧，其原因不明。

针对气门异响故障，维修工拆下左、右缸摇臂座详细检查发现，左缸凸轮轴磨损严重，而右缸凸轮轴磨损正常。

更换凸轮轴组件，调整好气门间隙，高速试车数十km后，左缸气门异响再现。

停车，检查凸轮轴的磨损情况，仍是左缸凸轮磨损严重如图2所示，且呈偏红色，说明该故障可能是缺少机油润滑所致。

装上新凸轮轴和正时链轮（暂不装左、右缸摇臂座组件），按电起动按扭，使发动机空转，观察凸轮轴左、右两端油孔的来油状况发现，右端出油孔出油正常，而左端出油孔无油冒出。

据此，可以初步判断曲轴箱左侧油路发生堵塞，要排除故障，只有分解发动机，拆下气缸盖、气缸体，检查曲轴箱上平面左右端的油孔及纸垫片，没有看到任何堵塞现象。

21056继续分解曲轴箱，仔细观察中发现，右曲轴箱上平面用于安装M6×135螺栓的M6螺纹已拉毛（该螺栓在气缸盖进气侧左面，用与气缸体预紧之用），不能起紧固作用，故该螺栓未装。

由于该M6螺纹孔与曲轴箱油道相贯通，不装M6×135螺栓，会使通往凸轮轴左侧的机油在油道贯通处失压。

分解曲轴箱发现，合箱垫片两侧面平面密封胶很多，且有多余密封胶堵塞在左曲轴箱铸件凹槽内φ1.5 mm的油孔如图3、4所示，造成无机油上到凸轮轴的左端，使左缸凸轮轴无机油润滑而严重磨损。

设法将该螺纹孔扩孔，设法镶上M6螺纹套并沾上505瞬间粘结剂，使螺纹套与曲轴箱体粘合24小时固化后，补装M6×135螺栓。

用小细针疏通左曲轴箱铸件凹槽φ1.5 mm 的油孔，更换曲轴箱垫片，在其垫片两侧面均匀涂上平面密封胶，复装所拆零件。

同时更换新凸轮轴及衬套，对好配气正时，调整进、排气门间隙。

柴油机凸轮故障的分析报告机型：大发DA1HA1SU 6D1-20最好的管理方法不该是消除故障，而是防止故障，更不能发生重第故障。

事出有因，就看你管理中是否用心在意。

综合各种异常现象是预防和判断故障的关键所在，有些故障不一定要在机恻才能发现，若是用心的话，从声、光上有时也能发现苗头。

我们知道船上的电力是比较软的，启动一台较大的动力设备，日光灯会暗闪一下，若你留心这一变化，有一天当你感到这种闪动变得长了一点，第一时间你就应当怀疑是否发电机出了故障并到机恻进一步了解，这样对预防故障的发生无疑争取到了时间。

一种异常现象可能有多种故障引起，但多个异常现象只能是一个故障引起的，这一点不该怀疑，它是判断故障的关键。

燃油凸轮和滚轮本身是不会故障的，因为其润滑条件还是不错的，之所以出现问题那是高压油泵不正常引起的。

所以故障是综合的，其主要异常状况至少可分成二个阶段，即凸轮部分完好而高压油泵故障和凸轮部分故障而高压油泵完好，前一种情况若不及时处理很快就变成后一种。

它们的共同表现为负载能力差，往往加上一个较大的负荷电灯会暗闪较重，电网频率变化大，各缸高压油泵的油门刻度比正常时的同等负荷高出许多，各缸的爆压可能很不均匀，高压油泵故障的缸排温较低(凸轮未损坏时)，凸轮处会有异常的声响。

这种情况是由于某种原因使高压泵拄塞不能同步跟随凸轮作上下运动，也就是柱塞下行时有阻尼现象，这样在一个下行循环中高压油泵没有吸满油，自然发动机的负载能力就变差了，但这种情况在低负荷时有可能表现不出来。

所以它是事故的隐患，要等到凸轮及滚轮同时损坏时才有表现。

那么凸轮和滚轮是怎么损坏的呢，我是这样分析的：由于凸轮及滚轮以及挺杆(TAPPET)是在曲拐箱中的，润滑较好，正常情况下不会卡住，(润滑质量问题除外)，也就是滚轮和挺杆在其上面弹簧的作用下会很好地同凸轮接触。

由于柱塞和柱塞导套(GU1DEP1UNGER)不能同步下行，那样在柱塞导套和挺杆之间就存在不同程度的间隙，这样在挺杆下一次上行时就有一个突然接触的过程，这种接触造成的冲击就象锤子打击凿子头上一样，冲击力破坏了受力电的油膜，冲击力破坏了受力点的油膜，不但造成相对运动部件表面的磨损也使材料表面变脆。