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范围内，开口越小弹力也越小。反之，弹力越大。所以利用改变自由开口大小来调节环的弹力。活塞环的弹力受其材料和加工方法的限制。一般活塞环自由开口a0与环直径口的关系为：
a0 = (0.10 ~ 0.13)D mm
实测活塞环的自由开口a实测＜a0或小于新环的自由开口，表明活塞环的弹力下降；若明显减小，表明活塞环弹力丧失。
（2）吊缸时将自活塞上取下的活塞环进行清洁，人为使其自由开口闭合或扩大一倍，松开后测量变形后的自由开口大小。若变形后的开口增大量超过10% a0时，表明活塞环的弹力过小。
（3）对比法是用新旧环的弹力对比检查弹力的方法。如图8-18所示，将新旧环竖立在一起，用力使环开口闭合，如旧环开口已闭合，而新环还有一定间隙时，表明旧环弹力不足。
（4）吊缸后将活塞环和气缸分别清洁干净，将环装人气缸并用手推动。一般正常弹力的活塞环是不容易装人气缸，装人缸中也难以用手力使之移动。如果旧环易于装人缸中且轻轻触动环即沿缸壁移动，表明活塞环弹力过小。
活塞环弹力部分或全部丧失时应换新活塞环。但在无备件的情况下可采用应急方法暂时恢复环的部分弹力。具体作法是用小锤敲击活塞环内圆表面。自搭口对面部位开始重敲，然后逐渐向两侧敲击，用力逐渐减小，使环的开口增大，弹力增加。但应注意不可用力过大，以免将环敲断。
3 轮机员配换活塞环工艺
活塞环是易损件，损坏后一般采用换新处理。所以在船上轮机员配换活塞环工作是经常性的检修工作。为了保证装配质量，在配换活塞环时应注意以下问题。 3.1 新环的检查
使用活塞环的备件前应对其进行必要的检查：
1）外观检查：首先清洁新环表面的油脂和锈痕，仔细观察活塞环有无变形和表面碰伤、裂纹等损坏。一般新环上有“直径×宽×高”的尺寸标记和上、下端面标记，镀铬端面应为下端面如无标记，应测量活塞环尺寸及确定下端面。
2）测量搭口间隙和平面间隙：间隙过小时应分别修锉搭口两端和环的上端面，切不可修挫下端面，并防止修挫时损伤环表面和产生变形。
3）测量环的径向厚度和环槽深度：要求环的径向厚度比环槽深度小0.5～1.0mm，否则修锉环的内圆表面使符合要求。 4）检查环的弹力：可采用测量活塞环自由开口来检查。 3.2 新环的修配
1）修锉搭口：为了防止活塞环搭口两端锋利棱边刮伤缸壁
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及挂住气口，应将搭口两端修挫成较大圆角，一般圆角半径为3～5mm，如图8-19a）所示。目前，有的新环在制造时已将搭口修锉好，故安装前不需修锉。
2）修锉上、下两端的棱边：为了减少气缸的磨损和擦伤及有利润滑，应修锉活塞环上、下端棱边的尖锋和毛刺。 3）新环检查后为保证各种间隙值而提出的修配工作。 3.3 新环的安装 1）活塞环安装在活塞环槽中应采用随机专用工具将环的开口扩大，如图8-19c）；如无专用工具可用结实的绳子套在环开口两端，手拉扩大开口，如图8-19b）。切勿使开口过分开大，以免使环变形或折断。 2）应把新环装在第一、二道环槽中，旧环装在其它环槽中。一般情况下，不应一次更换所有旧环，更不可因一环损坏更换所有旧环。 3）装到活塞上的各道环的开口位臵应错开，以免燃气下窜。 4）装好环的活塞在未吊入缸中之前，应放于木板上妥善保管，以免损伤活塞和活塞环的工作表面。 3.4 新环的磨合运转
活塞环换新后必须经磨合运转才能投入使用工况运转，一般需经20～24h磨合运转。例如MAN-B&W S／L 60 MC／MCE型柴油机换新环后的磨合运转为：在2～4h内转速逐渐增加至最大转速的80％；保持80％最大转速运转6h；在12～14h内转速继续增加至全速，并且逐渐增加负荷，总计磨合20～24h。在磨合期间应使气缸油供油量达最大值。
4 验收活塞环
活塞环产品验收：
1）活塞环尺寸、形状和位臵精度及表面粗糙度应符合图纸要求；
2）活塞环材料、金相和硬度符合要求；
材料：高磷铸铁、钒钛铸铁。
金相组织：在细片状珠光体基体上均匀分布着细直片状或蜷曲状的小片石墨，磷共晶体呈断续块状分布，分散的细小铁素体晶粒不超过试片总面积的5％。
硬度：在HB180～HB250之间，同一活塞环上硬度差不超过HB20。要求活塞环硬度比缸套硬度高HB10～HB20，目的是既保护缸套不被很快磨损又有较长的活塞环寿命。 3）活塞环外观、弹力检查；
4）活塞环密封性检查，采用漏光法，一处漏光弧度不超过30度，几处漏光弧度总和不超过90度，搭口附近30度范围内不允许漏光。
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§8-5 曲轴(Crankshaft)的检修
1 概述
曲轴是柴油机的重要零件。曲轴形状复杂、刚性差，其重量占整台柴油机重量的7～15％，造价占柴油机造价的10～20％。曲轴的技术状态直接影响柴油机的正常运转、船舶的安全航行和经济性。所以应加强曲轴的维护保养，减少损伤，尤其应减少曲轴的磨损，控制曲轴的变形和防止曲轴断裂。
曲轴的主要损伤有：磨损、腐蚀、裂纹和断裂、红套滑移等。对曲轴的变形和断裂是通过测量曲轴臂距差予以控制。
2 曲轴的检修
2.1 轴颈磨损的检修：
柴油机长期运转使曲轴主轴颈和曲柄销颈产生不均匀磨损：尺寸减小、几何形状精度降低，产生圆度和圆柱度误差等。
★ 圆度误差：会使轴与轴瓦的配合间隙变化，影响油膜的建立；
★ 圆柱度误差: 使轴承负荷纵向分布不均，引起活塞运动部件的失中。
圆度和圆柱度是衡量曲轴轴颈磨损程度的主要参数。所以，新造曲轴应符合图纸上的尺寸、几何形状精度要求；运转中磨损的曲轴圆度，圆柱度误差应符合说明书或标准的规定。
1）曲轴磨损的测量
采用外径千分尺或游标卡尺测量主轴颈和曲柄销颈的直径，分别计算它们的圆度误差、圆柱度误差并与表8-7比较，判断磨损程度。
（1）测量曲柄销直径：进厂修船时，柴油机解体后可在船上或车间测量。航行期间在船上测量曲柄销直径则需拆除活塞连杆装臵。测量时，首先将待测曲柄销转至上止点或下止点位臵，清洁轴颈后按图8-20所示的三个截面，即曲柄销轴颈两端距曲柄臂10～30mm的两个截面及中间截面，测量每个截面上的垂直与水平方向的直径并记录读数。（“3个点＋2个方向”）。
（2）测量主轴直径：在船上测量主、副柴油机主轴直径需拆去主轴承上盖上瓦和盘出下瓦。测量时，将1号缸曲柄销或待测主轴颈相邻的任一曲柄销转至上止点，测量图8-20所示三个截面上的垂直方向和水平方向的直径。图8-20b）为随机专用外径千分尺测量主轴颈直径。
主轴颈和曲柄销直径测量后，分别计算圆度误差和圆柱度误差，并用最大圆度误差和最大圆柱度误差与说明书或标准比较，作出磨损程度的判断。
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3）曲轴磨损的修理：
★ 中、小型曲轴可运到车间，在磨床或车床上进行机械加工，按分级修理尺寸法进行修理，换上与新尺寸对应的轴瓦。轴径减少量大于0.01d（轴径）时进行强度校核。依修理尺寸配制轴瓦，保证配合间隙恢复原值。
★ 大型曲轴，由于受设备的限制，可就地进行修复：手工修锉或采用原位修复装臵。一般按最小加工余量原则确定轴颈的修理尺寸。
★ 一般先修主轴颈，再修曲柄销颈。
★ 轴颈过度磨损，接近最小极限直径时，应换新曲轴。可以用电镀（镀铬、镀铁）的方法，恢复尺寸。 2.2 轴颈擦伤、划痕及腐蚀的修理：
曲轴轴颈表面的划痕、拉毛和擦伤等主要是润滑油中的机械杂质或磨损产物引起的。轴颈表面的腐蚀凹坑、锈斑、烧伤等是润滑油中含水、酸过多产生的电化学腐蚀和静电腐蚀。
当擦伤、腐蚀不重，尚未影响轴颈尺寸和几何精度时，一般可采用人工原地修磨方法消除：
（1）轻微擦伤采用麻绳或布条敷细砂纸（0号或00号）缠于轴颈上，人工往复拉动磨去伤痕，如图8-21c）所示。
（2）伤痕较浅采用油石打磨消除伤痕，再用砂纸打光，如图8-21a）所示。
（3）伤痕较深采用油光锉轻轻修锉，伤痕消除后再用砂纸打光，如图8-21b）所示。
当轴颈表面有轻微擦伤和几何形状误差时可采用专用磨光夹具进行修磨，如图8-22所示。其中a）适用于小型柴油机曲轴，b）、c）适用大、中型柴油机曲轴。
修磨加工前，应用黄油将轴颈上的油孔堵塞住，以免落人脏物。修磨时注意不要破坏轴颈的几何形状精度，由于修磨量很小不会影响轴承间隙。 2.3 曲轴裂纹与折断的检修： 1）裂纹的检验
中国船级社的规范中规定：锻钢和铸钢的曲轴毛坯均要进行无损探伤检验。
曲轴锻钢件所有加工表面均应进行磁粉检验，并严格检查整锻曲轴的主轴颈、曲柄销颈与曲柄臂连接过渡圆角处，半组合式曲轴的曲柄销颈表面、曲柄销与曲柄臂连接过渡圆角处。曲轴锻钢件还应进行超声波检测。
曲轴铸钢件均应进行超声波检测，其所有表面均应进行磁粉探伤。最终热处理前和精加工后均应进行。
对于新购或修理的曲轴依具体情况进行着色、磁粉和超声波探伤，以查明曲轴表面和内部的缺陷情况。 2）曲轴裂纹、断裂的修理
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