柴油发电机在作业时，曲轴轴颈表面在承受很大的单位压力的同时且具有很高的滑动摩擦速度，轴颈散热效果较差，各轴颈表面极易遭受磨料磨损。因此，柴油发电机在大修时必须对主轴进行检查，查明情况，并选择准确的修理或修理手段，以保证主轴所要求的疲劳强度和耐磨性。
1.主轴的磨损形式及检查
曲轴易发磨耗形式有轴颈损伤、裂纹、烧伤、弯曲或断裂等。
1.1轴颈的磨耗及察看
轴颈表面的磨损是不均匀的，磨耗后的轴颈出现圆度和圆柱度误差。曲轴颈与连杆轴颈的最大磨损部位相互对应，即各主轴颈的最大磨耗靠近连杆轴颈一侧，而连杆轴颈的最大损伤也靠近曲轴颈一侧。另外，轴颈还有沿轴向的锥形磨耗。轴颈的椭圆形磨耗是由于功能于轴颈上的力沿圆周方向分布不均匀致使的。柴油发电机作业时，连杆轴颈所受的综合用途力始终作用在连杆轴颈的内侧，方向沿曲柄半径向外，造成连杆轴颈内侧磨耗最大，形成椭圆形。连杆轴颈发生锥形磨损的原因是由于通向连杆轴颈的油道是倾斜的，当曲轴回转时，在离心力的用途下，润滑油中的机械杂质聚集在连杆轴颈的一侧，使该侧轴颈磨损加快，致使磨损呈锥形。此外，连杆弯曲、汽缸中心线与曲轴中心线不垂直等缘由都会使轴颈沿轴向受力不均而使磨损偏斜。曲轴颈的磨耗详细是由于受到连杆、连杆轴颈及曲柄臂离心力的影响，使靠近连杆轴颈的一侧与轴承发生的相对磨耗较大。
曲轴轴颈的磨损可用外径千分尺测量，在每个轴颈上取两个截面，在每个截面上取和曲轴平行及其垂直的两个方向。然后计算轴颈的磨耗量、圆度和圆柱度误差。
1.2曲轴的弯曲及扭曲
当主轴的弯曲度超过0.1mm（有的为0.2mm）时，应进行校正。测量时将曲轴曲轴颈放置在检查平板上两个等高V型铁上。将千分表的表盘定在“0”位置并将其触头触及中间主轴颈表面，缓慢转动曲轴，千分表最大示值的一半即为曲轴的弯曲度。
扭曲察看时，曲轴的放置与弯曲严查相同。严查时，将曲柄臂置于水平位置，用千分表测量同一平面内第一缸和最后一缸的连杆轴颈高度，其差值即为曲轴的扭曲度。
1.3裂痕验看
由于应力集中在轴颈圆角部位和油孔周围易发生裂痕，裂纹的存在会致使主轴的断裂。因此，要用探伤仪（如磁粉探伤仪、超声波探伤仪等）来检验是否存在裂纹。若有环形裂痕或裂纹长度超过20mm的纵向裂痕，运用凿子或气割枪吹掉，经电弧焊补后再采取相应的策略。
此外，轴颈表面还可能出现擦伤与烧伤。擦伤主要是因为机油不清洁致使的。烧伤是因为润滑不足、机油过稀或油路阻塞等原因造成烧瓦导致的。
2曲轴轴颈修理工艺
通常来说，轴颈直径在80mm以下圆度及圆柱度误差超过0.025mm，或直径在80mm以上圆度及圆柱度误差超过0.040mm的主轴，均应按规定尺寸（修理尺寸）进行修磨。当轴颈损伤严重，采用修复尺寸法不能达到修理效果时，应采用涂层技术修复后再磨削至规定的尺寸或维修尺寸。
2.1修复尺寸法
维修尺寸法是维修配合副零件磨耗的一种常用方案，他是将待修配合副中的一个零件利用机械加工的方案使其恢复准确形状并获得新的维修尺寸，然后选配具有相应尺寸的另一个零件与之相配，恢复配合性质的一种修理措施。对于磨损量不大的主轴，可采用磨削的举措使其达到维修尺寸。
对具有弯曲变形的主轴，在磨削前，必须领先行校正。主轴的磨削一般在主轴磨床上进行的。曲轴的磨削除了轴颈表面尺寸精度和表面粗糙度符合技术要求外，还必须达到形位公差的要求：磨削主轴时必须保证主轴颈和连杆轴颈各轴心线的同轴度以及两轴心线间的平行度，限制曲柄半径误差并保证连杆轴颈相互位置夹角的精度。
对于连杆轴颈可采用偏心磨削法和同心磨削法。同心磨削法就是磨削后保持连杆轴颈的轴线位置不变，即曲柄半径和分配角不变。柴油发电机曲轴磨削时常采用同心法。偏心磨削法是按磨损后的连杆轴颈表面来定位磨削的。这时轴颈的中心线位置和曲柄半径均发生了变化，通常磨削后曲柄半径大于原曲柄半径，使压缩比增大，而且各缸变化不均匀，同时使整个主轴的品质中心不处于曲轴主轴颈中心线上，导致主轴不平衡，造成转动时的附加动载荷。因此，在连杆轴颈磨削时，应尽量减小曲柄半径的增加量，厚街发电机出租保证同位连杆轴颈轴心线mm，以保证曲轴运转中的平衡。
2.2震动堆焊修理
堆焊是在金属材料或零件表面熔焊上耐磨、耐蚀等特殊合金层的一种工艺方法。当曲轴轴颈磨损超限，不能按最后一级修复尺寸磨削修复时，可采用振动堆焊的策略增补磨损表面后再磨削。堆焊修复主轴前，对待维修曲轴轴颈表面进行清洁、检查、磨削和预热等准备作业，可极大地提高维修质量。
（1）清洁
用煤油、柴油或碱液煮洗，然后用砂布打磨待维修轴颈以除去油污和锈迹，必要时可采用火焰烘烤主轴以去除渗入到主轴内部的油污。
（2）察看
检查主轴是否有弯曲、扭曲、裂痕及损伤状况。
（3）磨削
磨削主要是用以去除轴颈表层变质金属以防止堆焊层发生裂痕和气孔。另外磨削可将偏磨部分磨圆以保证堆焊层厚度均匀。
（4）主轴保护
仔细解除油孔和油道里的油污，然后用碳棒或石墨膏堵塞油孔。
（5）预热
曲轴堆焊前，适当的预热可防止跨焊道的纵向裂纹和堆焊层气孔的产生，改进堆焊层与基体金属的熔合。预热时垂直吊放主轴以免产生变形。预热温度一般为150℃~350℃。
（6）堆焊
选择φ1.6mm的50CrVA、30CrMnSiA或高碳钢丝，在NU—300震动堆焊装备上按以下工艺参数进行堆焊：堆焊转速，460~560mm/min；送丝速度，2mm/min；堆焊螺距，3.6~4mm/r；作业电压，21~23V；工作电流，150~180A。在堆焊时要注意以下几点：
①为了防范曲轴圆角处应力集中，在距曲柄2~2.5mm处不堆焊；
②在堆焊靠近圆角处开始或终了两圈焊道时不浇注水箱宝；
③为了避免开始堆焊的地方有焊不透等缺陷，堆焊时应丛曲柄臂的前侧方向起焊且圆角处不焊。
④为防止曲轴变形，堆焊时先堆焊连杆轴颈，后堆焊主轴颈，且从中间向两边堆焊；
（7）后消除
为了减轻主轴变形和处置内应力，堆焊后将其放在100℃~200℃的保温箱内保温1~2h，随炉冷却，然后钻通各油孔，并验查有无弊端，必要时进行焊接维修。然后再磨削。
2.3电弧喷涂修理
热喷涂技术是近年来在机械制造和设备修复中广泛应用的一项表面工程技术。它是将熔融状态的喷涂材料通偏高速气流使其雾化喷射在零件表面，形成喷涂层的一种金属表面加工方法。目前，它已广泛地运用于制造各种功能性涂层和机械零部件的修理中。
待喷涂主轴的清洁、查看、磨削举措与堆焊相同。为了使喷涂层与基体获得良好的结合，对待修复轴颈进行砂粗化解决，喷砂工艺参数为：喷砂压力取0.65MPa，喷砂角度85°，喷砂距离为180~200mm。然后堵塞油孔并用铜皮对所要喷涂轴颈的邻近轴颈进行遮蔽保护。
购买CMD—AS—1620电弧喷涂设备。先用镍—铝复合丝喷涂打底层。然后选取φ2mm的3Cr13喷涂丝进行电弧喷涂，喷涂工艺数据为：电压38～40V，电流110～130A，压缩空气压力0.65MPa。为获得致密的涂层，在喷涂时要连续喷涂，中间不应有较长时间的停顿，否则会影响结合强度。喷涂厚度一般以留出0.8~1mm的加工余量为宜。
喷涂后要严查喷涂层与轴颈基体是否结合紧密，如不够紧密，则除掉重喷。如严查合格，可对主轴进行磨削加工。磨削进给量以0.05～0.10mm为宜。磨削后，用砂条对油道孔研磨，经清洗后将其浸入80～100℃的润滑油中煮8～10h，待润滑油充分渗入涂层后，即可装机使用。
2.4电刷镀修复
碳刷镀具有镀层与基体的结合强度高，镀层硬度高，耐磨、耐蚀性好，镀后工件不变形，沉积速度快，镀层种类多，运用范围广等好处，已广泛地应用于零件的磨损维修、表面防腐、减摩、装饰等。碳刷镀修复主轴的一般工艺为：
（1）表面准备
先进行磨削加工，解决轴颈的椭圆度，用油石或刮刀将油孔边缘倒成45°角，预防应力集中而减少镀层与基体金属的结合强度及划破阳极包套。用煤油、柴油、碱液煮洗或火焰烘烤等去除表层及渗入到曲轴内部的油污，然后用木楔堵塞油孔。
（2）电净
使用电净液TGY—1，工件接电源负极，电压调定在12~18V之间，工件与镀笔相对运动转速为12~18m/min，时间约40~80s，至水膜均匀摊开，然后用清水冲洗工件表面。
（3）活化
先使用THY—2活化液，工件接电源正极，电压调定在6~12V之间，工件与镀笔的相对速度为12~18m/min，至表面呈黑灰色，用水冲洗工件表面。然后再使用THY—3活化液，工件接电源正极，电压调定在8~12V之间，工件与镀笔的相对转速为12~18m/min，至表面呈现银灰色，然后用清水冲洗工件表面。
（4）去除多余活化液
因为疏松处弊端里吸附着活化液，为此先用脱脂棉球把疏松处周围的活化液吸附干净，再用脱脂棉球蘸上过镀层镀液涂在疏松处。
（5）刷过镀层
用特殊镍TDY—101作过镀层的镀液，先无电擦拭10~20s，然后把工件接入电源负极，电压调定在12~15v之间，工件与镀笔的相对速度为12~18m/min。过镀层厚度一般为0.002mm。
（6）刷工作层
工作层刷镀选取快速镍TDY—102。用镀笔蘸快速镍无电擦拭5~8s，然后把工件接入电源负极，电压调定到12~15V之间，工件与镀笔的相对速度为12m/min~20m/min，刷镀至所需厚度即可。
（7）镀后解除
作业层镀至规定厚度后，用水清洁表面，取出油孔中的木楔。用油石打平油孔边缘，并用压缩空气吹净油孔道和表面。然后磨削加工至要求的表面粗糙度和尺寸精度。
2.5手工电弧焊修复
当曲轴主轴颈损伤严重时，可采用对称焊修的方案修复。其程序为：先将轴颈表面油污除净，再用錾子将轴颈周围打上麻坑；选用直径3～4mm的低碳钢焊条进行对称焊接，焊接电流为145~155A，焊后的轴颈尺寸比标准轴颈要大2～3mm，莲花发电机出租然后进行磨削加工至标准尺寸。
发生裂痕时，先用錾子开坡口，沿着裂纹表面开U形坡口，坡口深度以看不见裂纹为宜，宽度为13～14mm，焊前先用氧—乙炔焰预热焊接部位到400℃，然后进行对称焊接。焊后要钻通油道，凿修平整，然后磨削加工至标准尺寸。
3、主轴的其他部位的磨损
启动螺纹磨损可用加大螺纹孔的步骤修复，应注意切勿磨损螺纹孔倒角；若主轴后端凸缘端面或外圆柱面对曲轴颈中心线圆跳动超差，可用机削端面或柱面措施消除；凸缘盘上连接飞轮的螺栓孔磨损，可用扩孔后加大固定螺栓手段修理。若凸缘盘上装配变速器第一轴的前轴承的承孔对曲轴线径向圆跳动超差，用镶套修复法修理。
4、结论
由于主轴在使用中经常会受到损伤，而且价格相对比较高。为此，维修主轴是非常有意义的。康明斯选取了4根无法按最后一级修复尺寸磨削修复的S195柴油发电机主轴，分别对2根曲轴的每个主轴颈和连杆轴颈采用堆焊和电弧喷涂进行维修，然后分别通过偏磨和正常磨削后装机运转。偏磨结果表明涂层结合良。
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