[0001] 本发明涉及船舶主机维修技术领域，具体是指一种船舶主机凸轮轴修磨方法。

[0002] 船舶主机是船舶航行时的主要动力设备，一旦主机由于某些方面的问题而不能正常运行，将影响到船舶航行和船员的人生安全。某HJ船在厂修理期间，对4号主机进行凸轮轴检查时发现B侧1‑6缸排气凸轮磨损比较严重，表面不光滑，有凹凸手感。

[0003] 1、分析原因：1)凸轮轴和滚轮上拉痕由滑油不清洁所致，根据船方反应此前在主机修理清洁凸轮轴箱时发现有铁质杂质。2)滚轮材质是否有问题，滚轮脱落后导致凸轮轴受损。3)使用期限年久所致。

[0004] 2、该主机凸轮轴为分段式，每个气缸为一段由进、排气凸轮和高压油泵凸轮组成，据船方反应之前咨询过生产厂家更换一段凸轮轴费用将达到10万元左右且备件纳期时间较长，已超出有限的船期，而此次检查发现整个4号主机B侧的排气凸轮共六段磨损都比较严重，如果继续使用将会发生意想不到的后果。

[0005] 鉴于以上，有必要提出一种船舶主机凸轮轴修磨方法来解决上述问题。

[0034] 下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0035] 一种船舶主机凸轮轴修磨方法，包括以下步骤：

[0036] 步骤一：对旧的凸轮、滚轮传动副进行硬度检测；所述硬度检测采用洛氏硬度检测方式检测；

[0037] 步骤二：对凸轮进行修磨、抛光处理，对滚轮进行更换；

[0038] 步骤三：修磨轮轴工具准备，工具包括油石、打磨砂纸3、柱状砂纸芯体1、直角刀口角尺2，具体的，所述柱状砂纸芯体1包括长方铁4和长圆柱铁5；所述长方铁4的规格为长×宽×高：60mm×30mm×30mm；所述长圆柱铁5规格为直径30mm长60mm，所述直角刀口角尺2规格为50mm×32mm。

[0039] 步骤四：粗加工，使用油石对凸轮工作面10进行粗打磨，打磨过程中配合使用直角刀口角尺2检查凸轮工作面10的直线度和垂直度；

[0040] 步骤五：所述打磨砂纸3包括由粗到细的多种砂纸目数型号，所述打磨砂纸3包括400目砂纸、600目砂纸。将打磨砂纸3包裹在柱状砂纸芯体1上组合形成多种目数的打磨件，所述柱状砂纸芯体1为硬质柱状材料；

[0041] 步骤六：由粗到细使用各种打磨件对凸轮工作面10进行修磨，打磨过程中配合使用直角刀口角尺2检查凸轮工作面10的直线度和垂直度；

[0042] 步骤七：修磨后对凸轮表面再次进行硬度检测，并与前一次硬度检测进行对比；

[0043] 步骤八：滚轮换新安装后与修磨后的凸轮进行升程检测。

[0044] 实施例一：

[0045] 1、受损滚轮换新，对新旧滚轮进行硬度检测，见附表1

[0046] 附表1：附表说明

[0047]

[0048]

[0049] 2、对4号主机B侧1‑6缸的排气凸轮通过手工修磨、抛光处理。

[0050] 1)为保证修磨后对凸轮表面的硬度有影响，在修磨前对4号主机B侧1‑6缸的进排气凸轮进行硬度检测，见附表2。

[0051] 附表2：附表说明

[0052]

[0053] 2)磨凸轮轴工具准备：边长30mm×30mm×60mm长方铁4一块、直径30mm×60mm长圆柱铁5一根、油石一块、400目砂纸、600目砂纸、直角刀口角尺250mm×32mm一把。

[0054] 3)先用油石对凸轮工作面10进行粗加工，同时配合使用直角刀口角尺2检测来保证凸轮工作面10修磨过程中的垂直度、直线度，如图1所示将直角刀口角尺2的内拐的短边角贴合在待修磨凸轮30的侧壁，长边侧与工作面10相靠近观察间隙情况；

[0055] 4)再使用400目砂纸包裹长方铁4对凸轮工作面10进行修磨，因凸轮结构原因在基圆、凸轮圆和过度弧面用400目砂纸包裹圆柱铁对凸轮的过度弧面进行修磨，在修磨过程中同样使用直角刀口角尺2检测来保证凸轮工作面10修磨过程中的垂直度、直线度，最后用600目的砂纸按照上述方法抛光，达到使用要求。

[0056] 5)修磨后对排气凸轮表面进行硬度检测，见附表3。

[0057] 附表3：附表说明

[0058]

[0059] 3、滚轮换新安装后与凸轮修磨后进行升程检测。

[0060] 4、凸轮轴箱和曲轴箱清洁后滑油换新。

[0061] 本实施可以采用纯手工的方式，通过手持柱状砂纸芯体1并在其外部包裹打磨砂纸3的方式形成打磨件，并手持打磨件挤压在待修磨凸轮30的工作面10上进行打磨维修，并多次使用视角刀口角尺检测打磨精准度，采用打磨的方式使工作面10温度不会升高较多，有效避免工作面10被高温退火进而影响凸轮的硬度。同时可以避免等待新配件的时间消耗；可以在船期内按时完工，而且为船方节省了大量的修理经费。

[0062] 实施例二：

[0063] 进一步的，还可以按照上述的修磨方法，并且所使用凸轮轴修磨设备来对待修磨凸轮30进行打磨，本实施例中的凸轮轴修磨设备如图2所示，包括检修平台6、修磨机构7、仿形机构8，所述检修平台6上设有轨道部9，所述轨道部9的延伸方向与待修磨凸轮30的工作面10相垂直，使用时由仿形机构8通过间距调节部11来推动修磨机构7相待修磨凸轮30侧移动，实现对待修磨凸轮30的工作面10的修磨，所述修磨机构7、仿形移动机构均滑动连接设置在轨道部9上，仿形机构8与修磨机构7相互靠近一端设有间距调节部11；所述检修平台6上转动连接设有仿形凸轮12，实际使用时，仿形凸轮12可以为采用其他主机上相同位置的凸轮轴，因为需要对船舶的主机进行拆解维护，所以将工作面10较为完好的凸轮轴当做仿形凸轮12；如果没有其他可拆解的相同凸轮使用；也可以根据试生产厂家提供的凸轮技术数据复制一个相同尺寸型号的凸轮轴当做仿形凸轮12使用；如果生产厂家的凸轮数据也没法提供，则可以根据待修磨凸轮30的轮边未磨损处进行数据采集测量，根据实际测量的数据在复制一个凸轮轴当做仿形凸轮12使用，可以理解的是，复制的仿形凸轮12仅需凸轮工作面10的数据精确即可，无需达到待修磨凸轮30该有的硬度等参数，所以可以较容易的被加工出来。

[0064] 本装置可以在不用拆解待修磨凸轮30情况下实现对被磨损凸轮的修复，如图2所示，待修磨凸轮30转动设置在主机壳体31内，通常在主机壳体31一侧设置有检修口32，使用本装置对待修磨凸轮30进行打磨时即通过该检修口32即可实现。

[0065] 具体的，如图2、3所示，选定好仿形凸轮12之后，将其通过轴座13设置在检修平台6上，实际对检修平台6进行架设时，将其在检修口32外固定设置即可，并且应使仿形凸轮12的转轴与待修磨凸轮30的转轴在同一平面设置；使用时应使仿形凸轮12与待修磨凸轮30同角度上设置，如图4所示，即将仿形凸轮12与待修磨凸轮30的基圆、凸轮圆、过滤圆的位置相对应，并且应使两者位置对应精确为佳。在待修磨凸轮30的转轴与仿形凸轮12的转轴上设置同步机构，具体的，所述同步机构控制仿形凸轮12与待修磨凸轮30同角速度转动，如图2所示，同步机构使用同步带29，所述同步带29套设在待修磨凸轮30的转轴与仿形凸轮12的转轴上；同步带29由检修口32处伸进主机壳体31内，实际使用时，在一些实施例中，可以在待修磨凸轮30的转轴上安装组合式的链轮；仿形凸轮12的转轴上设置相同的组合式链轮，并且同步带29可以采用链条式，将链条断开，绕过两个转轴后进行连接，并设置张紧机构，保持两个凸轮同角速度转动；在实际使用中，可以手动盘车将待修磨凸轮30进行转动，通过同步机构可以控制仿形机构8也保持同步转动。

[0066] 修磨时仿形机构8根据仿形凸轮12的轮廓对修磨机构7位置进行控制，并通过修膜机构对待修磨凸轮30的工作面10进行修磨操作，修磨机构7的端部由检修口32伸入主机壳体31内对修磨凸轮进行打磨。

[0067] 如图2、3所示，所述检修平台6上设有轴座13，两个轴座13设置于轨道部9的两侧，所述仿形凸轮12的转轴转动连接在轴座13上，使仿形凸轮12的转动轴线与待修磨凸轮30的轴线相平行；所述仿形机构8包括门型架14、第一推板15、第一滑板16、弹性件17，所述门型架14安装在第一滑板16上，第一滑板16滑动设置在轨道部9上，使门型架14跨设在仿形凸轮12的外周，并且门型架14远离待修磨凸轮30一侧为接触侧18，接触侧18上转动连接设有接触滚轮19，所述接触侧18通过接触滚轮19与仿形凸轮12形成凸轮配合，仿形凸轮12在同步机构的驱动下保持与待修磨凸轮30同步转动，由于仿形凸轮12与接触侧18形成凸轮配合，从而可以推动门型架14即仿形机构8随仿形凸轮12的工作面10的变化而移动。进一步的，所述弹性件17设置在第一滑板16远离待修磨凸轮30一侧、第一推板15设置第一滑板16靠近待修磨凸轮30一侧，弹性件17将弹力施加在第一滑板16上用于将仿形机构8朝待修磨凸轮30一侧推动，所述第一推板15位于第一滑板16的端部位置并用于安装间距调节部11。本实施例中，弹性件17采用弹簧，弹簧一端固定在检修平台6上，另一端与第一推板15端部侧壁相连接，从而弹簧将第一推板15向待修磨凸轮30一侧推动，受仿形凸轮12对接触滚轮19的限位，实现仿形机构8被仿形凸轮12所推动移动，此过程中收弹性件17的驱动力来驱动复位；
在仿形机构8移动时通过间距调节部11连接修磨机构7，并通过修磨机构7对待修磨凸轮30进行打磨。

[0068] 具体的，如图3、4所示，所述修磨机构7包括第二滑板20、打磨架体21、第二推板22，所述第二滑板20滑动设置在轨道部9上，与第一滑板16的移动相同，均滑动设置在轨道部9上，第一滑板16、第二滑板20下端面分别设有多个滑块，打磨架体21沿轨道部9的方向设置在第二滑板20上；所述打磨架体21靠近待修磨凸轮30一侧为打磨端架23，另一端设置第二推板22，所述第二推板22与第一推板15位置相对并且相互靠近设置，打磨端架23上转动连接设置柱状砂纸芯体1，本实施例中可以如图4所示采用圆柱形的柱状砂纸芯体1，在另外一些实施例中可以采用固定夹持式的柱状砂纸芯体1、如此则需要再打磨端架23上设置对柱状砂纸芯体1的夹持定位结构。本实施例中以转动连接式的圆柱状的柱状砂纸芯体1为例，使柱状芯体的转动轴线与待修磨凸轮30的轴线相平行设置，如此可以保证打磨时与待修磨凸轮30工作面10的平行度，在一些实施例中可以采用手动驱动转动的柱状砂纸芯体1进行修磨；在本实施例中可以采用如图3、4所示的自动驱动结构，具体的，所述打磨架体21上还转动连接设有砂带驱动轮24，所述砂带驱动轮24与柱状砂纸芯体1上套设有打磨砂纸3，结合砂带机原理，可以提高修磨效率，减少人力投入；实际设置时，如图4所示，使仿形凸轮12的轴线、待修磨凸轮30的轴线、接触滚轮19的轴线、砂纸芯体的轴线设置在同一平面上，如此可以保证依照仿形凸轮12的外形对待修磨凸轮30的打磨精准度。

[0069] 进一步的，所述间距调节部11包括双头螺纹杆25，所述双头螺纹杆25包括调节螺母26、第一螺纹段27、第二螺纹段28，所述调节螺杆的两侧分别垂直设有第一螺纹段27、第二螺纹段28，并且第一螺纹段27、第二螺纹段28同轴设置，所述第一螺纹段27、第二螺纹段28上的螺纹旋向相反设置，所述第一螺纹段27螺接在第一推板15上，第二螺纹段28螺接在第二推板22上。实际使用时，仿形机构8的移动推拉力均通过间距调节部11中的桩头螺纹杆来传递至修磨机构7上，并且通过转动双头螺纹杆25改变两者之间的间距，实现柱状砂纸芯体1对待修磨凸轮30工作面10的打磨深浅度的控制。

[0070] 具体使用时，根据上述方式将本凸轮轴修磨装置架设完毕后，手动盘车使待修磨凸轮30的转轴转动，通过同步机构带动仿形凸轮12转动，仿形凸轮12采用的是该凸轮的标准轮廓，以该标准轮廓作为待修磨凸轮30的“母版”，两个凸轮通过同步机构保持同步转动，由仿形凸轮12推动门型架14沿着其工作面10反复移动，通过间距调节机构将修磨机构7与仿形机构8连接成整体，即仿形凸轮12可以同时控制修磨机构7移动位置，可以理解的是，修磨机构7的移动也是受仿形凸轮12的形状所控制；实际使用时，当待修磨凸轮30表面磨损较深时，可以转动双头螺纹杆25增加修磨机构7和仿形机构8之间的间距，从而可以提高打磨端架23对待修磨凸轮30的打磨深度，随着两个凸轮的不断转动，由打磨砂纸3完成对待修磨凸轮30四周工作面10的打磨，该打磨过程中可以更换打磨砂纸3，使其由粗到细，根据实施例一中的方法，并且中间采用直角刀口角尺2对打磨的垂直度等参数进行测量；如果打磨过程中，打磨完毕后，发现待修磨凸轮30未打磨到理想情况，可以选择转动双头螺纹杆25继续增加修磨机构7、仿形机构8之间的间距，实现“进刀”的效果；也可以通过双头螺纹杆25的转动减小修磨机构7、仿形机构8之间的间距，实现“退刀”的效果；实际使用中，弹性件17不仅起到推动仿形机构8向待修磨凸轮30侧移动的效果；也起到缓冲的效果，例如，如果一次性“进刀”较多，而使打磨砂纸3先接触待修磨凸轮30，此时仿形凸轮12还未挤压到接触凸轮，这一过程中，由弹簧将弹力通过打磨砂纸3作用在待修磨凸轮30表面，随着打磨的进行，凸轮的不断转动打磨，当接触凸轮挤压在仿形凸轮12上时，即完成对待修磨凸轮30的打磨，后续可以根据情况选择继续进刀或者更换打磨砂纸3等操作。

[0071] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。