Die Funktion und Bearbeitungsprozesse von Schiffskurbelwellen

Schiffskurbelwellen sind die Kernkomponenten von Schiffsmotoren. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung umzuwandeln und Leistung abzugeben, um den Schiffspropeller anzutreiben. Die Kurbelwelle ist während des Betriebs enormen wechselnden Belastungen ausgesetzt (einschließlich Gasdruck, Trägheitskraft und Zentrifugalkraft) und muss daher eine extrem hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Dauerfestigkeit aufweisen.

In Bezug auf die Bearbeitungsprozesse ist die Herstellung großer Schiffskurbelwellen (insbesondere Kurbelwellen für mittelschnelllaufende Dieselmotoren mit großem Zylinderdurchmesser) komplex und präzise. Ein typischer Prozess umfasst:

Schruppen: Fräsen der Stirnflächen und Bohren von Zentrierbohrungen, Vordrehen der Hauptlagerzapfen und Übergangsradien.

Feinbearbeitung: Feinstfräsen der Hauptlagerzapfen und Pleuellagerzapfen mit einem Dreh-Fräs-Zentrum, Feinbearbeitung der Flanschfläche und der Ölbohrungen.

Bohrungsbearbeitung: Bearbeiten von schrägen und geraden Ölbohrungen, um die Genauigkeit der Schmierkanäle zu gewährleisten.

Schleifen und Polieren: Feinschleifen der Lagerzapfen und des Flansches mit einer mitlaufenden Schleifmaschine, abschließendes Polieren der Lagerzapfen und Übergangsradien, um die Spannungskonzentration zu reduzieren.

Verfestigungsbehandlung: Erhöhung der Oberflächenhärte und Dauerfestigkeit durch induktives Härten, Nitrieren oder Rollieren der Radien.

Zu den wichtigsten technischen Herausforderungen gehören die Kontrolle der Verformung, die Gewährleistung der Koaxialität der Lagerzapfen und die Genauigkeit der Ölbohrungen. Moderne Prozesse nutzen CNC-Technologie und Simulationsoptimierung (z. B. Finite-Elemente-Analyse), um die Effizienz und Qualität zu verbessern und die Bearbeitungszeit erheblich zu verkürzen.