工程機械曲柄連桿機構(gòu)故障診斷與排除

劉華平

（山西路橋建設(shè)集團有限公司陽泉分公司，山西陽泉 045000）

工程機械曲柄連桿機構(gòu)故障診斷與排除

劉華平

（山西路橋建設(shè)集團有限公司陽泉分公司，山西陽泉 045000）

主要分析了工程機械曲柄連桿機構(gòu)的故障以及產(chǎn)生故障的原因，診斷曲柄連桿機構(gòu)的故障，最后著重探討了應(yīng)對曲柄連桿機構(gòu)故障的一些排除方法。為解決發(fā)動機故障提供參考意見。

曲柄連桿機構(gòu)；工程機械；故障診斷；排除方法

1　工程機械曲柄連桿機構(gòu)故障現(xiàn)象及原因

1.1活塞敲缸現(xiàn)象及原因分析

（1）現(xiàn)象。當發(fā)動機在工作時，氣缸壁與活塞碰撞，從而發(fā)生出聲響，則稱之為活塞敲缸，主要現(xiàn)象表現(xiàn)為：當發(fā)動機在運轉(zhuǎn)時，發(fā)出“當、當、當”節(jié)奏聲音；隨著發(fā)動機溫度升高，異常的響聲會逐漸減少或者消失；發(fā)動機排出藍白色的煙色。

連桿扭轉(zhuǎn)的原因，連桿承受著慣性力、氣體壓力、旋轉(zhuǎn)離心力等，主要是做擺動較高速的長桿，由于連桿受力原因多變，容易導致連桿出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象，如果發(fā)動機在不正常的燃燒情況之下，會造成連桿彎曲，之后連桿兩端的軸線就會出現(xiàn)不平衡狀態(tài)，連桿回轉(zhuǎn)也不會在同一平面內(nèi)，連桿活塞與活塞銷擺動時候，會與氣缸壁發(fā)生碰撞而發(fā)出異響。

1.2活塞銷響

（1）現(xiàn)象。活塞銷響的現(xiàn)象主要發(fā)出“咯兒”響聲，而且聲音比較尖銳，當?shù)∷佥^高時候，這種聲響較為清晰。

（2）原因分析?；钊N主要承受著沖擊負荷，壓緊活塞銷，從而在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生磨損。久而久之，由于修理不當導致增大配合間隙，當間隙增大到一定程度，活塞運動時，其方向、加速度大小也由于活塞位置而發(fā)生相應(yīng)的改變，活塞銷與活塞的壓緊也會產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而發(fā)出撞擊的響聲，如果沒有潤滑油的時候，活塞銷的異響就會更加的清晰明顯。

1.3連桿軸承

（1）現(xiàn)象，連桿軸承會因為軸徑與連桿軸承之間的碰撞，而發(fā)出聲響，當發(fā)動機工作時，會發(fā)出“當”節(jié)奏金屬敲擊聲音，單缸斷火之后會消失或者減少響聲，隨著負荷量逐漸的增大而響聲也會逐漸的增大，轉(zhuǎn)速提升會伴隨著機油壓力下降現(xiàn)象。

（2）原因分析。發(fā)動機工作時，由于連桿軸承與軸徑配合間隙過大，導致連桿軸承發(fā)出異響，主要原因是因為磨損、連桿螺栓松動、修理發(fā)動機時，配合間隙不當導致間隙過大，致使連桿軸承發(fā)出響聲。

若患者在治療后，聽力完全恢復，即顯效。若治療后聽力得到顯著改善，提升10分貝以上，即有效。若治療后患者聽力未改善，則無效。同時對護理滿意度進行統(tǒng)計[3]。

1.4整體式曲軸主軸承響

（1）現(xiàn)象，發(fā)動機加速較為突然，敲擊聲會發(fā)出“剛”聲響，嚴重時還會發(fā)生機體振動現(xiàn)象，隨著負荷增大響聲也隨之而增強，較近的兩個缸位斷火時，聲響會消失或者是減弱，并會伴隨著機油壓力下降現(xiàn)象。

（2）原因分析。在正常工作當中，曲軸主軸頸與軸承發(fā)生磨損，導致過大配合間隙，磨損緩慢且平穩(wěn)，大部分都發(fā)生在損耗期間。由于發(fā)動機潤滑系統(tǒng)故障、發(fā)動機溫度升高、潤滑油質(zhì)量較差等原因，致使?jié)櫥筒涣?，便會在磨損進程中導致增大配合間隙。此外，曲軸主軸承蓋螺栓松動也會導致增大間隙。

1.5曲軸軸向竄動聲響

（1）現(xiàn)象，比較于曲軸主軸承聲響，曲軸軸向竄動聲響與曲軸主軸承聲響有些類似。

（2）原因分析。軸承軸向間隙必須要有，但是有了間隙之后，由于受到軸向的影響，會導致曲軸前后竄動。為了限制竄動，一般會采用止推墊安裝在曲軸上，當發(fā)動機工作時，曲軸止推墊必然會產(chǎn)生磨損，如果止推墊磨損必將會增大軸向間隙，會因為前后竄動而發(fā)出聲響。

2　工程機械曲柄連桿機構(gòu)故障診斷與排除

2.1活塞敲缸故障診斷與排除

診斷活塞敲缸故障，要根據(jù)現(xiàn)象對活塞敲缸情況就進行確定，拆下噴油器，向氣缸注入機油，撬動飛輪，估計機油流入活塞周圍間隙后啟動發(fā)動機。如果活塞敲缸響聲消失，則說明是活塞敲缸故障。

如果在早期就發(fā)生活塞敲缸故障時，主要原因是因為活塞銷、活塞銷襯套、連桿軸承過緊，從而導致活塞產(chǎn)生拉傷，這時應(yīng)當進行單缸斷火實驗，如果斷火之后異響消失，則表明有活塞敲缸，應(yīng)當深入檢查，采用針對性的措施來排除故障。如果在使用階段發(fā)生故障，大部分的主要原因在于連桿變形原因，進行單缸斷火實驗，斷火之后如果異響沒有消失，說明是由于連桿變形引起的活塞敲缸，應(yīng)當進一步深入檢查和校正。如果在損耗期間發(fā)生活塞敲缸，隨著溫度變化而不斷變化響聲，排氣管有藍白色的煙，大部分是因為氣缸壁與活塞磨損造成過大配合間隙，應(yīng)當立即檢修發(fā)動機。

2.2活塞銷響故障診斷與排除

活塞銷響故障發(fā)生，一般都是在損耗階段，如果具有較高怠速，或者是油門抖動時，產(chǎn)生的異響是非常明顯的。發(fā)動機溫度逐漸升高，活塞銷響的異響也隨之而不斷增大，單缸斷火時的異響有變化。如果出現(xiàn)以上現(xiàn)象，則可以診斷為活塞銷響。拆卸之后應(yīng)當對其進行檢查，對其進行更換，使得活塞銷配合間隙符合要求。

2.3連桿軸承故障診斷與排除

如果在正常使用階段、早期故障期間發(fā)生連桿軸承響聲。大部分是因為連桿螺栓松動原因，堵塞了潤滑油路、連桿軸承裝配不恰當?shù)仍?。單缸斷火實驗之后，對缸位進行確定，如果單缸斷火之后響聲消失或者逐漸減小，則表明這個缸位有故障，否則表明故障在其他缸位當中，應(yīng)當繼續(xù)檢查。如果在損耗期間發(fā)生連桿軸承異響，并且伴隨著機油壓力下降現(xiàn)象，表明每個缸位連桿軸承有過大的間隙，應(yīng)當及時修理發(fā)動機。

2.4整體式曲軸主軸承響診斷與排除

如果發(fā)生在正常使用階段，或者是早期階段，曲軸主軸承響大部分是因為個別軸承蓋松動，或者是潤滑油路被堵塞，使得軸承磨損從而導致出現(xiàn)過大的間隙。這時候采用相鄰的兩個缸位進行斷火實驗，對缸位進行確定，如果斷火實驗時候響聲消失或是逐漸減小，則表明這兩個缸位軸承有響聲，如果在損耗期間發(fā)生整體式曲軸主軸承響，伴隨著機油壓力下降現(xiàn)象，則說明軸承之間的間隙過大，應(yīng)當對發(fā)動機進行全方位維修。

2.5曲軸軸向竄動聲響診斷與排除

一般在使用很久之后，才會發(fā)出曲軸軸向竄動聲響，怠速時候就能聽到很清晰的“剛”金屬響聲。如果踩下離合器踏板就會減少異響，或者異響消失。這表示曲軸軸向竄動響。如果發(fā)動機在停轉(zhuǎn)狀態(tài)時，可以撬動飛輪，安裝百分表測量，如果曲軸軸向竄動測量超過一定范圍或者是數(shù)值，則說明曲軸軸向竄動出現(xiàn)異響，應(yīng)當立即更換曲軸止推墊。

3　總 結(jié)

綜上，采用圖文結(jié)合的方式，介紹了發(fā)動機異響故障診斷方法以及排除方法。以實際情況，主要從工作原理、結(jié)構(gòu)以及檢測故障三方面進行了詳細的論述。針對以上異響診斷，必須充分掌握異響的規(guī)律以及診斷方法，只有對這兩方面進行熟悉了解，異響故障以及排除就容易得多。

［1］ 郝偉，王愛紅.發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)異響故障診斷與排除［J］.機械管理開發(fā)，2001.

［2］ 陳然.內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)的力學行為分析［D］.中北大學，2015.

［3］ 魏璐璐，左正興，向建華.基于ISIGHT的曲柄連桿機構(gòu)多學科優(yōu)化［J］.機電工程，2011.

U415.51

C

1008-3383（2016）10-0154-01

2016-06-08

劉華平（1978-），女，山西陽泉人，工程師，研究方向：公路工程機械管理。