發(fā)動機連桿螺栓常見缺陷分析及更換安裝

何蕓

摘 要：連桿螺栓折斷是引起發(fā)動機搗缸事故的主要原因，重點分析了連桿螺栓產(chǎn)生裂紋、折斷、變形的原因，介紹了檢測方法，強調(diào)了更換安裝連桿螺栓時需注意的事項。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機;連桿螺栓;常見缺陷

中圖分類號：S219.07文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.058

連桿螺栓用于連接連桿大頭蓋、連桿大頭軸瓦和連桿體，承受連桿組系統(tǒng)的所有受力。由于連桿螺栓工作條件惡劣，容易出現(xiàn)裂紋、折斷、變形拉長等缺陷。連桿螺栓折斷是引起發(fā)動機搗缸事故的主要原因，可導致整個發(fā)動機發(fā)生惡性破壞，致使發(fā)動機報廢，危及駕乘人員的人身安全。因此，必須重視連桿螺栓的檢修與安裝工作。

1 連桿螺栓常見缺陷

1.1 連桿螺栓裂紋或折斷

連桿螺栓一旦折斷，將會發(fā)生搗缸重大機械事故。故障原因主要為：（1）連桿螺栓材質(zhì)不好，抗拉強度不夠，加工較粗糙，承受標準扭力即發(fā)生變形或產(chǎn)生裂紋，在沖擊載荷作用下斷裂。（2）由于維護人員手上沒有扭力扳手，而采用普通扳手再套加長力臂，加大扭矩。這樣連桿螺栓擰緊力矩過大，導致連桿螺栓過度伸長，超過了材料的彈性極限，在沖擊載荷作用下使螺栓材料從塑性拉伸變形擴展到屈服變形，從而使連桿螺栓發(fā)生斷裂。（3）擰緊連桿螺栓時使用普通扳手，往往造成連桿螺栓預(yù)緊力不夠，連桿剖分面貼合不嚴而開縫。在運轉(zhuǎn)中引起連桿大端和蓋之間松脫，螺栓承受強烈的沖擊而拉斷。（4）連桿螺栓由于受到往復(fù)應(yīng)力的作用已在表面發(fā)生了裂紋，而在維修安裝時又未能查出并及時更換，在沖擊力作用下螺栓產(chǎn)生應(yīng)力集中而折斷。（5）連桿螺栓使用時間過久產(chǎn)生嚴重磨損，螺母與螺栓之間接觸不嚴、松動，或螺栓與其安裝螺孔配合間隙過大等，在沖擊載荷作用下折斷。（6）上緊連桿螺栓時，不是按標準扭矩交替分2～3次均勻擰緊，而是采用一步到位，使加在連桿螺栓上的扭矩有的過大有的過小，造成兩只螺栓松緊不一致，扭矩不均勻而折斷。（7）連桿螺母鎖片漏裝或鎖片已損壞又不及時更換;連桿螺栓緊固后未穿保險鐵線，或未按規(guī)定穿成“8”字形，起不到防松保險作用，運轉(zhuǎn)時使連桿螺栓松動而折斷。（8）連桿軸承與連桿軸頸嚴重磨損，配合間隙過大，特別是圓度超過使用極限，在運轉(zhuǎn)中交變應(yīng)力、沖擊力增大，使連桿螺栓因疲勞過度而斷裂。（9）活塞拉缸卡缸、曲軸燒瓦咬死，或者是柴油機發(fā)生飛車，致使連桿螺栓被拉斷。

檢驗方法：明顯的裂紋可借助放大鏡觀察到，裂紋細小，可將螺栓放入煤油中浸半小時，然后取出擦干，在可疑處撒一層粉筆灰，待干后觀察有無黑色線條。還可在擦凈的螺栓上涂一層染料液，待10 min，擦去表面顏料液，涂以薄層漿白粉，然后烘干，如有裂紋會顯現(xiàn)出來。

1.2 連桿螺栓變形拉長和螺紋損壞

連桿螺栓變形拉長和螺紋損壞時，會造成連桿蓋安裝不緊，輕則軸瓦間隙增大，重則脫落，發(fā)生搗缸事故。故障原因主要是：（1）安裝時扭緊力矩太大，螺栓被拉長，螺牙損傷。（2）柴油機工作中活塞在汽缸內(nèi)拉缸或咬死，使連桿螺栓受到很大的拉應(yīng)力所致。（3）多次拆裝，螺紋磨損。（4）制造質(zhì)量不好，強度不足。

檢驗方法：（1）用游標卡尺或千分尺測量長度與標準螺栓比較，比標準螺栓長2%應(yīng)予報廢。（2）螺紋滑扣在安裝時可感覺出來且不能按規(guī)定力矩擰緊，予報廢。（3）用90°角尺檢查連桿螺栓頭部支承面與螺栓中心線垂直度。（4）用螺紋規(guī)測量螺紋是否變形和滑扣。

2 連桿螺栓更換安裝注意事項

連桿螺栓通過檢驗發(fā)現(xiàn)有裂紋、變形和螺紋損傷等均應(yīng)進行更換。更換安裝需注意以下事項：（1）對于平切口的連桿螺栓或螺母損壞時，一般都是成對更換。連桿螺栓螺紋精度高，洗凈后要保持清潔，不允許有雜質(zhì)落在螺紋間隙中。連桿螺栓頭的螺母與連桿上的支承面嚴禁增加不符合技術(shù)要求的墊圈。（2）新更換的連桿螺栓，應(yīng)檢查螺栓頂部是否全部卡入連桿大端螺栓孔內(nèi)。擰動螺栓或螺母時，應(yīng)能用手擰到底，中間應(yīng)無卡滯和松動的感覺為好。（3）裝配時，如果螺母上的槽和螺栓上的孔對不正應(yīng)退回螺母，或更換螺母重新擰緊，絕對不能擰得過緊或過松。（4）連桿螺栓和它所裝配的孔不要任意調(diào)換，因兩者是過渡配合，需用小錘輕輕打入。任意調(diào)換后，可能有的配合過緊，有的配合過松。過松的配合將使桿身和瓦蓋的定位不正確，連接剛性也差;過緊的配合則使拆裝困難，并且在拆裝時還可能使螺栓和孔受到損傷。對于采用鍍銅防松的連桿螺栓，在檢修中若沒發(fā)現(xiàn)有任何損傷，可繼續(xù)使用。但應(yīng)與連桿上的螺紋孔進行試配，若過松可將連桿螺栓重新鍍層銅，以達到正確配合和防松的要求。（5）連桿螺栓裝好后，要用新的開口銷、鐵絲或鎖片等鎖緊。使用開口銷插入鎖止的，要注意使用的開口銷應(yīng)是新的，且長度、直徑要合適，開口銷的頭部應(yīng)沉入開槽螺母的切槽中，貼緊于螺母和螺栓頭部，其彎曲處不許有裂紋或折斷。使用鎖片鎖止的，選用的鎖片不應(yīng)有撕裂或折斷，絕對不可將鎖片貼在螺母的棱角處。用過的鎖片不得再在原位彎曲，以免被折斷而失去鎖定作用。用鐵絲鎖止的，選擇的鐵絲不應(yīng)過粗或過硬或有折損缺陷。鐵絲擰緊后，要用錘子輕輕敲使線頭陷入連桿大頭凹槽內(nèi)。目前大多數(shù)連桿螺栓是用自鎖螺母鎖定，需注意的是：用過的螺母已失去了自鎖作用，如果再用，一定要用錘子沿螺母軸向輕擊一下，使槽寬減至0.5～0.6 mm，才能起到自鎖作用。

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