柴油機連桿常見損傷的檢驗與修理

袁媛

摘 要：對連桿彎曲或扭曲變形、連桿大小頭孔磨損、裂紋等損傷產生的原因進行了分析，闡述了檢驗修理方法，提醒人們在使用中做好預防工作，減少重大機械事故的發生。

關鍵詞：柴油機；連桿；損傷；檢驗；修理

中圖分類號：S212.5 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.035

連桿在柴油機工作中發揮著重要作用，是柴油機內部的重要零件之一。連桿質量的好壞不僅決定了柴油機的使用壽命，也決定了柴油機的維修期限。由柴油機工作原理可知，柴油燃燒瞬間產生巨大的燃氣壓力，推動汽缸活塞向下活動，而連桿將活塞的上下往復活動傳給曲軸，使曲軸作圓周運動，將燃料燃燒產生的熱能傳遞下去，最終轉變為機械能，對外輸出動力。連桿受力復雜，常見的損傷有連桿彎曲或扭曲變形、連桿大小頭孔磨損、裂紋等。

1 連桿彎曲或扭曲變形

連桿側向彎曲變形后，大小頭孔的中心線不平行，活塞在汽缸中產生偏斜，引起活塞與缸套偏磨，活塞和活塞環磨損加劇，并且會加劇曲軸頸與軸瓦的損壞。連桿扭曲變形會使連桿與活塞銷、活塞銷與活塞轉動不靈活，消耗功率，嚴重的會發生強烈敲缸。

1.1 原因

排除材質原因，導致連桿彎曲變形的原因有以下幾種：（1）啟動前燃燒室進水，產生液擊，這種情況對連桿的損傷極大。（2）瞬間超負荷，如發動機在工作中發生燒瓦、斷軸、拉缸、搗缸、連桿螺栓折斷等事故，使連桿受到過大的沖擊載荷，從而產生變形。（3）運轉中各缸供油量不均勻，導致個別缸長時間超負荷；供油提前角過早，汽缸燃燒壓力過高，機器負荷變化劇烈，或者突然停車，這些都會造成連桿超負荷損傷。（4）修理時，曲軸軸心線與汽缸套中心線不垂直，拆裝連桿螺栓時夾持不當，用力過猛等，也會造成連桿的變形。汽缸套和活塞之間間隙留得過小，以致活塞受熱后卡死在汽缸套內，將連桿拉斷或壓彎。

1.2 檢驗

對連桿變形的檢驗，一般在連桿檢驗器上進行，也可用木軸檢驗。檢驗方法是：將兩根圓而直的木軸（其直徑分別與大小頭孔過渡配合為宜）分別裝入連桿大小頭孔內；若兩木軸的軸線不在一個平面內，即為扭曲；若兩木軸軸線不平行，即為彎曲。

一般彎曲的要求高于扭曲，主要是彎曲的影響大于扭曲。連桿變形的檢驗有兩種技術狀態。一種是不裝連桿軸瓦和小頭襯套的檢驗，其反映的是連桿本體的變形；另一種是裝上軸瓦和襯套后的檢驗，其反映的是實際工作條件下的變形。修理后應該在后一種狀態下檢查連桿的彎曲和扭曲變形，以達到說明書中的技術要求標準。檢修過程中也可通過偏刮軸瓦和襯套的辦法，來糾正連桿本體的微小變形。

1.3 處理辦法

連桿彎曲扭曲變形的校正：對彎曲的連桿，可用壓床或校正器用校彎工具壓直。對扭曲的連桿可夾在虎鉗上，用校正器上的校扭工具校正，如沒有校正工具時，用長柄板鉗、管鉗也可校正。連桿的校正通常在常溫下（冷壓）進行，卸除負荷后，連桿有恢復原狀的趨勢。因此，在校正彎扭變形較大的連桿后，最好進行時效處理。此時可將校正后的連桿加熱300 ℃左右，并保溫一定時間。校正彎扭變形小的連桿時，只需在校正負荷下保持一定時間即可。當連桿彎扭并存時，一般先校正扭曲，后校正彎曲。

2 連桿大小頭孔磨損

連桿大小頭孔磨損嚴重時，瓦片與襯套發生轉動，阻塞油孔，易造成燒瓦事故。間隙增大，運轉時發出異常響聲，還會使壓縮比變小，啟動困難。

2.1 原因

①安裝連桿襯套時方法不當，強行敲入，使襯套變形，與小頭孔的安裝緊度不夠。連桿軸瓦與大頭貼合面不合要求，同樣緊度不夠，工作時配合松弛，產生蠕動，造成轉動磨損以及上下沖擊造成振動磨損。②潤滑不良，發生燒瓦抱軸，軸瓦隨軸頸旋轉與大頭孔發生干摩擦，造成轉動磨損。③連桿襯套與活塞銷配合間隙太小或潤滑不良，由于過熱膨脹兩者粘結在一起，使襯套轉動，發生干摩擦而磨損。④連桿襯套和活塞銷間隙太大，造成沖擊負荷，致使連桿大小頭孔磨損。

2.2 檢驗

①小頭磨損與襯套的過盈量減小甚至松曠，則在轉動活塞銷時可觀察到襯套走外圓。②將軸瓦瓦背涂抹紅丹油，裝入大頭，擰緊連桿螺栓，再拆卸觀察，大頭孔的接觸印痕應不少于85%。③觀察小頭孔和大頭孔表面，可見環狀轉動磨損和斑花狀振動磨損痕跡。④用千分尺測量大小頭孔內徑，與標準尺寸比較，得出磨損量、圓度、圓柱度是否超限。

2.3 修復

連桿大頭孔失圓的修復：①將大頭孔縮小到略小于標準尺寸。將連桿大頭與連桿蓋的分隔面各磨去相等的金屬材料。磨削量應控制在最小限度，一般約為0.05 mm。決不能用砂輪機或銼刀加工分隔面、磨削分隔面，就縮小了大頭孔在連桿軸線方向的尺寸。②裝上端蓋，將連桿螺栓按規定扭矩擰緊。③研磨或銑削內孔。將連桿大頭孔徑用研磨或銑削的方法，加工到標準尺寸和所要求的表面粗糙度。一般情況下，圓度和圓柱度誤差不超過0.007 6 mm，尺寸誤差不超過0.025 mm。如果連桿大頭孔分隔面處有一小的區域光磨不到，這無關緊要，不會影響修理質量。

3 裂紋

上述“1”中引起連桿彎由或扭曲變形的幾種原因，也往往會使連桿產生裂紋。裂紋加大時會造成連桿斷裂，一旦折斷會發生毀機的重大事故。連桿裂紋可用放大鏡來觀察，也可參考機體、缸套裂紋的檢測方法來檢驗，有條件的可在在磁力探傷機上進行磁粉探傷檢驗。發現裂紋要及時更換，以免造成斷裂發生發動機“搗缸”的嚴重機械事故。endprint