發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動機搗缸事故的主要原因，重點分析了連桿螺栓產生裂紋、折斷、變形的原因，介紹了檢測方法，強調了更換安裝連桿螺栓時需注意的事項。

關鍵詞：發動機;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，承受連桿組系統的所有受力。由于連桿螺栓工作條件惡劣，容易出現裂紋、折斷、變形拉長等缺陷。連桿螺栓折斷是引起發動機搗缸事故的主要原因，可導致整個發動機發生惡性破壞，致使發動機報廢，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，將會發生搗缸重大機械事故。故障原因主要為：（1）連桿螺栓材質不好，抗拉強度不夠，加工較粗糙，承受標準扭力即發生變形或產生裂紋，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緊力不夠，連桿剖分面貼合不嚴而開縫。在運轉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應力的作用已在表面發生了裂紋，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生應力集中而折斷。（5）連桿螺栓使用時間過久產生嚴重磨損，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，或未按規定穿成“8”字形，起不到防松保險作用，運轉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，在運轉中交變應力、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拉缸或咬死，使連桿螺栓受到很大的拉應力所致。（3）多次拆裝，螺紋磨損。（4）制造質量不好，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%應予報廢。（2）螺紋滑扣在安裝時可感覺出來且不能按規定力矩擰緊，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現有裂紋、變形和螺紋損傷等均應進行更換。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要求的墊圈。（2）新更換的連桿螺栓，應檢查螺栓頂部是否全部卡入連桿大端螺栓孔內。擰動螺栓或螺母時，應能用手擰到底，中間應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換，因兩者是過渡配合，需用小錘輕輕打入。任意調換后，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，在檢修中若沒發現有任何損傷，可繼續使用。但應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是新的，且長度、直徑要合適，開口銷的頭部應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。目前大多數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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