发动机连杆螺栓常见缺陷分析及更换安装
何芸
摘 要：连杆螺栓折断是引起发动机捣缸事故的主要原因，重点分析了连杆螺栓产生裂纹、折断、变形的原因，介绍了检测方法，强调了更换安装连杆螺栓时需注意的事项。
关键词：发动机;连杆螺栓;常见缺陷
中图分类号：S219.07文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.058
连杆螺栓用于连接连杆大头盖、连杆大头轴瓦和连杆体，承受连杆组系统的所有受力。由于连杆螺栓工作条件恶劣，容易出现裂纹、折断、变形拉长等缺陷。连杆螺栓折断是引起发动机捣缸事故的主要原因，可导致整个发动机发生恶性破坏，致使发动机报废，危及驾乘人员的人身安全。因此，必须重视连杆螺栓的检修与安装工作。
1 连杆螺栓常见缺陷
1.1 连杆螺栓裂纹或折断
连杆螺栓一旦折断，将会发生捣缸重大机械事故。故障原因主要为：（1）连杆螺栓材质不好，抗拉强度不够，加工较粗糙，承受标准扭力即发生变形或产生裂纹，在冲击载荷作用下断裂。（2）由于维护人员手上没有扭力扳手，而采用普通扳手再套加长力臂，加大扭矩。这样连杆螺栓拧紧力矩过大，导致连杆螺栓过度伸长，超过了材料的弹性极限，在冲击载荷作用下使螺栓材料从塑性拉伸变形扩展到屈服变形，从而使连杆螺栓发生断裂。（3）拧紧连杆螺栓时使用普通扳手，往往造成连杆螺栓预紧力不够，连杆剖分面贴合不严而开缝。在运转中引起连杆大端和盖之间松脱，螺栓承受强烈的冲击而拉断。（4）连杆螺栓由于受到往复应力的作用已在表面发生了裂纹，而在维修安装时又未能查出并及时更换，在冲击力作用下螺栓产生应力集中而折断。（5）连杆螺栓使用时间过久产生严重磨损，螺母与螺栓之间接触不严、松动，或螺栓与其安装螺孔配合间隙过大等，在冲击载荷作用下折断。（6）上紧连杆螺栓时，不是按标准扭矩交替分2～3次均匀拧紧，而是采用一步到位，使加在连杆螺栓上的扭矩有的过大有的过小，造成两只螺栓松紧不一致，扭矩不均匀而折断。（7）连杆螺母锁片漏装或锁片已损坏又不及时更换;连杆螺栓紧固后未穿保险铁线，或未按规定穿成“8”字形，起不到防松保险作用，运转时使连杆螺栓松动而折断。（8）连杆轴承与连杆轴颈严重磨损，配合间隙过大，特别是圆度超过使用极限，在运转中交变应力、冲击力增大，使连杆螺栓因疲劳过度而断裂。（9）活塞拉缸卡缸、曲轴烧瓦咬死，或者是柴油机发生飞车，致使连杆螺栓被拉断。
检验方法：明显的裂纹可借助放大镜观察到，裂纹细小，可将螺栓放入煤油中浸半小时，然后取出擦干，在可疑处撒一层粉笔灰，待干后观察有无黑色线条。还可在擦净的螺栓上涂一层染料液，待10 min，擦去表面颜料液，涂以薄层浆白粉，然后烘干，如有裂纹会显现出来。
1.2 连杆螺栓变形拉长和螺纹损坏
连杆螺栓变形拉长和螺纹损坏时，会造成连杆盖安装不紧，轻则轴瓦间隙增大，重则脱落，发生捣缸事故。故障原因主要是：（1）安装时扭紧力矩太大，螺栓被拉长，螺牙损伤。（2）柴油机工作中活塞在汽缸内拉缸或咬死，使连杆螺栓受到很大的拉应力所致。（3）多次拆装，螺纹磨损。（4）制造质量不好，强度不足。
检验方法：（1）用游标卡尺或千分尺测量长度与标准螺栓比较，比标准螺栓长2%应予报废。（2）螺纹滑扣在安装时可感觉出来且不能按规定力矩拧紧，予报废。（3）用90°角尺檢查连杆螺栓头部支承面与螺栓中心线垂直度。（4）用螺纹规测量螺纹是否变形和滑扣。
2 连杆螺栓更换安装注意事项
连杆螺栓通过检验发现有裂纹、变形和螺纹损伤等均应进行更换。更换安装需注意以下事项：（1）对于平切口的连杆螺栓或螺母损坏时，一般都是成对更换。连杆螺栓螺纹精度高，洗净后要保持清洁，不允许有杂质落在螺纹间隙中。连杆螺栓头的螺母与连杆上的支承面严禁增加不符合技术要求的垫圈。（2）新更换的连杆螺栓，应检查螺栓顶部是否全部卡入连杆大端螺栓孔内。拧动螺栓或螺母时，应能用手拧到底，中间应无卡滞和松动的感觉为好。（3）装配时，如果螺母上的槽和螺栓上的孔对不正应退回螺母，或更换螺母重新拧紧，绝对不能拧得过紧或过松。（4）连杆螺栓和它所装配的孔不要任意调换，因两者是过渡配合，需用小锤轻轻打入。任意调换后，可能有的配合过紧，有的配合过松。过松的配合将使杆身和瓦盖的定位不正确，连接刚性也差;过紧的配合则使拆装困难，并且在拆装时还可能使螺栓和孔受到损伤。对于采用镀铜防松的连杆螺栓，在检修中若没发现有任何损伤，可继续使用。但应与连杆上的螺纹孔进行试配，若过松可将连杆螺栓重新镀层铜，以达到正确配合和防松的要求。（5）连杆螺栓装好后，要用新的开口销、铁丝或锁片等锁紧。使用开口销插入锁止的，要注意使用的开口销应是新的，且长度、直径要合适，开口销的头部应沉入开槽螺母的切槽中，贴紧于螺母和螺栓头部，其弯曲处不许有裂纹或折断。使用锁片锁止的，选用的锁片不应有撕裂或折断，绝对不可将锁片贴在螺母的棱角处。用过的锁片不得再在原位弯曲，以免被折断而失去锁定作用。用铁丝锁止的，选择的铁丝不应过粗或过硬或有折损缺陷。铁丝拧紧后，要用锤子轻轻敲使线头陷入连杆大头凹槽内。目前大多数连杆螺栓是用自锁螺母锁定，需注意的是：用过的螺母已失去了自锁作用，如果再用，一定要用锤子沿螺母轴向轻击一下，使槽宽减至0.5～0.6 mm，才能起到自锁作用。
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