連桿修復(fù)與折斷原因分析

王麗

發(fā)動(dòng)機(jī)連桿上承擔(dān)的負(fù)荷和應(yīng)力之大，多數(shù)人是難以想象的，例如，在做功行程，連桿要承受4～5 t的壓力。在一秒鐘內(nèi)，連桿還要改變上下運(yùn)動(dòng)的方向很多次。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每分鐘轉(zhuǎn)3000 r時(shí)，連桿每秒鐘要改變上下運(yùn)動(dòng)的方向100次。加上發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱和冷卻循環(huán)過程，結(jié)果使連桿大端變形。因此，當(dāng)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)入廠進(jìn)行全面的再生或者大修時(shí)，技工需要注意到上述問題。

一、連桿的修復(fù)

1連桿的伸長(zhǎng)

連桿端孔的失圓，通常長(zhǎng)軸是在垂直方向，伸長(zhǎng)多數(shù)發(fā)生在端蓋上。

2測(cè)量連桿大端內(nèi)徑

檢查連桿大端孔徑的圓度有幾種方法：

（1）專用的連桿大端孔徑測(cè)量?jī)x。儀器的背面有兩個(gè)固定的和一個(gè)浮動(dòng)的銷，浮動(dòng)銷根據(jù)被檢查的連桿大端孔的具體尺寸可以調(diào)節(jié)。把儀表調(diào)整到適合于大端的孔后，繞內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，表頭指針就指示出其圓度。

（2）使用測(cè)微表測(cè)量大端的孔徑。利用測(cè)微表測(cè)量大端孔徑在垂直和水平方向的尺寸，其差即為圓度。

（3）使用內(nèi)徑千分表。用千分表測(cè)量大端的孔，取得一組數(shù)據(jù)，即可確定其直徑和失圓情況。

測(cè)量大端尺寸之前，一定要按規(guī)定扭矩?cái)Q緊端蓋，否則測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。連桿大端孔伸長(zhǎng)后，連桿軸承裝上去后會(huì)失圓變形。

3連桿的修復(fù)

連桿大端失圓后的修復(fù)過程共分三步：

（1）把大端的孔縮小到略小于標(biāo)準(zhǔn)尺寸。連桿大端是由連桿體和端蓋兩部分組成的，從分隔面上去除一部分金屬就縮小了垂直方向的尺寸。金屬去除是要控制在最小限度，通常約為005 mm。要從連桿體和端蓋上去除等量的金屬。這是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工序，并需要精密儀器。不要用普通砂輪機(jī)或銼刀去磨或銼分隔面，那樣會(huì)破壞連桿的垂直度。

（2）裝上端蓋，按規(guī)定扭矩?cái)Q緊。現(xiàn)在連桿大端孔徑在垂直方向上比原臺(tái)的小。

（3）珩磨（或銑削）內(nèi)孔，恢復(fù)到出廠時(shí)的原始尺寸。同時(shí)還要求珩磨后的孔必須圓、平直，并且加工面具有合乎規(guī)定的光潔度。制造廠對(duì)新連桿的技術(shù)要求是：最大允許失圓和不柱度為00075 mm，允許尺寸誤差不大于0025 mm，經(jīng)過修復(fù)的連桿常常會(huì)高于上述要求。

有時(shí)經(jīng)過修復(fù)的連桿，在分隔線處可能會(huì)有小部分區(qū)域光磨不到。通常這是無關(guān)緊要的，它對(duì)連桿軸承的壽命和承載能力沒有影響。

4連桿的校正

連桿通常要檢查它是否有彎扭現(xiàn)象，連桿彎扭會(huì)引起連桿軸承、活塞環(huán)、活塞銷和活塞不正常的磨損和應(yīng)力。檢查連桿彎曲和扭曲通常是帶著活塞一起進(jìn)行的。如果是浮動(dòng)式活塞銷，就不需要安裝活塞。

有時(shí)在連桿大小端都裝上心軸利用測(cè)微表測(cè)量其彎曲和扭曲的程度。

彎扭的連桿通常利用校正棒進(jìn)行校正，微量彎曲或扭曲的連桿可以校正。校正時(shí)，一定要使作用力作用在原彎曲點(diǎn)，以免形成雙重彎曲。嚴(yán)重彎曲的連桿應(yīng)當(dāng)更換。

二、連桿折斷原因分析

連桿折斷可能發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)壽命周期內(nèi)的任何時(shí)候，但通常發(fā)生在早期。引起折斷的原因有多種，下列原因是按發(fā)生次數(shù)的多寡順序列出的：

1連桿螺栓未正確擰緊

多數(shù)連桿損壞是由于連桿螺栓擰得不緊或緊得過量所造成的。連桿螺栓須有預(yù)應(yīng)力以消除折斷的機(jī)會(huì)并把端蓋固定在位。如果擰得過緊，螺栓常常會(huì)發(fā)生裂紋并從螺紋根部斷開。如果擰得不緊，它在受力時(shí)會(huì)伸長(zhǎng)，這樣會(huì)使螺母松退，產(chǎn)生鉸接作用，由于金屬疲勞常常引起斷裂。為了安全和發(fā)揮最大功效，卸下的連桿螺母不應(yīng)再用，螺母每用一次就產(chǎn)生一些變形，增大連接的摩擦力，減小承載能力。因此，使用舊螺母，即使扭力扳手指示的是規(guī)定的扭矩值，但端蓋實(shí)際緊度還是比規(guī)定值小。

2連桿大端孔失圓

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速下，大端孔的形狀會(huì)伸縮變動(dòng)，它可能引起連桿體產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和折斷。

3由于軸承故障造成連桿折斷

當(dāng)連桿軸承開始出現(xiàn)敲擊聲時(shí)，連桿軸頸處的油壓會(huì)極度降低。如果讓發(fā)動(dòng)機(jī)在這種情況下繼續(xù)工作，就會(huì)使連桿端孔產(chǎn)生撞擊，其結(jié)果通常是大端變形，隨后斷裂。

4壓入的活塞銷在銷孔內(nèi)咬死

活塞銷咬死后，連桿就不能正常擺動(dòng)，因而引起彎曲和折斷，折斷通常發(fā)生在緊靠銷孔下面的位置處。

5連桿上有刻痕

連桿上的鍛造刻痕就是應(yīng)力集中點(diǎn)，在重負(fù)荷或高轉(zhuǎn)速時(shí)，折斷就可能發(fā)生在該處。拿放和處理連桿要細(xì)心。夾持和校正連桿有專用的虎鉗。如果用普通的虎鉗代替專用夾具，則需要在夾持處墊上木塊或軟金屬。連桿上有虎鉗的牙痕會(huì)導(dǎo)致連桿早期毀損。

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