柴油机连杆大端的受力分析和改进

发布日期:2018-09-10 04:16

连杆是柴油机重要运动部件之一,在四冲程柴油机的膨胀冲程中,它将作用在活塞上的气体力转变成曲轴的旋转力矩,在排气和吸气冲程初,则承受着很大的往复惯性力,运转中交变频繁,因此故障较多。

240/275柴油机连杆在运用中曾发生连杆螺钉断裂、连杆盖断裂及大端短臂侧齿部裂纹等故障。我厂对此进行多次改进,演变为现在的G型连杆。G型连杆比早期连杆有明显改善,但在大修时仍发现有些连杆在大端斜切面短臂最外侧齿面有微细裂纹。我们对连杆大端在运转中的受力状况进行理论分析,找出了大端短臂最外侧齿面微细裂纹产生的主要原因,并针对原因进行了改进。

对已有裂纹的G型连杆进行整修,将连杆盖最外侧齿剃除,并消除裂纹,按C型柴油机运用工况的1.1倍负荷,进行了1×107次循环疲劳试验。试验后经探伤检查,没有发现齿面有裂纹和其它异常现象出现。

E型柴油机样机在经过约550h试验后,经解体检查发现有13根G型连杆齿面已产生裂纹。我们对其中2根有裂纹的连杆不作任何处理,继续装机;其余11根则将裂纹消除后继续装机。之后,E型样机又完成了累计约550h的更苛刻考核试验。试验后经解体检查发现,原来没有裂纹的3根连杆也产生了裂纹;11根消除裂纹的连杆有2根又出现了裂纹;未作任何处理的2根连杆,齿面裂纹虽有扩展,但大端短臂侧齿部均未出现大的破损现象。

通过上述探索,说明已有裂纹的G型连杆,如将连杆盖短臂最外侧齿剃除,并消除裂纹后,仍可继续装机使用一段时间,而不会给运用带来严重后果。