2.2曲柄连杆机构之一十字头连杆

4.5十字头4.5.1十字头组十字头组是船用十字头低速柴油机特有的部件。

它的作用是：连接活塞和连杆、承受侧推力并给活塞在气缸中的运动导向。

十字头组包括：十字头本体，十字头滑块和十字头轴承（即连杆上端轴承）等。

图4-10为十字头组的装配图。

图4-10 十字头组装配图十字头组的工作条件是比较差的。

十字头本体和轴承要承受周期性的气体爆发压力；十字头滑块则承受侧推力（大小和方向都周期地变化）的作用。

与此同时，各零件的尺寸则由于结构上的原因往往受到限制，因此，受力比较严重。

特别是十字头轴承，工作条件更差。

随着柴油机增压度和最高爆发压力的不断增加容易发生故障，成为船用低速柴油机可靠性的一个薄弱环节。

因此，在管理和维护上应予以足够的重视。

4.5.2十字头本体十字头销一般用优质碳钢（40、45号钢）锻造，有时也采用合金钢。

在设计中除保证有足够的强度外，目前的趋势是增加其刚度。

十字头销一般都做得粗而短（有较大的d/l）不但提高了刚度，而且可增加销表面相对运动的线速度，有利于轴承油膜的形成。

十字头销的表面往往采用滚压或镀铬等方法来提高其耐磨性；对其表面粗糙度的要求也很高，以保证工作可靠性。

十字头销和活塞杆的连接方式有两种[17]。

一是活塞杆穿过十字头销上的孔并用螺帽（海底螺帽）固定。

另一则是用活塞杆下部的凸缘用螺栓和十字头销相接。

后一种连接方式可将整个十字头销的下半部作为十字头轴承的承压面（全支承式），从而使轴承的比压降低，工作条件得到改善。

为了提高可靠性和便于维修，采用前一种连接方式的柴油机把十字头本体设计成对称的，当十字头销表面受到某些损伤时，可将本体销旋转180°继续使用。

4.5.3十字头滑块十字头滑块的结构形式有两种，即双滑块（双导板）结构和单滑块（单导板）结构。

双滑块结构。

双滑块结构（图4-11）是十字头销的两端套上滑块，并用压板将其定位。

每一滑块的两侧工作面上都浇有减磨合金，并开设油槽。

润滑用的滑油来自十字头销。

第二章柴油机的结构及主要部件柴油机的主要部件是指燃烧室部件(活塞、气缸、气缸盖)、曲柄连杆机构(十字头、连杆、曲轴和轴承)、机架、机座和贯穿螺栓等部件。

这些部件构成柴油机的主体，它们工作得好坏不但直接影响柴油机的技术性能指标，而且还和安全航行密切相关。

统计表明，船用柴油机主要部件发生的故障占柴油机故障总数的90%左右，其中燃烧室部件故障约占故障总数的50%。

因此，轮机管理人员应该深入了解主要部件，这是降低柴油机故障发生率的重要一环。

第一节柴油机的总体结构一．柴油机的基本组成船舶柴油机的结构比较复杂，它是由许多机构和系统组成。

尽管各种柴油机的结构、型号各异，但从工作原理和总体结构上则有很多共同之处。

柴油机主要由以下机构和系统组成1．主要固定件柴油机的主要固定件由机座、机架、气缸和气缸盖等组成，对于中小型柴油机常将气缸体和机架做成一体称为机体，并省去机座代之以轻便的油底壳。

它们构成了柴油机的骨架，支撑运动件和辅助系统。

2．主要运动件柴油机的主要运动件由活塞、连杆组件及曲轴组成，对于大型低速柴油机还有十字头组件。

活塞与气缸及气缸盖构成燃烧室，保证柴油机工作过程的进行，同时通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的回转运动，使燃气推动活塞的动力通过曲轴以回转的方式向外输出。

3．配气机构及换气系统配气机构由进排气阀、气阀传动机构、凸轮轴及凸轮轴传动机构组成。

进排气系统由空气滤器、进排气管和消音器组成，对于增压柴油机还有增压器及空冷器。

它们的作用是按照工作循环的需要，定时地向气缸内供应充足、清洁的新鲜空气，并将燃烧后的废气排出气缸。

4．燃油系统燃油系统由燃油供给系统和燃油喷射系统组成。

燃油供给系统是把符合使用要求的燃油畅通无阻地输送到喷油泵入口端。

该系统通常由加装和测量、贮存、驳运、净化处理、供给五个基本环节组成。

燃油喷射系统由喷油泵、喷油器和高压油管组成，其作用是定时、定量地向燃烧室内喷入雾化良好燃油，保证燃烧过程的进行。

（E-P0126）mRoyB型隔阂计量泵维护检修规程2023年5月1.总则本规程合用于Milroyal B 型计量泵的维护、检修。

1.1工作原理概述驱动装置带动泵柱塞，通过柱塞的往返行程，将液体吸入和排出。

在吸入行程，柱塞在泵头腔中产生负压，将液体经入口止回阀吸入泵头腔；在排出行程，柱塞前移，在液体上加压，经出口止回阀排出。

1.2设备结构简介MilroyalB 型计量泵为往复型容积控制泵计量泵由下列部件组成：1电动机2机械传动部分（驱动端）3液力端部件（液力端）1.3设备技术性能结构特性及技术性能见表2. 设备完好标准2.1零部件。

2.1.1机组零部件齐全，质量符合规定。

2.1.2电器、仪表、计量齐全，灵敏准确。

2.1.3泵的连接、过流部件蜗杆、蜗轮、连杆、十字头、隔阂等装配质量符合技术规定。

2.1.4泵壳体、泵体无明显擦伤及冲刷、腐蚀。

2.1.5油位指示清楚、润滑、冷却、介质管路畅通，阀门灵活好用。

2.1.6轴承装配符合技术规定。

2.2设备性能。

2.2.1运营平稳、无振动、摩擦和异常响声。

2.2.2压力、流量稳定、设备生产能力达成铭牌规定。

2.2.3隔阂无异常破损或严重泄漏。

2.2.4润滑系统畅通，油质符合规定。

2.2.5泵座、地脚螺栓无松动现象。

2.3技术资料。

2.3.1设备档案齐全、准确。

档案涉及：（1）目录。

（2）安装使用说明书，设备制造合格证，设备调试记录等。

（3）设备履历卡片。

（4）设备结构及易损件图样。

（5）设备运营累计时间记录。

（6）历年设备缺陷及事故情况记录。

（7）设备检修，实验与技术签定记录。

（8）设备评级记录。

（9）设备润滑记录。

2.3.2操作规程，检修规程齐全。

2.4设备及环境。

2.4.1设备、管道静密封点无泄漏，动密封达成《化学工业设备动力管理规定》标准。

2.4.2基础完整、泵座内无杂物。

2.4.3设备整洁干净，管线标记分明。

2.4.4泵体周边干净无积水、油迹及其它杂物。

第三节曲柄连杆机构一、连杆组1、连杆的作用、工作条件和要求1）作用：把活塞或十字头与曲轴连杆连接起来，将活塞的往复运动变成曲轴的回转运动，并将活塞上所受的气体力和惯性力传递给曲轴。

是运动形式变换和力传递的枢纽。

2）工作条件（1）运动复杂：小端-往复运动，大端-回转运动，杆身-摆动；（2）受力复杂：受周期性变化气体力和活塞连杆惯性力作用，而且气体力具有冲击性，二冲程连杆始终受压，四冲程有时受压有时受拉（换气上止点前后）；杆身受到弯矩而弯曲变形；（3）大小端与活塞销或十字头销、曲柄销产生摩擦和磨损，尤其是小端润滑条件差，易发生故障。

3）要求：足够的刚、强度和韧性-耐疲劳、抗冲击；轴承工作可靠，寿命长；连杆重量轻，长度不易过长（降低发动机高度），加工容易，拆装修理方便。

4）材料：十字头式：优质碳素中碳钢35#、40#、45#中高速筒状：合金结构钢40Cr、优质高强度合金钢35CrMo、42CrMo、18Cr2Ni4WA;连杆螺栓:碳钢、合金钢，要求柔性好;低速机:40#、40Cr；中高速机：40Cr、35CrMoA、18Cr2Ni4WA；碳钢表面镀铜（非强载机）二、连杆结构1、连杆杆身（1）圆柱形截面：用于大中型柴油机，其质量大、材料利用不合理。

（2）工字形截面[提高摆动平面的抗弯能力]：摆动平面内有较大的截面惯性矩，使其压杆的稳定性与其垂直平面相同，质量小，材料利用合理，适用于中高速柴油机。

2、连杆小端小端是活塞销或十字头销的轴承，轴承座孔内压入锡青铜衬套（四冲程）或浇有轴承合金（二冲程）。

圆柱形、球形、阶梯形或锥形。

3、连杆大端和轴瓦1）结构形式（1）按轴承组与杆身连接方式：A、船用大端B、车用大端船用大端式设有压缩比调整垫片，可调整连杆长度，从而调整压缩比。

（2）按轴承座与轴承盖结合面剖面形式：A、平切口B、斜切口（仅用于车用大端）斜切口：增压度提高要求曲柄销和大端尺寸增大。

曲轴轴颈增粗可提高刚性，大端轴承承压面积增加以提高轴承工作能力，若使用平切口则横向跨距大。

简述曲柄连杆机构的作用与组成
曲柄连杆机构是一种广泛应用于机械装置中的传动机构，它的作用是将旋转运动转化为往复运动，或者将往复运动转化为旋转运动。

在各种机械设备中，如发动机、压缩机、液压泵等，都能看到曲柄连杆机构的身影。

曲柄连杆机构主要由曲柄、连杆、轴承、活塞等部件组成。

这些部件各自承担着不同的功能，共同完成整个机构的运转。

1.曲柄：曲柄是曲柄连杆机构的核心部件，它与连杆相连，负责将旋转运动传递给连杆。

曲柄的设计需要考虑到强度、刚度和轻量化等因素，以承受来自活塞的高压力和冲击力。

2.连杆：连杆的作用是将曲柄的旋转运动转化为活塞的往复运动。

连杆的设计需要考虑到材料的选择、杆长和杆径的合理搭配，以确保其在承受高压力的同时，具有良好的运动平稳性和较长的使用寿命。

3.轴承：轴承是曲柄连杆机构中用于支撑和定位曲柄、连杆的重要部件。

轴承的选择需要根据工作条件和使用要求来确定，以保证其在高速、高负荷工况下具有良好的润滑性能和耐磨性。

4.活塞：活塞是曲柄连杆机构的终端执行部件，负责完成实际的作业任务。

活塞的设计需要考虑到材料、尺寸和冷却等方面的因素，以确保其在高温、高压等恶劣环境下具有良好的性能。

曲柄连杆机构在各类机械设备中的应用具有显著的优势，如高效、节能、紧凑和耐用等。

随着科技的不断进步，曲柄连杆机构的设计和制造技术也在不断提高，使其在更广泛的领域发挥更大的作用。

总之，曲柄连杆机构是一种重要的机械传动装置，它通过各部件的协同作用，实现了旋转运动与往复运动的相互转换。

往复式压缩机的维护与故障分析往复压缩机在多数的工艺流程中担当了重要的提升压力的作用，但由于其工况复杂，易损件较多，因而故障均要比离心压缩机高。

其日常的运行管理与故障分析标准高，难度也并不像人们想象的那么简单。

降低往复式压缩机故障率、提高运行效率是当前降低装置能耗的一个重要手段。

下面从往复机的结构以及产生的一些典型故障做简要的介绍。

1、往复式压缩机的结构往复式压缩机是容积式压缩机的一种，其主要部件包括气缸、曲柄连杆机构、活塞组件、填料(也就是压缩机的密封件)、气阀、机身与基础、管线及附属的设备等。

1)气缸：气缸是压缩机主要零部件之一，应有良好的表面以利于润滑和耐磨，还应具有良好的导热性，以便于使摩擦产生的热能以最快的速度散发出去;还要有足够大的气流通道面积及气阀安装面积，使阀腔容积达到恰好能降低气流的压力脉动幅度，以保证气阀正常工作并降低功耗。

余隙容积应小些，以提高压缩机的效率。

2)曲柄连杆机构：该机构包括十字头、连杆、曲轴、滑导等——它是主要的运转和传动部件件，将电机的圆周运动经连杆转化为活塞的往复运动，同时它也是主要的受力部件。

3)活塞组件：主要有活塞头、活塞环、托瓦和活塞杆。

活塞的形状和尺寸与气缸有密切关系，分为双作用和单作用活塞。

活塞环用以密封气缸内的高压气体，防止其从活塞和气缸之间的间隙泄漏。

托瓦的作用顾名思义是起支撑活塞的作用，所以托瓦也是易损件，托瓦材质的好坏也直接影响压缩机的使用寿命。

4)填料：活塞杆填料主要用于密封气缸内座与活塞杆之间的间隙，阻止气体沿活塞杆径向泄漏。

填料环的制造及安装涉及“三个间隙”。

分别为轴向间隙(保证填料环在环槽内能自由浮动)，径向间隙(防止由于活塞杆的下沉使填料环受压造成变形或者损坏)和切向间隙(用于补偿填料环的磨损)。

目前平面填料多为“三六瓣型”和“切向切口三瓣型”。

5)气阀:是压缩机最主要的组件，同时也是最容易损坏的零件。

其设计的好坏会直接影响到压缩机的排气量、功耗及运转可靠性。

曲柄连杆机构名词解释概述及解释说明1. 引言1.1 概述曲柄连杆机构是一种常见的机械传动结构，它由曲柄和连杆组成，通过运动副的连接使得曲柄产生往复旋转运动，并将这种运动转化为连杆的直线往复运动。

该机构在许多领域中得到广泛应用，如汽车发动机、农业机械和工业设备等。

本文将对曲柄连杆机构进行全面的名词解释和详细的说明。

1.2 文章结构本文将按照以下结构来介绍曲柄连杆机构的相关内容：第2部分：曲柄连杆机构的定义和原理。

我们将介绍曲柄连杆机构的基本概念以及其组成部分，并详细解释其工作原理和运动特点，以便读者能够更好地理解该机构。

第3部分：曲柄连杆机构的分类与应用领域。

在此部分中，我们将对不同类型的曲柄连杆机构进行分类介绍，并通过案例分析展示其在汽车发动机等领域中的具体应用。

第4部分：曲柄连杆机构设计与优化方法研究进展。

我们将介绍曲柄连杆机构的设计流程和基本原则，并列举当前常用的设计软件和工具。

此外，我们还将探讨曲柄连杆机构优化方法的研究现状和未来发展趋势。

第5部分：结论。

在这一部分，我们将对全文进行小结，并指出本研究存在的不足之处以及进一步研究的方向。

同时，我们还将展望曲柄连杆机构在未来的应用前景。

1.3 目的本文旨在对曲柄连杆机构进行深入解析，帮助读者全面了解其定义、原理、分类和应用领域，并介绍相关的设计与优化方法。

通过掌握这些知识，读者能够更好地理解曲柄连杆机构在实际应用中的意义和作用，并为相关领域中的工程设计和科学研究提供参考依据。

2. 曲柄连杆机构的定义和原理：曲柄连杆机构是一种常见的机械传动装置，由曲柄、连杆和活塞组成。

它通过转动曲柄轴使连杆运动，从而实现能量的转换和传递。

2.1 曲柄连杆机构的概念和基本组成部分：曲柄连杆机构主要由三个基本部分组成：曲柄、连杆和活塞。

- 曲柄：曲柄一般为一个旋转轴，又称为枢轴或者主轴。

它被固定在机器的机壳上，并具有一个离心浇铸或锻造得到的非对称几何形状。

- 连杆：连杆是连接曲柄与活塞的元件，其长度可以控制活塞的运动幅度。

238往复式压缩机的曲柄连杆机构包括曲轴、连杆、十字头等组件，它不仅要将驱动的回转运动转换为活塞的往复直线运动，而且是传递动力的机构。

连杆是连接做旋转运动的曲轴与十字头的组件，十字头是连接做摇摆运动的连杆和做往复运功的活塞杆的部件，它直接把曲轴的旋转运动转化为活塞的直线往复运动，并在滑道上起导向作用，它所受到的综合活塞力和往复惯性力比较复杂，连接十字头与连杆的十字头销是主要的受力零件，经验表明，十字头销是压缩机中最容易损坏的零件之一。

1　故障概况及经过某加气站4台压缩机在运行时间很短的情况下（300～600小时不等），连杆-十字头组件多次出现同样故障，导致设备无法正常使用。

故障特征为出现较大的、不规律的撞击声；原本固定在连杆小头上的衬套出现松动打滑现象；十字头销、孔与小头衬套均有严重的磨损，十字头孔磨损后振动加剧，造成十字头表面巴氏合金涂层的磨损。

第一次出现十字头磨损后，厂家采取了加固衬套的措施，即在连杆小头上打孔，增加一个定位销来固定衬套。

运行一段时间后定位销失去作用，衬套依然松动打滑，同类故障依然出现。

第二次改造更换了连杆十字头组件。

主要改动有增加连杆、十字头销宽度5cm；调整十字头油路布置，增加十字头销油孔，增加十字头油槽，改善润滑效果；调整了十字头销与连杆小头衬套的间隙。

压缩机更换新型连杆、十字头组件后运行情况良好，未出现异响及小头衬套打转现象，各部件间配合间隙未发现异常。

2　事故原因及失效机理分析针对设备故障，主要从部件设计、部件制造质量、部件安装质量、日常运行、维护保养等方面分析可能影响部件运行效果的因素。

①设计方面。

连杆-十字头承受由曲轴传递到活塞的巨大作用力，连杆小头衬套过盈量为十字头销直径的0.15%，约为0.11mm，实际运行中预紧力偏低，当连杆小头衬套承受连续冲击力作用时，衬套出现打转现象，原来与连杆相通的油路被破坏，润滑油膜遭到破坏，十字头销局部运动瞬间承受高温，造成损坏。

第一节曲柄连杆机构曲柄连杆机构是柴油机的主要运动件，主要包括曲轴和连杆，对于十字头式柴油机还包括十字头组件。

曲柄连杆机构的主要作用是将活塞的往复运动转换成回转运动，并输出动力。

一、十字头组件1．十字头组件的作用及工作条件十字头组件是船用二冲程十字头式柴油机的特有部件。

它的主要作用是将活塞组件和连杆组件连接起来，把活塞的气体力和惯性力传给连杆，承受侧推力并给活塞在气缸中的运动导向。

主要包括十字头本体，十字头滑块和十字头轴承（连杆小端轴承）等。

如图2-26所示。

十字头组件的工作条件是比较苛刻的。

十字头本体和轴承要承受周期性的气体爆发压力；十字头滑块要承受侧推力的作用。

特别是十字头头轴承，由于单向受力及连杆只作摆动，不易形成良好的润滑，工作条件更为恶劣。

图2-26十字头的构造2．十字头的构造十字头的结构有以下几种类型。

根据十字头滑块的结构形式可分为单滑块结构、圆筒形滑块结构和双滑块结构。

双滑块结构的正倒车承压面相同，比较安全可靠。

导板设在机架的横隔板上(见图2-27)，使连杆摆动平面宽敞，由机器的两侧进行检修工作比较方便，因此应用广泛。

单滑块式十字头结构简单，制造与安装容易，以前应用较多，现在已很少采用。

圆筒形滑块仅为个别机型使用。

根据十字头与活塞杆的连接方式有两种，一种是活塞杆穿过十字头上的孔用螺帽固定，另一种是利用活塞杆下部凸缘和螺栓与十字头连接。

第一种形式由于活塞杆穿过十字头，连杆小端必须采用分岔形式，使十字头轴承工作可靠性降低，现在已基本不用。

而第二种形式由于连杆小端采用全支撑式结构，扩大了轴承的承载面积，改善了轴承的受力状况，使十字头轴承的工作可靠性大大提高。

目前MAN B&W和SULZER公司最新生产的柴油机都采用这种结构。

图2-26为MAN B&W公司生产的S-MC-C型柴油机的十字头，它主要由十字头销3和十字头滑块4组成。

活塞杆通过四个螺栓固定在十字头销上部的平面上，十字头销连杆小端轴承5支撑，连杆小端轴承盖为中空结构，两侧为十字头滑块，滑块两侧的工作面上都浇有减磨合金，并开设油槽，滑块可沿着固定在机架上两侧的相应导板滑动，并传递侧推力。