柴油机连杆螺栓断裂的原因

柴油机连杆螺栓的检查：

1） 外观检查

检查螺栓表面有无肉眼可见缺陷，不允许有碰伤、拉毛、变形、裂纹、螺纹损坏和配合松动等缺陷。

2）裂纹检验

采用放大镜、着色探伤或磁粉探伤等方法检查螺栓的各圆角、螺纹之间的过渡处有无纹。

3）测量螺栓长度

测量螺栓长度以发现螺栓的永久变形。四冲程柴油机连杆螺栓伸长量超过原设计长度的2% 时即应报废换新。

螺栓伸长或出现颈缩大多是安装时用力过大所致，或因柴油机发生拉缸、咬缸时使连杆螺栓受到过大拉应力的结果。安装螺栓时，由于错误地认为螺栓旋得越紧越好，以致过分上紧螺母，造成螺栓变形或断裂。

柴油机连杆螺栓为什么是细牙的？

1. 由于拉伸应力区面积较大，细牙的抗拉强度较高。

2. 由于细牙的小径较大，抗扭转和横向剪切强度的能力较高。

3. 提高自锁能力。因为其螺旋线角度较小，可以更接近调整精度。达到螺栓顶载荷所需力矩较小。在容易出现振动的场合防松性更好。

4． 细牙螺纹能够更好地拧入薄壁工件，拧入硬制材料也更容易。

柴油机连杆螺栓折断的主要原因： 1、安装时螺栓扭力过大 连杆螺栓是细牙螺纹精制而成，杆程较长，当螺帽扳到应有紧固程序后，若再加力扳紧仍可扳动。所以操纵者往往因心理素质差，怕螺栓松动，不安螺栓规定的力矩用扭力表扳手扭紧，而是凭经验用大扳多人一齐用力，有时为能赶上螺栓于螺母的销孔串到一起而多拧半圈，致使螺栓承受过大的拉应力而产生拉伸变形。

2、安装前对螺栓的技术检验不够鉴别螺栓的质量好坏，不能从单方面宏观上检查没问题就可放心使用，而应从每一个细节认真检查，对螺栓的质量及能否重复使用必须具备以下条件：（1）拆修重新组装的螺栓进行磁力探伤检验，在没有仪器检查的情况下，螺栓也要保证不许有裂纹、斑痕及麻点。（2）因螺栓是采用细牙螺纹，所以螺纹的表面应没有凹痕，毛刺及擦伤。螺栓的配合表面应保证要求的光洁度。（3）测量螺栓的拉伸变形的办法，可用千分卡或专用样板测量，螺栓支承面至尾部的长度也可用标准螺栓对照检查，一般变形长度超过2%即应换新。（4）测量螺栓是否有裂纹的简易方法，可用绳将螺栓吊起，用锤轻轻敲击听其清晰程序辨认好坏。 从螺栓折断的事故调查中发现，多数是因忽略了上述原因导致。

第２５卷第４期　２００２年８月　世界海运　Ｗｏｒｌｄ　Ｓｈｉｐｐｉｎｇ　Ｖ０１．２５　Ｎｏ．４　Ａｕｇｕｓｔ　２００２　

【关键词】柴油机；连杆螺栓；断裂；分析　

【摘要】对一起船舶发电柴油机连杆螺栓断裂导致的机损事故进行了详细分析，并提出了相应的对策。　【中图分类号】　．１　【文献标识码】Ｂ　【文章编号】１００６－７７２８（２００２）０４－（０）Ｏ４）２　

１事故原因分析　

某船在一次航行中，发现发电柴油机第—缸连杆大端连杆　

螺栓断掉，致使连杆在运行中甩出机外。该机船上自行保养已　

有１　０００　ｈ，出事前各种参数正常。现场并没有发现曲轴表面　

有断油或过热引发的拉痕咬瓦等现象。根据对断掉的连杆螺栓　

进行外观检查和失效分析，该螺栓上螺母保险开口销完好，螺　

栓未见拉长及圆角平滑过渡处光滑没有应力集中的地方。螺栓　经探伤未见其他缺陷。断口位于连杆大端杆身与轴承盖连接　

处，断口处平整光滑为承受剪切力而断裂。该机连杆大端剖合　

面的形式为锯齿形结构斜切口形，该机连杆大端剖合面处的锯　齿形结构既起定位作用又具有较高的抗剪能力。正常隋况下，　

连杆螺栓在机Ｅ匕紧后，只承受装配预紧拉伸力，运行中也不　

承受剪切力，剪切力由连杆的这种锯齿形部分来承受。现在连　杆螺栓发生了剪切断掉，连杆大端这种锯齿形结陶丧失抗剪切　

力的功能，也就是连杆大端剖合面没有按说明书的要求压紧在　

一起。我们查看上次保养记录及询问二管轮，该连杆螺栓换新　

运行了５　０００　ｈ，但保养中未能按说明书要求按４４０￣５３０　Ｎ．ｍ　

的力上紧。这是因为该缸若按要求上紧连杆螺栓就会产生盘车　

过重及轴瓦温度偏高的故障，于是船上的做法是将螺栓上紧后　

再退出—些，使盘车正常，试车运行未见异常。由于这只缸连　

杆已被打坏，于是对该机有同样问题的第二缸连杆进行检查。　根据这种现象我们分析原因有以下几点，并逐步进行排除。　

（１）轴瓦本身过厚，但对轴瓦的测量是：瓦面光滑，厚度　

符合说明书要求。　

柴油机Diesel Engine第43卷(2021)第4期Vol. 43(2021) No. 4

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关于12V PA6-280型柴油机连杆瓦故障分析

及改进措施

张旭峰，王金亭，仇立兵，沈 彪

(上海船用柴油机研究所，上海200090)

摘 要：针对某船的12V PA6-280型柴油机在使用过程中出现的连杆瓦碎裂、活塞拉缸、活塞顶群 分离、曲轴出现裂纹等故障，在分析故障发生前柴油机使用和保养情况的基础上，对可能引起故障

的原因进行了逐一排查。排查结果表明：轴瓦减磨层钢背存在微裂纹,且连杆瓦瓦背与连杆大端孔

贴合不紧密，在使用过程中产生微动磨损和疲劳破坏，最终导致瓦背断裂。据此提出了相关维修保 养建议&关键词：柴油机;连杆；曲轴;拉缸；裂纹

中图分类号:TK423.3 ；TK428 文献标识码：B 文章编号$1001-4357(2021)04-0054-04

Fault Analysis and Improvement Measures of the Connecting Rod

Bush on a 12V PA6-280 Diesel Engine

Zhang Xufecg，Wang Jinhng，Qin Libing，Shen Biao

(Shanghai Maine Diesel Engine Reseerch Institute， Shanghai 200090 )

Abstract: Aiming ai the failure of a 12V PA6-280 ma/ne diesel engine，including broTen connecting rod bush，piston scuffing，separation of piston crown unit，cranTshaOt cracT，etc.，based on the antysis of

船舶柴油机在运行中发生连杆大端击穿机体且连杆伸出机体以外，俗称这种事故为“伸腿事故”。

这种事故是船舶航行重大机损事故之一，给船舶柴油机造成巨大损伤，严重时可使整台机器损坏而至报废；同时有可能引起润滑油油雾燃烧，底部润滑油起火，导致机舱火警恶性事故。

一

对某拖轮发生船舶柴油机“伸腿事故”的分析

1.事故的经过：

该拖轮为两台6135型柴油机，于2000年5月25日份大修完工后进行启动试运转，经过4个多小时的运转磨合，柴油机的油压、油温、水温及机器燃烧一切正常，并在正式投入生产前进行了5个小时的试航，柴油机在运转中一切正常。

在 5月30日上午该轮启航投入营运。

航行1小时后，机舱发生巨大声响，值班人员立即停车，发现一台主机连杆大端已击穿机体，从气门处伸出来。

2.拆机检查：

发现各缸的气门均打击活塞顶，第四缸严重拉缸，油环出槽，活塞裙下部的1／2处断裂，连杆螺栓全部断掉。

连杆轴瓦、曲轴、活塞销锁片和活塞连杆等都很正常。

3.事故原因分析：

机损事故发生后，经过调查，认为这次事故的主要原因是值班人员没有及时打开机器冷却水的止回阀，柴油机冷却水不够用，使机体温度过高所致。

是一次机舱管理责任事故。

二

“伸腿事故”的产生与预防 通过以上这起事故来看，虽然说是一责任事故，但也不能排除以下几种因素：

1.连杆螺栓已使用到疲劳极限，或是连杆螺栓螺帽安装过紧，使螺栓承受过大拉力，再难承活塞上下冲击负荷和拉力，造成连杆螺栓被拉断。

2.新活塞环与缸套壁压得过紧，缸体因承受过大的磨擦力而发热，使机体温度剧增，严重的破坏了润滑油摸，产生拉缸、咬缸等现象，还可能引起润滑油油雾燃烧。

3.活塞与缸套空隙过大，使用已失去弹性的旧油环油环脱出了环槽，也能造成严重的拉缸和咬缸现象，使连杆螺栓因超负荷而被拉断。

4.检修人员技术水平与柴油机装配质量有直接关系，影响到柴油机运转可靠性和使用寿命。应将不合格的零部件换上新的，并严格按照技术要求装配好。