分解柴油發(fā)電機(jī)連桿斷裂失效后的處理措施
發(fā)布時(shí)間：2025-01-06 點(diǎn)擊：145
連桿作為傳遞力因此被廣泛應(yīng)用在各類機(jī)電設(shè)備上，尤其是柴油發(fā)電機(jī)。它通過活塞直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)這個(gè)過程，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出。它作為中介連接著活塞與曲軸，不僅承受著活塞氣體作用力，還會承受一定的周期性沖擊壓力、彎曲力和慣性力。與此可見，連桿的設(shè)計(jì)應(yīng)具有較高的強(qiáng)度與韌勁，也可以看出連桿破裂的些許原因。本文主要目的就是分析連桿斷裂失效的原因并為此提出有效的處理措施。
一、柴油發(fā)電機(jī)連桿失效的原因
1、連桿本身的質(zhì)量問題
連桿本身的質(zhì)量問題主要涉及到原材料的選擇、本身的設(shè)計(jì)以及加熱工藝的選擇。市面上的連桿所存在的問題還有可能是因?yàn)橹圃焐淘谏a(chǎn)時(shí)存在僥幸或者是牟取暴利的心理，節(jié)約成本而選用一些較次的材料制造連桿，由此造成連桿耐用程度差，進(jìn)而導(dǎo)致連桿破裂。其次，連桿的設(shè)計(jì)也十分的重要，設(shè)計(jì)是在計(jì)算連桿最大承受壓力的條件下進(jìn)行，連桿要滿足強(qiáng)度高、韌勁大以及疲勞性能等條件，因此也要求連桿體的幾何結(jié)構(gòu)有良好的構(gòu)造剛度，如構(gòu)造剛度不夠，極易造成連桿斷裂。最后，就是連桿的加熱工藝問題，加熱時(shí)應(yīng)該慎重考慮連桿加熱溫度以及如何加工等問題，連桿在進(jìn)行加熱工藝時(shí)一步錯(cuò)都有可能造成整個(gè)環(huán)節(jié)的的失敗，而且加熱工藝時(shí)所產(chǎn)生的氧化脫碳過多，也會影響連桿的質(zhì)量。
2、連桿疲勞強(qiáng)度遭到破壞
連桿的疲勞壽命是通過受力分析以及斷裂疲勞壽命進(jìn)行計(jì)算的。而造成連桿疲勞強(qiáng)度被破壞的原因也與這兩項(xiàng)有關(guān)。連桿是活塞與曲軸之間相連接的紐帶，意味著連桿需要承受的壓力頗大，還需要承受自身運(yùn)動(dòng)所帶來的摩擦。連桿自身所具備的燃燒室以及曲柄連桿機(jī)構(gòu)也會給它帶來一些氣體壓力以及慣性力，連桿有時(shí)在外力的作用下會產(chǎn)生一些變形，變形嚴(yán)重的影響到連桿的運(yùn)動(dòng)，致使其無法連接活塞與紐帶。且連桿的斷裂屬于疲勞斷裂，是因?yàn)槠浔砻娓街趸撎荚谄溥\(yùn)動(dòng)的過程形成了一個(gè)疲勞源又因?yàn)榫W(wǎng)狀鐵素體的存在，加速降低了連桿的疲勞性能，從而造成裂紋的加速擴(kuò)展。
3、柴油發(fā)電機(jī)氣缸進(jìn)水以及噴油系統(tǒng)異常致使柴油發(fā)電機(jī)連桿斷裂
連桿斷裂的普遍現(xiàn)象有兩種：一是連桿的大頭斷裂，曲軸的接合面有明顯的摩擦或則是金屬轉(zhuǎn)移痕跡，造成的原因則為：主要原因在于潤滑程度，柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，導(dǎo)致其內(nèi)部溫度保持在400～600攝氏度之間，而缺少合格的潤滑油導(dǎo)致履職連桿與曲軸的結(jié)合面難以形成油膜對其進(jìn)行降溫潤滑，進(jìn)而導(dǎo)致其周圍金屬轉(zhuǎn)移。二是連桿小頭端斷裂，造成活塞難以帶動(dòng)曲軸，致使活塞停在上止點(diǎn)位置，其原因?yàn)椋撼佟Ｔ诓裼桶l(fā)電機(jī)超速的狀態(tài)下，柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的上升導(dǎo)致連桿兩端承受的壓力也在不斷地上升，柴油發(fā)電機(jī)在超速時(shí)往往無法承受過多的負(fù)載，造成柴油發(fā)電機(jī)連桿最薄弱的部位會發(fā)生斷裂。三是連桿螺栓松動(dòng)引起連桿斷裂。造成斷裂原因：氣缸進(jìn)水，進(jìn)入少量水時(shí)，水會因?yàn)楦變?nèi)溫度直接變?yōu)樗蠚猓瑢?dǎo)致缸內(nèi)無法形成可燃合氣，隨著缸內(nèi)水量的增多，水會積存在活塞的頂部，從而增大了活塞帶給連桿的壓力，引起發(fā)生彎曲和斷裂，甚至導(dǎo)致相關(guān)組件遭到破壞，尤其是柴油發(fā)電機(jī)缸體。
二、柴油發(fā)電機(jī)連桿斷裂失效后的處理措施
1、連桿生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)的合理性分析
連桿生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，連桿所能承受的壓力由柴油發(fā)電機(jī)氣缸進(jìn)水量以及柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速來決定。且在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)明確連桿結(jié)構(gòu)且清楚連桿大頭與連桿小頭應(yīng)該連接在哪個(gè)零件上。連桿通常由連桿體、連桿螺栓、連桿軸瓦以及連桿蓋等零件組成，連桿蓋與連桿體又被分為連桿大頭、桿身和連桿小頭，連桿大頭連接曲軸的連桿軸頸，為了連接更為精細(xì)，一般都要做成分開式，為了連接的更為無痕，在大頭孔座中安裝連桿軸瓦，讓其與曲軸的連桿軸頸和在一起。連桿小頭連接活塞，為減小連接摩擦，一般會將連桿小頭進(jìn)行改造安裝一個(gè)活塞銷，小頭桿身經(jīng)常做成“工”或“h”形的斷面，這樣就可以在不影響剛度與強(qiáng)度的情況下減輕質(zhì)量。現(xiàn)在連桿的制造工藝分為兩種：一是傳統(tǒng)連桿制造工藝，二是連桿裂解工藝。相比較而言，傳統(tǒng)連桿制造工藝所需要的工序較多，精度難以保證，適應(yīng)性較差；現(xiàn)在的加工工藝，采用數(shù)控加工因此它的工序更加集中，可以靈活調(diào)整，適應(yīng)性極強(qiáng)。鋼鍛連桿時(shí)，使用的材料一是碳素鋼和合金鋼，二是非調(diào)質(zhì)鋼，三是粉末燒結(jié)。最重要的是材料需要精純，如果含有大量雜質(zhì)時(shí)，會在使用達(dá)到一定程度時(shí)，導(dǎo)致晶體內(nèi)部產(chǎn)生變形，且隨著磨損次數(shù)的增多，最終導(dǎo)致基體材料斷裂。
2、對連桿的疲勞壽命進(jìn)行深刻研究
工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械使用最基本的三個(gè)基本要求是強(qiáng)度、剛度以及疲勞壽命，工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械失效的主要原因之一就是疲勞破壞，且重復(fù)載荷也會導(dǎo)致疲勞失效。
疲勞壽命就是說機(jī)械或結(jié)構(gòu)從開始受到破壞到最后完全壞掉所作用的循環(huán)載荷的次數(shù)或是時(shí)間。零件及結(jié)構(gòu)的疲勞破壞可分為3個(gè)階段：一是微觀裂紋階段；二是宏觀裂紋擴(kuò)展階段，在此階段，裂紋沿與主應(yīng)力垂直方向擴(kuò)展；三是瞬時(shí)斷裂階段。還需要我們進(jìn)行研究的是疲勞力學(xué)性能指示以及疲勞強(qiáng)度測試，在生產(chǎn)中，明確有金屬的疲勞力學(xué)性能指示的標(biāo)準(zhǔn)與工具。
3、柴油發(fā)電機(jī)使用者應(yīng)按時(shí)保養(yǎng)柴油發(fā)電機(jī)
好的柴油發(fā)電機(jī)也應(yīng)該有良好的保養(yǎng)與維修，因此在此建議柴油發(fā)電機(jī)使用者定期對柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行維修。而且連桿的斷裂有時(shí)也與其有關(guān)，比如連桿大頭斷裂，就是潤滑不良導(dǎo)致的。為了防止?jié)櫥涣嫉默F(xiàn)象出現(xiàn)，用戶要定期檢查機(jī)油油位，定期更換柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油并且定期檢查和更換空濾芯。適當(dāng)補(bǔ)充機(jī)油，可以使柴油發(fā)電機(jī)工作的更加順利，更換空濾芯是為了防止磨料進(jìn)入柴油發(fā)電機(jī)。對柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行維修時(shí)，應(yīng)該找一些技術(shù)較好且工齡較長的柴油發(fā)電機(jī)維修工人，若在用浸泡法進(jìn)行清洗時(shí)沒有及時(shí)的抽干清洗液，會導(dǎo)致啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)時(shí)頂缸。在清洗進(jìn)氣系統(tǒng)清洗時(shí)，如維修工人的技術(shù)粗糙，可能會造成柴油發(fā)電機(jī)在高速行駛時(shí)發(fā)生頂缸事件。用戶在購買發(fā)電機(jī)組時(shí)，不僅要注重車的外表、性能以及柴油發(fā)電機(jī)外，更要格外的注重氣缸的質(zhì)量以及儲存量。用戶在駕駛柴油發(fā)電機(jī)時(shí)，也應(yīng)該注意不能擅自調(diào)高柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如果在行駛過程中發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)超速，應(yīng)立即熄火送回經(jīng)銷商處進(jìn)行檢查。
柴油發(fā)電機(jī)的好壞取決于柴油機(jī)的效用，而柴油機(jī)的好壞在一定程度上取決于連桿的質(zhì)量。因此，柴油發(fā)電機(jī)用戶想要穩(wěn)定的電力輸出體驗(yàn)就必須注重其保養(yǎng)，即對柴油發(fā)電機(jī)及其零件進(jìn)行定時(shí)的保養(yǎng)與維修。在連桿制造前，應(yīng)對材料進(jìn)行嚴(yán)格的金相檢驗(yàn)，其表面不能有任何的摩擦或擦傷痕跡。還應(yīng)該注意的材料選擇問題，以及加熱工藝問題，材料的選擇可能會影響到一些零件性能的發(fā)揮，正確的加熱工藝可以減少或者是預(yù)防氧化脫碳的存在。
發(fā)電機(jī)常見的7個(gè)技術(shù)問答，你能答對幾道呢？
柴油發(fā)電機(jī)組的最新國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（自動(dòng)啟動(dòng)供電和自動(dòng)停機(jī)的可靠性要求）
發(fā)電機(jī)防護(hù)等級定義是什么？
柴油發(fā)電機(jī)日常檢查與調(diào)試
康明斯柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)保養(yǎng)規(guī)范
發(fā)電機(jī)運(yùn)行中主要有哪些損耗？
柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油變黑必須要更換嗎？
什么是柴油發(fā)電機(jī)壓縮空氣系統(tǒng)
一、柴油發(fā)電機(jī)連桿失效的原因
1、連桿本身的質(zhì)量問題
連桿本身的質(zhì)量問題主要涉及到原材料的選擇、本身的設(shè)計(jì)以及加熱工藝的選擇。市面上的連桿所存在的問題還有可能是因?yàn)橹圃焐淘谏a(chǎn)時(shí)存在僥幸或者是牟取暴利的心理，節(jié)約成本而選用一些較次的材料制造連桿，由此造成連桿耐用程度差，進(jìn)而導(dǎo)致連桿破裂。其次，連桿的設(shè)計(jì)也十分的重要，設(shè)計(jì)是在計(jì)算連桿最大承受壓力的條件下進(jìn)行，連桿要滿足強(qiáng)度高、韌勁大以及疲勞性能等條件，因此也要求連桿體的幾何結(jié)構(gòu)有良好的構(gòu)造剛度，如構(gòu)造剛度不夠，極易造成連桿斷裂。最后，就是連桿的加熱工藝問題，加熱時(shí)應(yīng)該慎重考慮連桿加熱溫度以及如何加工等問題，連桿在進(jìn)行加熱工藝時(shí)一步錯(cuò)都有可能造成整個(gè)環(huán)節(jié)的的失敗，而且加熱工藝時(shí)所產(chǎn)生的氧化脫碳過多，也會影響連桿的質(zhì)量。
2、連桿疲勞強(qiáng)度遭到破壞
連桿的疲勞壽命是通過受力分析以及斷裂疲勞壽命進(jìn)行計(jì)算的。而造成連桿疲勞強(qiáng)度被破壞的原因也與這兩項(xiàng)有關(guān)。連桿是活塞與曲軸之間相連接的紐帶，意味著連桿需要承受的壓力頗大，還需要承受自身運(yùn)動(dòng)所帶來的摩擦。連桿自身所具備的燃燒室以及曲柄連桿機(jī)構(gòu)也會給它帶來一些氣體壓力以及慣性力，連桿有時(shí)在外力的作用下會產(chǎn)生一些變形，變形嚴(yán)重的影響到連桿的運(yùn)動(dòng)，致使其無法連接活塞與紐帶。且連桿的斷裂屬于疲勞斷裂，是因?yàn)槠浔砻娓街趸撎荚谄溥\(yùn)動(dòng)的過程形成了一個(gè)疲勞源又因?yàn)榫W(wǎng)狀鐵素體的存在，加速降低了連桿的疲勞性能，從而造成裂紋的加速擴(kuò)展。
3、柴油發(fā)電機(jī)氣缸進(jìn)水以及噴油系統(tǒng)異常致使柴油發(fā)電機(jī)連桿斷裂
連桿斷裂的普遍現(xiàn)象有兩種：一是連桿的大頭斷裂，曲軸的接合面有明顯的摩擦或則是金屬轉(zhuǎn)移痕跡，造成的原因則為：主要原因在于潤滑程度，柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，導(dǎo)致其內(nèi)部溫度保持在400～600攝氏度之間，而缺少合格的潤滑油導(dǎo)致履職連桿與曲軸的結(jié)合面難以形成油膜對其進(jìn)行降溫潤滑，進(jìn)而導(dǎo)致其周圍金屬轉(zhuǎn)移。二是連桿小頭端斷裂，造成活塞難以帶動(dòng)曲軸，致使活塞停在上止點(diǎn)位置，其原因?yàn)椋撼佟Ｔ诓裼桶l(fā)電機(jī)超速的狀態(tài)下，柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的上升導(dǎo)致連桿兩端承受的壓力也在不斷地上升，柴油發(fā)電機(jī)在超速時(shí)往往無法承受過多的負(fù)載，造成柴油發(fā)電機(jī)連桿最薄弱的部位會發(fā)生斷裂。三是連桿螺栓松動(dòng)引起連桿斷裂。造成斷裂原因：氣缸進(jìn)水，進(jìn)入少量水時(shí)，水會因?yàn)楦變?nèi)溫度直接變?yōu)樗蠚猓瑢?dǎo)致缸內(nèi)無法形成可燃合氣，隨著缸內(nèi)水量的增多，水會積存在活塞的頂部，從而增大了活塞帶給連桿的壓力，引起發(fā)生彎曲和斷裂，甚至導(dǎo)致相關(guān)組件遭到破壞，尤其是柴油發(fā)電機(jī)缸體。
二、柴油發(fā)電機(jī)連桿斷裂失效后的處理措施
1、連桿生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)的合理性分析
連桿生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，連桿所能承受的壓力由柴油發(fā)電機(jī)氣缸進(jìn)水量以及柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速來決定。且在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)明確連桿結(jié)構(gòu)且清楚連桿大頭與連桿小頭應(yīng)該連接在哪個(gè)零件上。連桿通常由連桿體、連桿螺栓、連桿軸瓦以及連桿蓋等零件組成，連桿蓋與連桿體又被分為連桿大頭、桿身和連桿小頭，連桿大頭連接曲軸的連桿軸頸，為了連接更為精細(xì)，一般都要做成分開式，為了連接的更為無痕，在大頭孔座中安裝連桿軸瓦，讓其與曲軸的連桿軸頸和在一起。連桿小頭連接活塞，為減小連接摩擦，一般會將連桿小頭進(jìn)行改造安裝一個(gè)活塞銷，小頭桿身經(jīng)常做成“工”或“h”形的斷面，這樣就可以在不影響剛度與強(qiáng)度的情況下減輕質(zhì)量。現(xiàn)在連桿的制造工藝分為兩種：一是傳統(tǒng)連桿制造工藝，二是連桿裂解工藝。相比較而言，傳統(tǒng)連桿制造工藝所需要的工序較多，精度難以保證，適應(yīng)性較差；現(xiàn)在的加工工藝，采用數(shù)控加工因此它的工序更加集中，可以靈活調(diào)整，適應(yīng)性極強(qiáng)。鋼鍛連桿時(shí)，使用的材料一是碳素鋼和合金鋼，二是非調(diào)質(zhì)鋼，三是粉末燒結(jié)。最重要的是材料需要精純，如果含有大量雜質(zhì)時(shí)，會在使用達(dá)到一定程度時(shí)，導(dǎo)致晶體內(nèi)部產(chǎn)生變形，且隨著磨損次數(shù)的增多，最終導(dǎo)致基體材料斷裂。
2、對連桿的疲勞壽命進(jìn)行深刻研究
工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械使用最基本的三個(gè)基本要求是強(qiáng)度、剛度以及疲勞壽命，工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械失效的主要原因之一就是疲勞破壞，且重復(fù)載荷也會導(dǎo)致疲勞失效。
疲勞壽命就是說機(jī)械或結(jié)構(gòu)從開始受到破壞到最后完全壞掉所作用的循環(huán)載荷的次數(shù)或是時(shí)間。零件及結(jié)構(gòu)的疲勞破壞可分為3個(gè)階段：一是微觀裂紋階段；二是宏觀裂紋擴(kuò)展階段，在此階段，裂紋沿與主應(yīng)力垂直方向擴(kuò)展；三是瞬時(shí)斷裂階段。還需要我們進(jìn)行研究的是疲勞力學(xué)性能指示以及疲勞強(qiáng)度測試，在生產(chǎn)中，明確有金屬的疲勞力學(xué)性能指示的標(biāo)準(zhǔn)與工具。
3、柴油發(fā)電機(jī)使用者應(yīng)按時(shí)保養(yǎng)柴油發(fā)電機(jī)
好的柴油發(fā)電機(jī)也應(yīng)該有良好的保養(yǎng)與維修，因此在此建議柴油發(fā)電機(jī)使用者定期對柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行維修。而且連桿的斷裂有時(shí)也與其有關(guān)，比如連桿大頭斷裂，就是潤滑不良導(dǎo)致的。為了防止?jié)櫥涣嫉默F(xiàn)象出現(xiàn)，用戶要定期檢查機(jī)油油位，定期更換柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油并且定期檢查和更換空濾芯。適當(dāng)補(bǔ)充機(jī)油，可以使柴油發(fā)電機(jī)工作的更加順利，更換空濾芯是為了防止磨料進(jìn)入柴油發(fā)電機(jī)。對柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行維修時(shí)，應(yīng)該找一些技術(shù)較好且工齡較長的柴油發(fā)電機(jī)維修工人，若在用浸泡法進(jìn)行清洗時(shí)沒有及時(shí)的抽干清洗液，會導(dǎo)致啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)時(shí)頂缸。在清洗進(jìn)氣系統(tǒng)清洗時(shí)，如維修工人的技術(shù)粗糙，可能會造成柴油發(fā)電機(jī)在高速行駛時(shí)發(fā)生頂缸事件。用戶在購買發(fā)電機(jī)組時(shí)，不僅要注重車的外表、性能以及柴油發(fā)電機(jī)外，更要格外的注重氣缸的質(zhì)量以及儲存量。用戶在駕駛柴油發(fā)電機(jī)時(shí)，也應(yīng)該注意不能擅自調(diào)高柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如果在行駛過程中發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)超速，應(yīng)立即熄火送回經(jīng)銷商處進(jìn)行檢查。
柴油發(fā)電機(jī)的好壞取決于柴油機(jī)的效用，而柴油機(jī)的好壞在一定程度上取決于連桿的質(zhì)量。因此，柴油發(fā)電機(jī)用戶想要穩(wěn)定的電力輸出體驗(yàn)就必須注重其保養(yǎng)，即對柴油發(fā)電機(jī)及其零件進(jìn)行定時(shí)的保養(yǎng)與維修。在連桿制造前，應(yīng)對材料進(jìn)行嚴(yán)格的金相檢驗(yàn)，其表面不能有任何的摩擦或擦傷痕跡。還應(yīng)該注意的材料選擇問題，以及加熱工藝問題，材料的選擇可能會影響到一些零件性能的發(fā)揮，正確的加熱工藝可以減少或者是預(yù)防氧化脫碳的存在。
發(fā)電機(jī)常見的7個(gè)技術(shù)問答，你能答對幾道呢？
柴油發(fā)電機(jī)組的最新國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（自動(dòng)啟動(dòng)供電和自動(dòng)停機(jī)的可靠性要求）
發(fā)電機(jī)防護(hù)等級定義是什么？
柴油發(fā)電機(jī)日常檢查與調(diào)試
康明斯柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)保養(yǎng)規(guī)范
發(fā)電機(jī)運(yùn)行中主要有哪些損耗？
柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油變黑必須要更換嗎？
什么是柴油發(fā)電機(jī)壓縮空氣系統(tǒng)