四缸柴油机主轴承盖螺栓断裂失效的研究

第！卷第5期黑龙江科学Vol. 9 2018 年 3 月HEILONGJIANG SCIENCE March 2018
四缸柴油机主轴承盖螺栓断裂失效的研究
权仁周
(广西玉柴动力股份有限公司，广西贵港537000)
摘要：以 的，针对其运行 的断裂问题加以分析与探讨，进一步明确导致螺栓的具体 ，以 ，的率。

关键词！$$;断
中图分类号：TK428 文献标志码：B文章编号：1674 -8646(2018)05 -0008 -02
Research on failure of bolt breakage of main bearing
cap of four-cylinder diesel engine
QUAN Ren-zhou
(Guangxi Yuchai Power Co. ，Ltd.，Guigang537000，China)
Abstract:Taking a four-cylinder diesel engine witli a bench test as an example，the fracture problem of the main bearing cap bolt during its operation is analyzed and discussed，and the specific cause of the bolt failure is further
clarified in order to improve the quality of the bolt and reduce the bolt fracture.
Key words：Four-cylinder diesel engine；Main bearing cap；Bolt；Fracture
由于曲轴能否正常运转需要依靠螺栓的轴力予以 保障，所 轴 是四 动重要
的零部件之一。

尤是的作业过程中，
期性变化的爆 力，还
杆组的往复惯性，可说行环境十分恶劣，极易 断裂问题。

人践工作，对四
轴 断裂失效问题 分 探讨，以供广 行参考借鉴。

1四缸柴油机故障现象
四动机为例，进行台架 的过程中可以看到，当四 行 60 h 后，就 动，停止 的运行进行检查 的被打裂，进一步的拆检查以后 轴 上有一颗 断裂问题。

2四缸柴油机主轴承盖螺栓断裂故障的整体排查
利用鱼骨刺图的方 四轴
所 的断裂问题进行 查，所用的次；满求。

，的 程中可能 的一些问题，所 的程 严格的排查与重点关注。

收稿日期:2018-01 -10
作者简介:权仁周（1985 -)，男，大学本科，助理工程师。

已知螺栓的材料是SCM435,在螺栓的实际生产 过程中先后经历 镦处理、热处、处、搓丝处理、处。

为能地找寻出四缸柴
轴 断裂失效的 ，进行了端口分、金相分析，以便 地对问题 进行剖析。

装配 生产
<1鱼骨刺图排查
Fig. 1Fish spur mapping
3螺栓断裂故障的试验方法与具体分析
由于 的断裂处位于 搓丝的收尾处，所以
断口的 貌上看，2所断口处的宏观照片中，其疲贝纹线十分明显，起裂源区呈 疲劳辉纹的特征。

若 电微镜 断口 详细的观 察，可清楚地看到断口处的疲劳扩域内拥有十分明显的疲劳条纹。

金相检验工作过程中，通所获得的结果也可以清楚地看到，在疲源的裂纹疲劳贝纹是十分明显的，且呈 疲劳辉纹特征，
8
并检 的P元素，如图3所示。

的硬度果为 43.0(42.8、42.9、43.3)，果于35H R C：纸的预期设计要求。

图2断口的宏观照片
Fig.2 Macro photo of the fracture
+*•
—-丨、. M h
L*•
J-l^-^
1r#
1
u i t m*f t i v«ui uj«m m%i m lim 图3起裂源区及疲劳源扫描区域谱图
Fig3 Spectra of crack initiation area and fatigue
source scanning area
断裂断口的宏观分析、微观分析，可以 清楚地看 断裂初期 的断裂面十分 ，所处的 呈 垂直的状态，断裂后期断口逐渐开始 。

的裂源处在断面上的平整处，微观观察可以看 裂源的断裂形貌
呈 疲劳条纹特征，并着向下的不断扩：会产生沿 方向的陡坡，历一段 的疲劳孕育后，向中心扩展，断裂失效问题。

为，必须进一高的搓丝 ，有效避免 断裂失效问题的 。

4主轴承盖螺栓拧紧规范
轴 的拧紧规范进行优化，能
预期的预紧力设 求，进 高
曲轴的可靠性。

所，四轴承盖螺的研究上，保 轴 应用的疲劳强，须 保其预紧力能 的设计求。

为，定轴的预紧力。

由于动机上是无 轴 的预紧力测量的，所 工作中往往采用超声波法，轴
预紧力伸长量的 ，算得轴 的预紧力。

即程中，一批的主轴 预紧力的伸长量关系 标定，测轴 的原始长度，按照相应的拧紧规范实
后再次 轴 的伸长 ，并且 预紧力伸长量的 关系，获得当前的螺预紧力。

还可 改涂油方式、更改拧紧角度、改拧紧力 方 拧紧规范 优化，也可
拧紧前采取预拧紧，以降低拧紧转速的方法降低 散差。

5结语
四轴 的断裂问题进行了宏观、微观 金相组织检验工作，希望能 清楚地认 断裂失效的 ，进
性的解 略。

由于 的使用 材料、规格、加工工艺、检等诸多方面的共。

所以，要想解 断裂失效问题就必须要认真分析造成 失效的真正 ，性的解决办法，尽可能地 高 的搓丝 。

，有的
拧紧规范 优化，有效提高四 、曲轴 动机的可靠性。

参考文献：
[1] 徐荣，梁慧茹，朱世慧.某型柴油机空冷器螺栓断裂分析与解决措
施[J].中华民居（下旬刊），2014，（04):184.
[2] ，国新.气 轴 再制造工艺[J].现代零
部件，2011，（07):64 -68.
[3] ，何海.统计技术在柴油机缸盖螺栓断裂分析上的应用
[J].内燃机，2007，（03):7-9.
[4] 辉.；动 轴承盖螺栓拧紧规范研究[J].柴油机，
2014，（02) ：19 -22.
[5]徐鲁杰，.某型柴油机主轴承盖双头螺柱断裂原因分析
[J].内燃机，2014，（01):60 -62.
[6] ，，吴，等.发动机主轴承盖/壁结构分析[J].内燃
机，2013，（04):5-8.
[7 ]史利军，黄文涛，杜奇圣，等.2021 M〇1VNbB钢汽轮机螺栓断裂的
SEM分析[J].电子显微学报，2000，（04):547 -548.
[8]唐 ，，陈卓群.6110/125Z发动机飞轮螺栓断裂仿真分
析和探讨[J]•机械工程与自动化，2013，（03 ):20 -22.
9。