9-10第十节 连杆螺栓断裂

第九章柴油机的运行管理与应急处理339

第十节连杆螺栓断裂

柴油机的连杆螺栓必须十分坚固、工作可靠，运转时连杆螺栓一旦断裂就会发生机损事故，并可能造成人员伤亡。连杆螺栓的断裂事故，几乎全部发生于四冲程柴油机，这是因为四冲程柴油机的往复运动质量的惯性力在连杆螺栓上产生比较大的交变拉伸力，因此发生连杆螺栓断裂事故较多。

一、对连杆螺栓断裂的统计

根据日本海事协会对船用发电柴油机连杆螺栓断裂事故的调查报告，连杆螺栓断裂的位置和原因如下：

1．断裂位置

（1）在螺纹部分断裂的占46%；

（2）中央圆角处断裂的占40%；

（3）在螺栓头根部断裂的占10%。

2．断裂原因

（1）由于疲劳，占40%；

（2）忘记装防止螺栓转动的开口销等，占25%；

（3）上紧不良，占13%；

（4）圆角不足等设计、加工不良，占12%；

（5）材料本身存在缺陷，占12%。

二、故障实例

例1．某船柴油发电机为MAN G7V23.5/33，运行中发现频率下降，有敲击声，尚未停车听到一声巨响，第1缸被炸开。检查结果是第1缸右侧连杆螺栓断裂，断面有缩口；左侧连杆螺栓弯曲扭断；连杆大端轴承与平衡块飞落，曲柄销拉毛，杆身弯曲；缸套与活塞破碎；曲轴箱破裂。

原因分析：事故是由于右侧连杆螺栓在安装时预紧力过大，连杆螺栓被拉长超过规定值，在运转中被拉断。右侧螺栓断裂后，迫使左侧螺栓弯曲并带着下轴承盖撞击机体而断裂，致使连杆伸腿。

例2．某船A278-B型柴油发电机在运行中突然发出强烈的敲击声并停车，结果是第3缸连杆螺栓折断，连杆伸腿，使曲轴箱破裂，运动部件损坏。

原因分析：第3缸右侧连杆螺栓的开口销不知何时脱落，螺帽松脱，使右侧连杆螺栓脱落。连杆轴承成了单边紧固状态，使左侧连杆螺栓集中受力而断裂，致使连杆伸腿。

例3．某船MRB6型柴油发电机右侧连杆螺栓断裂，引起连杆轴承损坏、连杆弯曲、活塞裙部缺损、曲轴箱破裂等。

原因分析：断裂部位在连杆螺栓螺帽紧固的螺纹部分，断裂起点在螺栓内侧，而外侧螺帽紧配平面接触很紧，因上紧时接触面倾斜，螺栓中心线挠曲，产生应力集中。

三、对连杆螺栓的检查

对新换的螺栓和使用中的连杆螺栓要仔细检查后方可安装使用，其检查内容有：

340 船舶柴油机

（1）按柴油机说明书规定周期检修时，对使用或换新的连杆螺栓必须进行探伤检查后方能装复使用；

（2）如无条件做探伤检查时，应使用放大镜或肉眼检查有无缺陷，特别要注意检查螺栓的头部、螺纹及根部；

（3）用牙规检查螺距，用直尺检查弯曲情况和螺栓长度；

（4）检查螺帽与螺杆螺纹部位、螺杆与轴承接触面的配合及磨损情况；

（5）用手锤敲击螺栓，通过声响判断有无明显缺陷；

（6）检查定位销是否松动或磨损；

（7）上紧螺帽后检查连杆螺栓伸长量，如超过说明书规定应换新；

（8）插入开口销并锁紧；

（9）严格按使用期限更换连杆螺栓，四冲程柴油机连杆螺栓寿命一般为15000~20000h。

四、上紧螺栓时注意事项

（1）必须保持垫片（如有的话）和轴承上、下接合面的清洁，以确保其完全接触；

（2）使用扭力扳手或液压工具，按规定的力度上紧螺帽；

（3）严格遵守上紧次序，切忌单边上紧，应分几次交替上紧；

（4）注意原来的上紧记号；

（5）新型四冲程柴油机，上紧连杆螺帽有专用的样板，规定每次上紧各缸的连杆螺栓的螺帽角度必须一致，也规定了上紧次序；

（6）某些四冲程柴油机设有螺栓伸长限制样板，连杆螺栓依次上紧的过程中，用厚薄规插入螺栓头部与样板平面之间，以确定螺栓伸长量是否在允许范围内。