彭陳（chén）

（江蘇海事職業技術學院航海學院）

船（chuán）舶柴油機連（lián）杆螺栓是（shì）連接杆（gǎn）體與連杆端蓋的一種特殊螺栓, 螺栓承受載荷大（dà）, 受力情況複雜, 連杆螺栓發生斷裂將（jiāng）會（huì）引起嚴重的事故, 輕則打壞缸蓋、缸套、連杆變形, 嚴重（chóng）會導致曲軸斷裂, 機器損壞.據統計在柴油機機損事故中, 連杆螺栓斷（duàn）裂引起的比例高（gāo）達50%以上, 因（yīn）此筆（bǐ）者結（jié）合工作實際分析杆螺栓斷（duàn）裂的原因, 提出一些預（yù）防（fáng）措施。

1　故障現象

韓（hán）國現（xiàn）代船（chuán）廠2007年造18萬t級散裝船, 主機型（xíng）號為HYUNDAI-MAN B&W 6S70MC, 在任職期（qī）間內, 該輪發生螺（luó）栓斷裂事故, HYUNDAI-MAN B&W 6S70MC型柴油（yóu）機的連杆大端結構如圖1所示, 連杆大端為斜切口、齒形結合, 薄（báo）壁軸瓦。

2　故障原因分（fèn）析

1) 連杆螺栓根部應力集中以及尺側出現縫隙.從斷（duàn）裂的（de）螺栓分析, 斷裂處基本都是在螺紋的根部, 連杆螺栓、螺孔及其配合是發生（shēng）斷裂的主要原因.船（chuán）舶柴油機連杆螺栓是固定在連杆大端的螺紋上, 每次柴油機連杆螺（luó）栓更換, 但是螺孔的螺紋卻是不變的, 柴（chái）油機長時間的運轉（zhuǎn）之後, 連杆螺栓與螺紋之間會發生一（yī）定的磨損, 這樣就會造成（chéng）連杆螺（luó）栓與螺孔的（de）螺紋不（bú）是很匹配.船舶柴油機（jī）連杆螺栓的根部比較容易發生應力集中, 而且螺紋的根部恰恰（qià）位於連杆（gǎn）大端軸承齒形接觸的分界麵（miàn）上, 所以連（lián）杆（gǎn）螺栓的根部比較容易發生斷裂.柴（chái）油機長時（shí）間運轉之後, 連杆大端軸承上下齒形（xíng）接觸麵側麵磨損（sǔn）, 出現（xiàn）尺側間隙, 軸承從動, 連杆大端螺栓承受橫向彎曲應力與剪應力, 導致連杆螺栓鬆動, 螺（luó）栓（shuān）在周期性衝（chōng）擊力作用下產生疲勞破壞而斷裂。

2) 連杆（gǎn）螺栓預緊力不正確.在柴油機連杆螺栓裝配過程中, 連杆螺栓預緊力過（guò）大或者過小, 導致（zhì）事（shì）故發生.如果預緊力過大, 會（huì）超過連杆螺栓的屈服（fú）極限, 造成連（lián）杆螺栓的變形（xíng）, 柴油機運（yùn）轉之後, 產生很大的爆發（fā）力, 連杆（gǎn）螺栓處在應力交變得（dé）環境（jìng）下, 裂紋會逐漸擴（kuò）展, Z後（hòu）會發（fā）生（shēng）斷裂.如果預緊（jǐn）力過小, 柴油機（jī）運轉之後, 在往複慣性力的作用下（xià）, 連杆接合麵會長生間隙, 螺（luó）栓會（huì）受到很大（dà）的慣性衝擊力, 導致連杆螺栓斷裂。

3) 連杆蓋安裝錯（cuò）誤.安裝時要將（jiāng）做過同一標記的連杆大端與連杆螺（luó）栓緊固, 裝配錯誤會（huì）導致連杆（gǎn）大端接合（hé）麵（miàn）配合鬆（sōng）動（dòng）, 進而柴油（yóu）機在（zài）運轉過程中連杆蓋鬆（sōng）動會導致連杆螺（luó）栓斷（duàn）裂。

4) 飛車或（huò）活塞在氣缸內燒死.柴油機運轉過（guò）程中, 如果出現“飛車”故障（zhàng）或者活塞在氣缸內發生拉缸故障, 會使連杆螺栓承（chéng）受負荷過大而發生斷裂。

5) 連杆螺（luó）栓質量不（bú）過關.連杆螺栓在工藝和（hé）材質上要求很高, 一般是合金（jīn）鋼和優質低碳鋼, 不能用一般螺栓材料和劣質材料（liào）.一（yī）般螺栓的材質在加工工（gōng）藝與熱處理等方麵不（bú）能完全（quán）達到技術規範.有些螺栓質量（liàng）不過關, 連杆螺栓還沒有達到承受載荷下就發生（shēng）變形而斷裂。

6) 安裝時工作（zuò）不細心（xīn）.由於工作不（bú）細心, 連杆螺栓有劃傷、裂口, 螺栓與螺母配合鬆動, 就進行裝（zhuāng）配會（huì）造成連杆螺栓（shuān）的斷裂。

3　連杆（gǎn）螺栓斷裂的預防（fáng）措施

1) 裝配前仔細檢查.為防止連杆螺栓斷裂事故發生, 連杆螺栓（shuān）安裝前必須認真檢查, 不符合要求及時換新（xīn）, 一般（bān）修複難度比較大、費用高, 周期也較長.如果換新, 檢查零件有無缺陷, 用手錘敲打螺栓, 聽聽聲音, 查看有無疲勞強度（dù）與（yǔ）缺陷, 尤其是螺栓頭部、螺紋與螺紋根部。

螺帽裝複不能過鬆否則螺（luó）紋會發生（shēng）磨損, 螺（luó）帽（mào）以（yǐ）及（jí）螺栓頭部與軸承的接觸麵要完好;螺栓與螺栓孔（kǒng）的（de）配合間隙要合適;上緊螺帽插入開口（kǒu）時, 應檢查開口（kǒu）銷是否與螺帽表麵接觸（chù）。

檢查連杆螺栓的伸長量, 參考技術要求, 如不符合要求, 要（yào）及時換新, 同時中型以下四衝程柴油機連杆螺栓的使用時間為15 000~20 000 h, 如果（guǒ）超過使用壽（shòu）命, 即使表麵無異狀也要換新（xīn）。

2) 按照（zhào）規定的預（yù）緊力和正確的方法裝配.如果柴（chái）油機在運轉過程中發生螺栓斷裂, 將發生機毀的重大事故, 因此必須按照說明書的要求上緊, 如安裝預緊力的大小、預緊方法、預緊次（cì）序等.上緊連杆螺栓時要按照拆卸時的標記裝複, 不能裝錯;裝複時墊（diàn）片與軸承表麵要清潔, 接觸良（liáng）好（hǎo）;螺栓上緊要用扭力扳手, 兩邊螺栓均勻交替上緊, 不能單邊緊固;預緊（jǐn）力（lì）不（bú）能過（guò）大, 否則會致使螺栓疲。.

3) 采取螺（luó）栓防鬆措施.正確的固緊與鎖（suǒ）緊是避免發生斷裂的有效措施.擰緊後的螺栓?有防鬆措施, 科學的防鬆措（cuò）施是依賴螺紋的自鎖能力（lì）, 因此在高速柴（chái）油機上采用（yòng）細牙（yá）螺紋, 減小導程角, 使導程角（jiǎo）遠小於摩擦角, 對螺紋部分鍍銅, 以增（zēng）加螺紋間的貼合度及摩擦係（xì）數, 提高防鬆效（xiào）果（guǒ）.目（mù）前在一些新（xīn）產品中不采取任何防鬆措施, 而是靠提高細牙（yá）螺紋的精度, 確保預緊力?達到防鬆目的。

4) 經常檢查柴油機日常工（gōng）作狀況.柴油機運（yùn）轉過程中, 如果發現異常情況（kuàng）, 及時停（tíng）車檢查.當螺杆出現鬆（sōng）動或者被拉長, 會出現較大的敲擊（jī）聲, 立即停車, 檢查軸瓦, 如果軸瓦間（jiān）隙過大, 更換連杆軸承或者加大軸瓦.定期檢查連杆螺（luó）栓的緊固（gù）情況, 查明原因（yīn）, 檢查（chá）螺栓損壞情況, 使用扭矩扳手按照（zhào）規定上緊（jǐn）。

4　結束語

通過對HYUNDAI-MAN B&W 6S70MC型柴（chái）油（yóu）機連杆螺栓斷裂事故分析, 筆者認為造成連杆螺栓斷裂原因包括預緊力不均、螺紋表麵不清潔、螺紋配合過鬆或過緊、柴（chái）油機發生拉缸或者咬缸事（shì）故等, 連杆斷裂極易引起（qǐ）搗缸（gāng）和燒瓦, 為防止此類（lèi）事故發生, 在操作以及裝（zhuāng）配過程中必須嚴格按照技術規範, 確保柴油機安全。

參考文（wén）獻：

[1]彭陳.船舶柴油機連杆螺栓斷裂故障分析及（jí）預防措施[J].廣州航（háng）海學院學報,2016,24(04):14-15.

（來源（yuán）：廣州航海學（xué）院學報）