工程機(jī)械曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障診斷與排除

劉華平

（山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司陽(yáng)泉分公司，山西陽(yáng)泉 045000）

工程機(jī)械曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障診斷與排除

劉華平

（山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司陽(yáng)泉分公司，山西陽(yáng)泉 045000）

主要分析了工程機(jī)械曲柄連桿機(jī)構(gòu)的故障以及產(chǎn)生故障的原因，診斷曲柄連桿機(jī)構(gòu)的故障，最后著重探討了應(yīng)對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障的一些排除方法。為解決發(fā)動(dòng)機(jī)故障提供參考意見(jiàn)。

曲柄連桿機(jī)構(gòu)；工程機(jī)械；故障診斷；排除方法

1　工程機(jī)械曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障現(xiàn)象及原因

1.1活塞敲缸現(xiàn)象及原因分析

（1）現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，氣缸壁與活塞碰撞，從而發(fā)生出聲響，則稱之為活塞敲缸，主要現(xiàn)象表現(xiàn)為：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)出“當(dāng)、當(dāng)、當(dāng)”節(jié)奏聲音；隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高，異常的響聲會(huì)逐漸減少或者消失；發(fā)動(dòng)機(jī)排出藍(lán)白色的煙色。

連桿扭轉(zhuǎn)的原因，連桿承受著慣性力、氣體壓力、旋轉(zhuǎn)離心力等，主要是做擺動(dòng)較高速的長(zhǎng)桿，由于連桿受力原因多變，容易導(dǎo)致連桿出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在不正常的燃燒情況之下，會(huì)造成連桿彎曲，之后連桿兩端的軸線就會(huì)出現(xiàn)不平衡狀態(tài)，連桿回轉(zhuǎn)也不會(huì)在同一平面內(nèi)，連桿活塞與活塞銷擺動(dòng)時(shí)候，會(huì)與氣缸壁發(fā)生碰撞而發(fā)出異響。

1.2活塞銷響

（1）現(xiàn)象。活塞銷響的現(xiàn)象主要發(fā)出“咯兒”響聲，而且聲音比較尖銳，當(dāng)?shù)∷佥^高時(shí)候，這種聲響較為清晰。

（2）原因分析。活塞銷主要承受著沖擊負(fù)荷，壓緊活塞銷，從而在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生磨損。久而久之，由于修理不當(dāng)導(dǎo)致增大配合間隙，當(dāng)間隙增大到一定程度，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，其方向、加速度大小也由于活塞位置而發(fā)生相應(yīng)的改變，活塞銷與活塞的壓緊也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而發(fā)出撞擊的響聲，如果沒(méi)有潤(rùn)滑油的時(shí)候，活塞銷的異響就會(huì)更加的清晰明顯。

1.3連桿軸承

（1）現(xiàn)象，連桿軸承會(huì)因?yàn)檩S徑與連桿軸承之間的碰撞，而發(fā)出聲響，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，會(huì)發(fā)出“當(dāng)”節(jié)奏金屬敲擊聲音，單缸斷火之后會(huì)消失或者減少響聲，隨著負(fù)荷量逐漸的增大而響聲也會(huì)逐漸的增大，轉(zhuǎn)速提升會(huì)伴隨著機(jī)油壓力下降現(xiàn)象。

（2）原因分析。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由于連桿軸承與軸徑配合間隙過(guò)大，導(dǎo)致連桿軸承發(fā)出異響，主要原因是因?yàn)槟p、連桿螺栓松動(dòng)、修理發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，配合間隙不當(dāng)導(dǎo)致間隙過(guò)大，致使連桿軸承發(fā)出響聲。

若患者在治療后，聽(tīng)力完全恢復(fù)，即顯效。若治療后聽(tīng)力得到顯著改善，提升10分貝以上，即有效。若治療后患者聽(tīng)力未改善，則無(wú)效。同時(shí)對(duì)護(hù)理滿意度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[3]。

1.4整體式曲軸主軸承響

（1）現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)加速較為突然，敲擊聲會(huì)發(fā)出“剛”聲響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生機(jī)體振動(dòng)現(xiàn)象，隨著負(fù)荷增大響聲也隨之而增強(qiáng)，較近的兩個(gè)缸位斷火時(shí)，聲響會(huì)消失或者是減弱，并會(huì)伴隨著機(jī)油壓力下降現(xiàn)象。

（2）原因分析。在正常工作當(dāng)中，曲軸主軸頸與軸承發(fā)生磨損，導(dǎo)致過(guò)大配合間隙，磨損緩慢且平穩(wěn)，大部分都發(fā)生在損耗期間。由于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)故障、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高、潤(rùn)滑油質(zhì)量較差等原因，致使?jié)櫥筒涣迹銜?huì)在磨損進(jìn)程中導(dǎo)致增大配合間隙。此外，曲軸主軸承蓋螺栓松動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致增大間隙。

1.5曲軸軸向竄動(dòng)聲響

（1）現(xiàn)象，比較于曲軸主軸承聲響，曲軸軸向竄動(dòng)聲響與曲軸主軸承聲響有些類似。

（2）原因分析。軸承軸向間隙必須要有，但是有了間隙之后，由于受到軸向的影響，會(huì)導(dǎo)致曲軸前后竄動(dòng)。為了限制竄動(dòng)，一般會(huì)采用止推墊安裝在曲軸上，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸止推墊必然會(huì)產(chǎn)生磨損，如果止推墊磨損必將會(huì)增大軸向間隙，會(huì)因?yàn)榍昂蟾Z動(dòng)而發(fā)出聲響。

2　工程機(jī)械曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障診斷與排除

2.1活塞敲缸故障診斷與排除

診斷活塞敲缸故障，要根據(jù)現(xiàn)象對(duì)活塞敲缸情況就進(jìn)行確定，拆下噴油器，向氣缸注入機(jī)油，撬動(dòng)飛輪，估計(jì)機(jī)油流入活塞周圍間隙后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。如果活塞敲缸響聲消失，則說(shuō)明是活塞敲缸故障。

如果在早期就發(fā)生活塞敲缸故障時(shí)，主要原因是因?yàn)榛钊N、活塞銷襯套、連桿軸承過(guò)緊，從而導(dǎo)致活塞產(chǎn)生拉傷，這時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行單缸斷火實(shí)驗(yàn)，如果斷火之后異響消失，則表明有活塞敲缸，應(yīng)當(dāng)深入檢查，采用針對(duì)性的措施來(lái)排除故障。如果在使用階段發(fā)生故障，大部分的主要原因在于連桿變形原因，進(jìn)行單缸斷火實(shí)驗(yàn)，斷火之后如果異響沒(méi)有消失，說(shuō)明是由于連桿變形引起的活塞敲缸，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步深入檢查和校正。如果在損耗期間發(fā)生活塞敲缸，隨著溫度變化而不斷變化響聲，排氣管有藍(lán)白色的煙，大部分是因?yàn)闅飧妆谂c活塞磨損造成過(guò)大配合間隙，應(yīng)當(dāng)立即檢修發(fā)動(dòng)機(jī)。

2.2活塞銷響故障診斷與排除

活塞銷響故障發(fā)生，一般都是在損耗階段，如果具有較高怠速，或者是油門(mén)抖動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的異響是非常明顯的。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度逐漸升高，活塞銷響的異響也隨之而不斷增大，單缸斷火時(shí)的異響有變化。如果出現(xiàn)以上現(xiàn)象，則可以診斷為活塞銷響。拆卸之后應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行檢查，對(duì)其進(jìn)行更換，使得活塞銷配合間隙符合要求。

2.3連桿軸承故障診斷與排除

如果在正常使用階段、早期故障期間發(fā)生連桿軸承響聲。大部分是因?yàn)檫B桿螺栓松動(dòng)原因，堵塞了潤(rùn)滑油路、連桿軸承裝配不恰當(dāng)?shù)仍颉胃讛嗷饘?shí)驗(yàn)之后，對(duì)缸位進(jìn)行確定，如果單缸斷火之后響聲消失或者逐漸減小，則表明這個(gè)缸位有故障，否則表明故障在其他缸位當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)檢查。如果在損耗期間發(fā)生連桿軸承異響，并且伴隨著機(jī)油壓力下降現(xiàn)象，表明每個(gè)缸位連桿軸承有過(guò)大的間隙，應(yīng)當(dāng)及時(shí)修理發(fā)動(dòng)機(jī)。

2.4整體式曲軸主軸承響診斷與排除

如果發(fā)生在正常使用階段，或者是早期階段，曲軸主軸承響大部分是因?yàn)閭€(gè)別軸承蓋松動(dòng)，或者是潤(rùn)滑油路被堵塞，使得軸承磨損從而導(dǎo)致出現(xiàn)過(guò)大的間隙。這時(shí)候采用相鄰的兩個(gè)缸位進(jìn)行斷火實(shí)驗(yàn)，對(duì)缸位進(jìn)行確定，如果斷火實(shí)驗(yàn)時(shí)候響聲消失或是逐漸減小，則表明這兩個(gè)缸位軸承有響聲，如果在損耗期間發(fā)生整體式曲軸主軸承響，伴隨著機(jī)油壓力下降現(xiàn)象，則說(shuō)明軸承之間的間隙過(guò)大，應(yīng)當(dāng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行全方位維修。

2.5曲軸軸向竄動(dòng)聲響診斷與排除

一般在使用很久之后，才會(huì)發(fā)出曲軸軸向竄動(dòng)聲響，怠速時(shí)候就能聽(tīng)到很清晰的“剛”金屬響聲。如果踩下離合器踏板就會(huì)減少異響，或者異響消失。這表示曲軸軸向竄動(dòng)響。如果發(fā)動(dòng)機(jī)在停轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，可以撬動(dòng)飛輪，安裝百分表測(cè)量，如果曲軸軸向竄動(dòng)測(cè)量超過(guò)一定范圍或者是數(shù)值，則說(shuō)明曲軸軸向竄動(dòng)出現(xiàn)異響，應(yīng)當(dāng)立即更換曲軸止推墊。

3　總 結(jié)

綜上，采用圖文結(jié)合的方式，介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障診斷方法以及排除方法。以實(shí)際情況，主要從工作原理、結(jié)構(gòu)以及檢測(cè)故障三方面進(jìn)行了詳細(xì)的論述。針對(duì)以上異響診斷，必須充分掌握異響的規(guī)律以及診斷方法，只有對(duì)這兩方面進(jìn)行熟悉了解，異響故障以及排除就容易得多。

［1］ 郝偉，王愛(ài)紅.發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)異響故障診斷與排除［J］.機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2001.

［2］ 陳然.內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的力學(xué)行為分析［D］.中北大學(xué)，2015.

［3］ 魏璐璐，左正興，向建華.基于ISIGHT的曲柄連桿機(jī)構(gòu)多學(xué)科優(yōu)化［J］.機(jī)電工程，2011.

U415.51

C

1008-3383（2016）10-0154-01

2016-06-08

劉華平（1978-），女，山西陽(yáng)泉人，工程師，研究方向：公路工程機(jī)械管理。