分解柴油發電機連桿斷裂失效后的處理措施
發布時間：2025-01-06 點擊：65
連桿作為傳遞力因此被廣泛應用在各類機電設備上，尤其是柴油發電機。它通過活塞直線往復運動轉化為曲軸旋轉運動這個過程，將化學能轉化為機械能輸出。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，連桿的設計應具有較高的強度與韌勁，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、柴油發電機連桿失效的原因
1、連桿本身的質量問題
連桿本身的質量問題主要涉及到原材料的選擇、本身的設計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為制造商在生產時存在僥幸或者是牟取暴利的心理，節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，進而導致連桿破裂。其次，連桿的設計也十分的重要，設計是在計算連桿最大承受壓力的條件下進行，連桿要滿足強度高、韌勁大以及疲勞性能等條件，因此也要求連桿體的幾何結構有良好的構造剛度，如構造剛度不夠，極易造成連桿斷裂。最后，就是連桿的加熱工藝問題，加熱時應該慎重考慮連桿加熱溫度以及如何加工等問題，連桿在進行加熱工藝時一步錯都有可能造成整個環節的的失敗，而且加熱工藝時所產生的氧化脫碳過多，也會影響連桿的質量。
2、連桿疲勞強度遭到破壞
連桿的疲勞壽命是通過受力分析以及斷裂疲勞壽命進行計算的。而造成連桿疲勞強度被破壞的原因也與這兩項有關。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，還需要承受自身運動所帶來的摩擦。連桿自身所具備的燃燒室以及曲柄連桿機構也會給它帶來一些氣體壓力以及慣性力，連桿有時在外力的作用下會產生一些變形，變形嚴重的影響到連桿的運動，致使其無法連接活塞與紐帶。且連桿的斷裂屬于疲勞斷裂，是因為其表面附著氧化脫碳在其運動的過程形成了一個疲勞源又因為網狀鐵素體的存在，加速降低了連桿的疲勞性能，從而造成裂紋的加速擴展。
3、柴油發電機氣缸進水以及噴油系統異常致使柴油發電機連桿斷裂
連桿斷裂的普遍現象有兩種：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移痕跡，造成的原因則為：主要原因在于潤滑程度，柴油發電機的運轉速度快，導致其內部溫度保持在400～600攝氏度之間，而缺少合格的潤滑油導致履職連桿與曲軸的結合面難以形成油膜對其進行降溫潤滑，進而導致其周圍金屬轉移。二是連桿小頭端斷裂，造成活塞難以帶動曲軸，致使活塞停在上止點位置，其原因為：超速。在柴油發電機超速的狀態下，柴油發電機轉速的上升導致連桿兩端承受的壓力也在不斷地上升，柴油發電機在超速時往往無法承受過多的負載，造成柴油發電機連桿最薄弱的部位會發生斷裂。三是連桿螺栓松動引起連桿斷裂。造成斷裂原因：氣缸進水，進入少量水時，水會因為缸內溫度直接變為水合氣，導致缸內無法形成可燃合氣，隨著缸內水量的增多，水會積存在活塞的頂部，從而增大了活塞帶給連桿的壓力，引起發生彎曲和斷裂，甚至導致相關組件遭到破壞，尤其是柴油發電機缸體。
二、柴油發電機連桿斷裂失效后的處理措施
1、連桿生產設計時的合理性分析
連桿生產設計時，連桿所能承受的壓力由柴油發電機氣缸進水量以及柴油發電機轉速來決定。且在進行設計時，應明確連桿結構且清楚連桿大頭與連桿小頭應該連接在哪個零件上。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，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行改造安裝一個活塞銷，小頭桿身經常做成“工”或“h”形的斷面，這樣就可以在不影響剛度與強度的情況下減輕質量。現在連桿的制造工藝分為兩種：一是傳統連桿制造工藝，二是連桿裂解工藝。相比較而言，傳統連桿制造工藝所需要的工序較多，精度難以保證，適應性較差；現在的加工工藝，采用數控加工因此它的工序更加集中，可以靈活調整，適應性極強。鋼鍛連桿時，使用的材料一是碳素鋼和合金鋼，二是非調質鋼，三是粉末燒結。最重要的是材料需要精純，如果含有大量雜質時，會在使用達到一定程度時，導致晶體內部產生變形，且隨著磨損次數的增多，最終導致基體材料斷裂。
2、對連桿的疲勞壽命進行深刻研究
工程結構和機械使用最基本的三個基本要求是強度、剛度以及疲勞壽命，工程結構和機械失效的主要原因之一就是疲勞破壞，且重復載荷也會導致疲勞失效。
疲勞壽命就是說機械或結構從開始受到破壞到最后完全壞掉所作用的循環載荷的次數或是時間。零件及結構的疲勞破壞可分為3個階段：一是微觀裂紋階段；二是宏觀裂紋擴展階段，在此階段，裂紋沿與主應力垂直方向擴展；三是瞬時斷裂階段。還需要我們進行研究的是疲勞力學性能指示以及疲勞強度測試，在生產中，明確有金屬的疲勞力學性能指示的標準與工具。
3、柴油發電機使用者應按時保養柴油發電機
好的柴油發電機也應該有良好的保養與維修，因此在此建議柴油發電機使用者定期對柴油發電機進行維修。而且連桿的斷裂有時也與其有關，比如連桿大頭斷裂，就是潤滑不良導致的。為了防止潤滑不良的現象出現，用戶要定期檢查機油油位，定期更換柴油發電機機油并且定期檢查和更換空濾芯。適當補充機油，可以使柴油發電機工作的更加順利，更換空濾芯是為了防止磨料進入柴油發電機。對柴油發電機進行維修時，應該找一些技術較好且工齡較長的柴油發電機維修工人，若在用浸泡法進行清洗時沒有及時的抽干清洗液，會導致啟動柴油發電機時頂缸。在清洗進氣系統清洗時，如維修工人的技術粗糙，可能會造成柴油發電機在高速行駛時發生頂缸事件。用戶在購買發電機組時，不僅要注重車的外表、性能以及柴油發電機外，更要格外的注重氣缸的質量以及儲存量。用戶在駕駛柴油發電機時，也應該注意不能擅自調高柴油發電機的轉速，如果在行駛過程中發現柴油發電機超速，應立即熄火送回經銷商處進行檢查。
柴油發電機的好壞取決于柴油機的效用，而柴油機的好壞在一定程度上取決于連桿的質量。因此，柴油發電機用戶想要穩定的電力輸出體驗就必須注重其保養，即對柴油發電機及其零件進行定時的保養與維修。在連桿制造前，應對材料進行嚴格的金相檢驗，其表面不能有任何的摩擦或擦傷痕跡。還應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揮，正確的加熱工藝可以減少或者是預防氧化脫碳的存在。
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一、柴油發電機連桿失效的原因
1、連桿本身的質量問題
連桿本身的質量問題主要涉及到原材料的選擇、本身的設計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為制造商在生產時存在僥幸或者是牟取暴利的心理，節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，進而導致連桿破裂。其次，連桿的設計也十分的重要，設計是在計算連桿最大承受壓力的條件下進行，連桿要滿足強度高、韌勁大以及疲勞性能等條件，因此也要求連桿體的幾何結構有良好的構造剛度，如構造剛度不夠，極易造成連桿斷裂。最后，就是連桿的加熱工藝問題，加熱時應該慎重考慮連桿加熱溫度以及如何加工等問題，連桿在進行加熱工藝時一步錯都有可能造成整個環節的的失敗，而且加熱工藝時所產生的氧化脫碳過多，也會影響連桿的質量。
2、連桿疲勞強度遭到破壞
連桿的疲勞壽命是通過受力分析以及斷裂疲勞壽命進行計算的。而造成連桿疲勞強度被破壞的原因也與這兩項有關。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，還需要承受自身運動所帶來的摩擦。連桿自身所具備的燃燒室以及曲柄連桿機構也會給它帶來一些氣體壓力以及慣性力，連桿有時在外力的作用下會產生一些變形，變形嚴重的影響到連桿的運動，致使其無法連接活塞與紐帶。且連桿的斷裂屬于疲勞斷裂，是因為其表面附著氧化脫碳在其運動的過程形成了一個疲勞源又因為網狀鐵素體的存在，加速降低了連桿的疲勞性能，從而造成裂紋的加速擴展。
3、柴油發電機氣缸進水以及噴油系統異常致使柴油發電機連桿斷裂
連桿斷裂的普遍現象有兩種：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移痕跡，造成的原因則為：主要原因在于潤滑程度，柴油發電機的運轉速度快，導致其內部溫度保持在400～600攝氏度之間，而缺少合格的潤滑油導致履職連桿與曲軸的結合面難以形成油膜對其進行降溫潤滑，進而導致其周圍金屬轉移。二是連桿小頭端斷裂，造成活塞難以帶動曲軸，致使活塞停在上止點位置，其原因為：超速。在柴油發電機超速的狀態下，柴油發電機轉速的上升導致連桿兩端承受的壓力也在不斷地上升，柴油發電機在超速時往往無法承受過多的負載，造成柴油發電機連桿最薄弱的部位會發生斷裂。三是連桿螺栓松動引起連桿斷裂。造成斷裂原因：氣缸進水，進入少量水時，水會因為缸內溫度直接變為水合氣，導致缸內無法形成可燃合氣，隨著缸內水量的增多，水會積存在活塞的頂部，從而增大了活塞帶給連桿的壓力，引起發生彎曲和斷裂，甚至導致相關組件遭到破壞，尤其是柴油發電機缸體。
二、柴油發電機連桿斷裂失效后的處理措施
1、連桿生產設計時的合理性分析
連桿生產設計時，連桿所能承受的壓力由柴油發電機氣缸進水量以及柴油發電機轉速來決定。且在進行設計時，應明確連桿結構且清楚連桿大頭與連桿小頭應該連接在哪個零件上。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，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行改造安裝一個活塞銷，小頭桿身經常做成“工”或“h”形的斷面，這樣就可以在不影響剛度與強度的情況下減輕質量。現在連桿的制造工藝分為兩種：一是傳統連桿制造工藝，二是連桿裂解工藝。相比較而言，傳統連桿制造工藝所需要的工序較多，精度難以保證，適應性較差；現在的加工工藝，采用數控加工因此它的工序更加集中，可以靈活調整，適應性極強。鋼鍛連桿時，使用的材料一是碳素鋼和合金鋼，二是非調質鋼，三是粉末燒結。最重要的是材料需要精純，如果含有大量雜質時，會在使用達到一定程度時，導致晶體內部產生變形，且隨著磨損次數的增多，最終導致基體材料斷裂。
2、對連桿的疲勞壽命進行深刻研究
工程結構和機械使用最基本的三個基本要求是強度、剛度以及疲勞壽命，工程結構和機械失效的主要原因之一就是疲勞破壞，且重復載荷也會導致疲勞失效。
疲勞壽命就是說機械或結構從開始受到破壞到最后完全壞掉所作用的循環載荷的次數或是時間。零件及結構的疲勞破壞可分為3個階段：一是微觀裂紋階段；二是宏觀裂紋擴展階段，在此階段，裂紋沿與主應力垂直方向擴展；三是瞬時斷裂階段。還需要我們進行研究的是疲勞力學性能指示以及疲勞強度測試，在生產中，明確有金屬的疲勞力學性能指示的標準與工具。
3、柴油發電機使用者應按時保養柴油發電機
好的柴油發電機也應該有良好的保養與維修，因此在此建議柴油發電機使用者定期對柴油發電機進行維修。而且連桿的斷裂有時也與其有關，比如連桿大頭斷裂，就是潤滑不良導致的。為了防止潤滑不良的現象出現，用戶要定期檢查機油油位，定期更換柴油發電機機油并且定期檢查和更換空濾芯。適當補充機油，可以使柴油發電機工作的更加順利，更換空濾芯是為了防止磨料進入柴油發電機。對柴油發電機進行維修時，應該找一些技術較好且工齡較長的柴油發電機維修工人，若在用浸泡法進行清洗時沒有及時的抽干清洗液，會導致啟動柴油發電機時頂缸。在清洗進氣系統清洗時，如維修工人的技術粗糙，可能會造成柴油發電機在高速行駛時發生頂缸事件。用戶在購買發電機組時，不僅要注重車的外表、性能以及柴油發電機外，更要格外的注重氣缸的質量以及儲存量。用戶在駕駛柴油發電機時，也應該注意不能擅自調高柴油發電機的轉速，如果在行駛過程中發現柴油發電機超速，應立即熄火送回經銷商處進行檢查。
柴油發電機的好壞取決于柴油機的效用，而柴油機的好壞在一定程度上取決于連桿的質量。因此，柴油發電機用戶想要穩定的電力輸出體驗就必須注重其保養，即對柴油發電機及其零件進行定時的保養與維修。在連桿制造前，應對材料進行嚴格的金相檢驗，其表面不能有任何的摩擦或擦傷痕跡。還應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揮，正確的加熱工藝可以減少或者是預防氧化脫碳的存在。
發電機常見的7個技術問答，你能答對幾道呢？
柴油發電機組的最新國家規定標準（自動啟動供電和自動停機的可靠性要求）
發電機防護等級定義是什么？
柴油發電機日常檢查與調試
康明斯柴油發電機組技術保養規范
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柴油發電機組機油變黑必須要更換嗎？
什么是柴油發電機壓縮空氣系統