发动机连杆是发动机的重要零件,连接着活塞和曲轴,将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。在工作中,连杆除了承受燃烧室燃气产生的压力外,还要承受纵向和横向的惯性力。连杆既受交变的拉压应力、又受弯曲应力。因此,连杆的常见损坏形式是弯曲和扭曲变形。连杆体变形将使气缸产生不正常的磨损,形成偏磨、鼓形或其它形状,以致缩短发动机的使用寿命。
一、连杆变形的检查
1. 连杆弯曲的检查。先取下连杆大头内孔的轴承,将连杆装在连杆检验器上,按规定力矩拧紧,同时装上已选配好的活塞销,将小角铁下移,使其下平面靠在活塞销上,并拧紧小角铁的固定螺栓。检查小角铁与活塞销的接触情况,即可检查出连杆弯曲的方向和程度。要求连杆大小头内孔中心线的不平行度,在两个互相垂直的平面上,每 100 mm 长度均不应超过 0. 1 mm。
2. 连杆扭曲的检查。在连杆检验器上,将小角铁下移,使其侧面与活塞销接触。检查小角铁与活塞销接触情况,判断扭曲的方向和程度,并记住弯曲方向。连杆大小头中心线的扭曲度,在两个互相垂直的平面上,每 100 mm 长度均不应超过 0. 1 mm。在发动机装配中,发现活塞偏缸时应复查。
二、连杆弯曲、扭曲的校正
目前,乡镇的农机维修点受设备条件和操作工人的技术水平限制,连杆校正多采用压力校正工艺。这种工艺由于残余内应力的存在和弹性后效,常使当时看起来已被校正的连杆经过一段时间又会恢复原来的变形。为了克服这一弱点,我们推荐下述连杆校正工艺,以提高连杆的校正质量。
1. 成批校正连杆时,可用连杆校正仪。在常温下进行校正,将连杆放进热处理、回火炉进行回火处理,将连杆加热到 400 ~500 ℃,保温 0. 5 ~2 h,然后随炉缓冷,这样可以彻底消除连杆经校正后在杆中残存的内应力,避免连杆在工作中恢复弯曲状态。
2. 对体积较大的连杆,可将被校连杆加热到250 ~ 300 ℃ ( 可用喷灯或氧乙炔焊枪加热) ,然后进行压力校正,边加热边校正( 注意加热温度不要超过400 ℃ ) 。这样做可以使连杆校正过程中的残余应力在加热过程中释放,缩短了校正时间,提高了校正效果。
3. 火焰校正。火焰校正适合于校正连杆在垂直于大小端中心线平面内的弯曲变形,它是用氧乙炔焊枪对弯曲连杆的弯曲凸点处进行局部快速加热,靠加热部位冷缩应力的作用达到校正目的。具体方法是: 先找出连杆弯曲方向,将连杆侧放于工作台上( 弯曲凸点朝上) ,将氧乙炔火焰调到中性焰,对准凸点处快速加热到 700 ~ 800 ℃ 后,立即移开焊枪,迅速用湿棉纱挤水冷却加热处,弯曲即被校正。待冷却后在连杆校正仪上进行检查,如果不符合要求可再行校正。
注意,掌握火焰校直的关键是加热点的温度要迅速上升,焊炬热量要大,加热点面积要小,如果加热的时间拖长了,整个连杆断面的温度都升高了,就减小了校直作用。因为连杆断面本来就比较薄,所以如果掌握不好,往往不易校好。
4. 对变形不大的连杆可在常温下直接校正,并将校正负荷保持较长一段时间后再去掉,以防卸荷后又恢复变形。如果校正变形较大的连杆,校正后要用喷灯对连杆稍稍加温,然后再检查一次,若未再变形,可以使用。如果还有变形,还要重新校正和加温,直到校正效果稳定为止。
5. 以上 4 种方法都牵涉到加热设备,如果设备简陋,没有加热设备,可以采用“矫枉过正”法,即在校正连杆变形时,有意识地把连杆校过头一点,究竟校过头多少为好,这要视连杆的材料、变形量、结构、体积大小而定,凭经验掌握。然后,将连杆搁置数天,让其弹性后效自行消失。在发动机总装前,再检查一次连杆的变形情况,如果不符合要求需重新校正。
总之,连杆校正是一项重要的工作,必须认真对待,为了确保连杆校正质量,在连杆校正中还需特别注意下列问题:
在校正连杆弯曲变形时,往往由于校正部位与弯曲部位不一致而造成双重弯曲,因此,连杆经弯曲校正后,必须再检查双重弯曲变形情况,发生双重弯曲变形的连杆校正比较困难,如果几经校正仍然校正不过来,该连杆必须报废处理。在修理中,对经过多次弯扭校正的连杆,必须进行探伤,一旦发现裂纹,该连杆也应报废处理。