某型柴油机中间齿轮紧固螺栓断裂原因分析.pdf

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1、第1期2016年2月·内燃机InternalCombustionEnginesNo．1Feb．2016王建国1。闰甲良2(1．海军驻兴平地区军事代表室，陕西兴平713100；2．陕西柴油机重工有限公司，陕西兴平713100)摘要：针对某型柴油机中间齿轮紧固螺栓发生断裂故障，从螺栓材料、断口形貌以及螺栓安装等方面进行了排查和分析。分析表明，导致中间齿轮螺栓断裂的原因是螺栓锁紧方式不当使螺栓发生松动，受异常剪切力作用发生断裂。据此提出了相应改进措施，故障消除。关键词：中间齿轮；螺栓；断裂中图分类号：TK428文献标识码：B文章编号：1000—6494(2016)01—0056—02R

2、easonsAnalysistoTightBoltofIdleGearFracturedforaCertainDieselEngineWANGJiangu01，YANJialian92(1．MilitaryRepresentativeOfficeofNavyinXingping，Xingping713100；2．ShanxiDieselEngineHeavyIndustryCo．，Ltd．，Xingping713100)Abstract：Thispapercheckedandanalyzedboltmaterialandrupturedpart&boltinstallatione

3、tc．foridlergearboltfracturingfaultofacertaintypedieselengine．Theresultsshowedthatthefailurewasduetoloosedboltcausedbyboltimproperlocknut，whichresultedfromabnormalsecateursandfractured．Thecorrespondingmethodsareputforwardandthefaultiseliminated．Keywords：idlergear；bolt；fracture0引言由于齿轮传动效率高，结构紧凑

4、，传动比稳定等特点，现代船用柴油机曲轴、凸轮轴、水泵、滑油泵等普遍采用齿轮传动方式。这种柴油机在机身一端(或自由端或输出端)布置有多个传动齿轮及中间齿轮，以实现不同的传动比，由曲轴按照传动比要求驱动各个轴系及辅助系统运转。随着现代船舶对中高速大功率柴油机高强化的要求，对齿轮的加工、安装提出了更高的要求。某型柴油机在工厂台架试车过程中发生中间齿轮紧固螺栓断裂事故，给工厂造成了严重的经济损失和名誉损失。我们就该型机中间齿轮螺栓断裂的现象、产生原因进行了分析，并提出了改进措施，有效解决了本次故障。1故障描述作者简介：王建国(1968一)，男。高级工程师，主要从事柴油机制造技术的研究与质

5、量管理工作。收稿日期：2015—07—16某型柴油机在台架试车过程中，试验进行到100％负荷试验时，转速由900r／min突降至800r／min，增压器出口大量冒黑烟，试车人员立即降负荷停车。吹车检查发现输出端齿轮箱内有异常声音，检查后端中间齿轮总成，发现中间齿轮1与中间齿轮2的定位销断裂，8个连接螺栓中，离定位销最近的5个螺栓全部断裂，其余3个螺栓也出现弯曲现象，其中紧邻定位销的螺栓首先疲劳断裂。中间齿轮连接情况见图1。2断口形貌《荔堕一第l期王建国，等：某型柴油机中间齿轮紧固螺栓断裂原因分析·57·露∥j嚣誊一”?_，，：?≮：一”tp一。?。”’。‘一if漶％窆誓·-；。．

6、一”⋯-一_。^l一＆鹭l一；一‘。～～1争-，I’p鬻Z，’鼍7，j哆一弋：’墨I．▲▲-■一●mtCal■_●■-l等笛豳觏驷辫嗣腮盯瞄霞固强●_口届疆缎礤瑚置量疆置岛睡琵蜘艏匿圈噬■蝈E目届■-_圈●-蛆嫡幽颤蟹姻圈盟iilPI3螺栓材料分析断裂的紧固螺栓为M14×2．0“g六角头细杆螺栓，材料为35CrMoA。采用直读光谱仪对螺栓化学成分及金相组织进行了分析，材料满足技术要求。3．1化学成分断裂挺杆上取样进行化学成分分析，结果表明材料化学成分符合技术要求，见表1。3．2金相组织检测通过对断裂件进行了金相组织检查，金相组织为回火索氏体，符合GB／T3077—199《合金结构

7、钢技术条件》技术要求，金相组织见图6。4螺栓装配情况为避免柴油机运转过程中中间齿轮紧固螺栓发生松动，采用钢丝缠绕方式进行锁紧，见图7，实现两螺栓互锁。图8实际钢丝锁紧方式检查发现，本柴油机中间齿轮紧固螺栓拧紧方式与图纸要求不符，见图8，经现场测试，互锁功能失效。5螺栓断裂原因分析经排查，断裂的螺栓本身无质量问题，结合柴油机工作过程及螺栓断口形貌分析认为，导致本次故障的原因是螺栓锁紧安装方式不符合技术要求所致。由于中间齿轮螺栓互锁失效，柴油机运行过程中的振动使螺栓发生松动，定位销受