李康宁，王刚，陈广茂，于健

1.内燃机可靠性国家重点实验室, 山东 潍坊 261061；2.潍柴动力股份有限公司, 山东 潍坊 261061

0 引言

挺柱(或挺杆)[1]安装在气缸盖或气缸体中的导向孔内，随着凸轮轴的旋转做往复运动，其作用是将凸轮的推力传给与其相邻的零件(推杆、摇臂或者气门)。挺柱分为机械式、液力式两大类。机械式挺柱根据其底面或与凸轮接触部位的不同，分为平面挺柱、球面挺柱和滚子挺柱等。平面挺柱的中心线与凸轮中心线有一定的偏心距，球面挺柱的凸轮型面略带锥度，两者均使挺柱工作中被凸轮轴顶起时具有微小的转动，使底面和导向面均匀磨损。滚子挺柱的摩擦和磨损较小，但结构复杂。实际设计时，往往根据布置空间大小、凸轮-挺柱接触应力等选择合适的挺柱[2-3]。

1 故障描述

某轻型发电用柴油机运行2000 h后进行维修保养，拆解后发现2～4缸的进气和排气挺柱底面均出现龟裂现象。挺柱材料为20Cr，设计要求表面渗碳淬火处理，渗碳层深度0.8～1.5 mm，表面HRC硬度为56～63；与其搭配使用的凸轮材料为45号钢，凸轮桃尖处为感应淬火处理。本文中对挺柱进行材料成分分析、金相分析、力学性能分析，并与同批次新挺柱进行对比分析，以综合分析判断挺柱龟裂失效原因，寻求故障解决办法。

2 故障原因分析

2.1 宏观检查

采用VHX-1000体视显微镜宏观观察故障挺柱底面，宏观形貌观察结果见图1。由图1可知，各挺柱底面与凸轮接触痕迹清晰可见，挺柱底面直径为28 mm，凸轮宽度为13 mm，从接触痕迹判断挺柱运行过程无异常。……