1概述
四川柴油機廠是20/27系列柴油機的引進(jìn)生產(chǎn)廠之一。柴油機高壓油管是柴油機的一個重要零件,它連接高壓油泵與噴油器,最大工作油壓可達(dá)到100MPa以上,高壓油管連接錐面密封不可靠,產(chǎn)生漏泄,則直接影響柴油機的性能。20/27柴油機高壓油管的安裝示意圖見圖1。高壓油管的連接錐頭部分為冷鐓成形,鐓后不加工。
20/27柴油機的高壓油管,在采用國產(chǎn)材料制作的過程中,工廠解決了鐓不滿、斷頭等技術(shù)問題,但自制高壓油管使用時間不長,便有相當(dāng)一部分兩端連接錐面出現(xiàn)漏油的問題,卻一直沒得到較好的解決。
2原因分析
20/27柴油機高壓油管工廠使用的國產(chǎn)材料牌號為16Mn,德國高壓油管材料牌號為St52.4NBK,兩種材料的性能無明顯的差異。
從該機型高壓油管安裝示意圖可見,高壓油管連接部分漏油可能由高壓油管、噴油器、高壓油泵的連接密封錐面密封不嚴(yán)而引起的。通過檢查,排除了高壓油泵,噴油器,經(jīng)檢查高壓油管成品冷鐓錐面也符合圖紙,但彎形尺寸有一定的誤差,這對安裝將產(chǎn)生附加應(yīng)力。由于高壓油管的振動加上高壓油管彎形誤差引起的安裝應(yīng)力,加重了密封面密封不嚴(yán)。通過對高壓油管密封錐面的放大投影檢查,發(fā)現(xiàn)其錐面有細(xì)微的不完整,表面形狀有不規(guī)則的現(xiàn)象,有的高壓油管密封錐面還有輕微的碰痕,這是在零件轉(zhuǎn)運過程中,相互碰撞所致。這些都導(dǎo)致在安裝后高壓油管連接面密封不嚴(yán),而產(chǎn)生漏泄的問題。
因此,該柴油機高壓油管漏油的主要原因,是高壓油管密封錐面存在微小的形狀誤差,而彎形誤差是次要原因。
3措施
高壓油管密封錐面細(xì)微的形狀不完整,主要是由于冷鐓充型過程中的一些不確定因素造成的,經(jīng)過對模具,冷鐓工藝的幾種方案試驗,收效不明顯。為了確保密封錐面形狀尺寸精度的要求,嘗試采用在高壓油管連接頭部冷鐓成形后,油管彎形之前,增加一道精整磨削錐面的工藝,通過磨削,來保證錐面尺寸和形狀的精度。磨削試驗表明:幾乎每一根高壓油管都要磨削0.02mm~0.05mm,才能形成完整精確的錐面,個別的要磨削0.1mm以上。這也說明為什么有少量高壓油管在工廠裝機試驗時一試就漏。同時,為了杜絕在后續(xù)加工、轉(zhuǎn)運和存放過程中,由于零件碰撞而損壞高壓油管的密封錐面,設(shè)計了高壓油管的專用保護(hù)套,從冷鐓成形后,就套上保護(hù)套,徹底解決了零件碰傷的問題。
同時,改進(jìn)了彎形的模具和工藝,減小了彎形誤差。
4試驗
通過臺架試驗和用戶的實際使用證明:改進(jìn)工藝的高壓油管可靠性大大提高,基本上解決了該機高壓油管密封不嚴(yán)而漏油的問題,這表明采用磨削補充加工的方法,來解決要求較高的冷鐓成形零件表面尺寸微量超差的問題,是可行的。