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 分析了20/27柴油机高压油管漏油问题的原因,提出了改进的措施,并对试验和使用的结果进行介绍

1 概述

  四川柴油机厂是20/27系列柴油机的引进生产厂之一。柴油机高压油管是柴油机的一个重要零件,它连接高压油泵与喷油器,最大工作油压可达到100MPa以上,高压油管连接锥面密封不可靠,产生漏泄,则直接影响柴油机的性能。20/27柴油机高压油管的安装示意图见图1。高压油管的连接锥头部分为冷镦成形,镦后不加工。

  20/27柴油机的高压油管,在采用国产材料制作的过程中,工厂解决了镦不满、断头等技术问题,但自制高压油管使用时间不长,便有相当一部分两端连接锥面出现漏油的问题,却一直没得到较好的解决。

2 原因分析

  20/27柴油机高压油管工厂使用的国产材料牌号为16Mn,德国高压油管材料牌号为St52.4NBK,两种材料的性能无明显的差异。

  从该机型高压油管安装示意图可见,高压油管连接部分漏油可能由高压油管、喷油器、高压油泵的连接密封锥面密封不严而引起的。通过检查,排除了高压油泵,喷油器,经检查高压油管成品冷镦锥面也符合图纸,但弯形尺寸有一定的误差,这对安装将产生附加应力。由于高压油管的振动加上高压油管弯形误差引起的安装应力,加重了密封面密封不严。通过对高压油管密封锥面的放大投影检查,发现其锥面有细微的不完整,表面形状有不规则的现象,有的高压油管密封锥面还有轻微的碰痕,这是在零件转运过程中,相互碰撞所致。这些都导致在安装后高压油管连接面密封不严,而产生漏泄的问题。

  因此,该柴油机高压油管漏油的主要原因,是高压油管密封锥面存在微小的形状误差,而弯形误差是次要原因。

3 措施

  高压油管密封锥面细微的形状不完整,主要是由于冷镦充型过程中的一些不确定因素造成的,经过对模具,冷镦工艺的几种方案试验,收效不明显。为了确保密封锥面形状尺寸精度的要求,尝试采用在高压油管连接头部冷镦成形后,油管弯形之前,增加一道精整磨削锥面的工艺,通过磨削,来保证锥面尺寸和形状的精度。磨削试验表明:几乎每一根高压油管都要磨削0.02mm~0.05mm,才能形成完整精确的锥面,个别的要磨削0.1mm以上。这也说明为什么有少量高压油管在工厂装机试验时一试就漏。同时,为了杜绝在后续加工、转运和存放过程中,由于零件碰撞而损坏高压油管的密封锥面,设计了高压油管的专用保护套,从冷镦成形后,就套上保护套,彻底解决了零件碰伤的问题。

  同时,改进了弯形的模具和工艺,减小了弯形误差。

4 试验

  通过台架试验和用户的实际使用证明:改进工艺的高压油管可靠性大大提高,基本上解决了该机高压油管密封不严而漏油的问题,这表明采用磨削补充加工的方法,来解决要求较高的冷镦成形零件表面尺寸微量超差的问题,是可行的。

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