某載貨汽車(chē)制動(dòng)管漏油故障淺析

陳偉，常慶軍，徐光輝

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

使用維修

某載貨汽車(chē)制動(dòng)管漏油故障淺析

陳偉，常慶軍，徐光輝

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

某載貨汽車(chē)頻繁發(fā)生感載比例閥出油鋼管接頭處漏油故障。文章使用QC改進(jìn)方法，基于FTA對(duì)故障發(fā)生的原因進(jìn)行排查分析，找到了導(dǎo)致鋼管漏油的主要原因并提出了改進(jìn)方案，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，最終解決了感載比例閥出油鋼管接頭處漏油問(wèn)題。

制動(dòng)管；漏油；QC方法；FTA

CLC NO.: U471 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)20-150-04

引言

制動(dòng)系統(tǒng)是汽車(chē)主動(dòng)安全的重要組成部分，制動(dòng)系統(tǒng)的每一個(gè)零部件都會(huì)對(duì)制動(dòng)性能與行車(chē)安全產(chǎn)生影響。

制動(dòng)管路作為制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部件，是制動(dòng)系統(tǒng)的“血管”。其重要性不言而喻。

某載貨汽車(chē)在設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段不斷發(fā)生感載比例閥進(jìn)油鋼管接頭處漏油的故障，對(duì)產(chǎn)品的可靠性與車(chē)輛的安全性造成了巨大的負(fù)面影響。

1 故障描述

某 N1類(lèi)載貨汽車(chē)，使用雙回路液壓制動(dòng)系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)匹配有感載比例閥，用于調(diào)整空滿(mǎn)載時(shí)后橋制動(dòng)器制動(dòng)力矩，防止緊急制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)甩尾現(xiàn)象，感載比例閥在車(chē)輛的布置如圖1所示。

感載比例閥閥體通過(guò)感載比例閥支架連接在車(chē)架第六橫梁上，連桿座安裝在后橋主減殼體上。感載比例閥出油鋼管一端與感載比例閥出油口相連，一端連接在車(chē)架第七橫梁上的焊接支架上。

圖1 感載比例閥布置圖

感載比例閥出油鋼管在設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段頻繁出現(xiàn)接頭處漏油故障，漏油點(diǎn)均位于鋼管在車(chē)架第七橫梁的連接處，拆卸鋼管進(jìn)行觀(guān)察，鋼管喇叭口均存在不同程度的裂紋，如圖 2所示。

圖2 感載比例閥出油鋼管漏油圖片

2 原因分析

為了解決上述故障，成立了QC改進(jìn)小組，并提出了把故障率降低至0.1%的預(yù)期目標(biāo)。

2.1 FTA分析

對(duì)感載比例閥出油鋼管漏油故障進(jìn)行FTA分析。

圖3 感載比例閥出油鋼管漏油圖片

2.2 制定末端因素確認(rèn)計(jì)劃

表1 末端因素確認(rèn)計(jì)劃

2.3 末端因子確認(rèn)

（1）末端因子確認(rèn)1。

表2 末端因子確認(rèn)1

制動(dòng)油管接頭兩端連接件在連接螺母?jìng)鬟f的扭矩作用下使密封面相互擬合，油管端部與連接件在螺母的擰緊力矩作用下，發(fā)生了塑性變形，力矩的大小影響了塑性變形的大小。關(guān)鍵工序?qū)苈方宇^有力矩要求：16N.m-18N.m。

圖4 接頭安裝工藝卡

現(xiàn)場(chǎng)抽檢制動(dòng)鋼管擰緊力矩10次，均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。因素1非要因。

表3 擰緊力矩確認(rèn)表

（2）末端因子確認(rèn)2。

表4 末端因子確認(rèn)2

制動(dòng)油管接頭的配合方式：90°喇叭口與84°圓錐鏈接件相結(jié)合，如圖5所示：

圖5 管接頭配合示意圖

90°擴(kuò)口后錐面厚度應(yīng)該在1.4±0.2mm（2倍壁厚）。

圖6 接頭內(nèi)錐面實(shí)測(cè)

根據(jù)作業(yè)指導(dǎo)卡對(duì)接頭內(nèi)錐面實(shí)測(cè)，測(cè)試結(jié)果均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，非要因。

（3）末端因子確認(rèn)3。

表5 末端因子確認(rèn)3

鋼管實(shí)物偏長(zhǎng)或偏短會(huì)造成裝配后鋼管內(nèi)部存在應(yīng)力，導(dǎo)致鋼管在管口斷裂。對(duì)鋼管尺寸進(jìn)行精測(cè)，均符合尺寸要求，非要因。

圖7 鋼管尺寸精測(cè)

（4）末端因子確認(rèn)4。

表6 末端因子確認(rèn)4

分別對(duì)車(chē)架與鋼管進(jìn)行模態(tài)分析：

圖8 鋼管模態(tài)分析

圖9 車(chē)架模態(tài)分析

鋼管一階固有頻率113HZ，二階固有頻率114HZ，車(chē)架一階固有頻率25.3hz，二階固有頻率34.16HZ，二者無(wú)共振可能性。非要因。

（5）末端因子確認(rèn)5。

表6 末端因子確認(rèn)5

模擬車(chē)輛使用路況，分析車(chē)架上鋼管安裝橫梁在使用過(guò)程中的扭曲變形情況：

圖10 不同工況下的車(chē)架第六橫梁變形

表7 不同工況下的車(chē)架第六橫梁變形量

使用中車(chē)架最大累計(jì)變形為 5.32mm。車(chē)架鋼管安裝橫梁變形量超出了鋼管的允許最大變形量，導(dǎo)致鋼管受扭開(kāi)裂。要因。

（6）末端因子確認(rèn)6。

表8 末端因子確認(rèn)6

圖11 鋼管變形量分析

經(jīng)過(guò)分析校核，鋼管最大允許變形量 2.02mm，鋼管允許變形量小，導(dǎo)致在車(chē)架扭曲變形時(shí)被拉傷開(kāi)裂。要因。

（7）末端因子確認(rèn)7。

表9 末端因子確認(rèn)7

制動(dòng)鋼管的硬度、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及延伸率不合格將導(dǎo)致制動(dòng)鋼管耐振動(dòng)性能下降，制動(dòng)鋼管在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的振動(dòng)后易發(fā)生斷裂。

對(duì)鋼管進(jìn)行材質(zhì)化驗(yàn)、OTS試驗(yàn)，均滿(mǎn)足YB/T 4164規(guī)定的要求。非要因。

圖12 鋼管OTS試驗(yàn)報(bào)告

2.4 要因確認(rèn)

通過(guò)對(duì)前期列出的可能原因進(jìn)行一一排查，最終確定了感載比例閥鋼管開(kāi)裂的主要原因?yàn)椋?/p>

（1）車(chē)架鋼管安裝橫梁動(dòng)態(tài)變形大。

（2）鋼管可變形量小。

3 制定對(duì)策

根據(jù)以上分析，基于5W1H原則，制定如下對(duì)策：

表10 對(duì)策表

4 對(duì)策實(shí)施

措施一、車(chē)架增加內(nèi)護(hù)板

在車(chē)架第一二橫梁、第三四橫梁、第五六橫梁之間增加內(nèi)護(hù)板，提高車(chē)架的剛度。CAE分析結(jié)果顯示達(dá)到預(yù)期要求。

圖13 車(chē)架增加內(nèi)護(hù)板示意圖

圖14 車(chē)架剛度分析

經(jīng)過(guò)分析，增加內(nèi)護(hù)板后，車(chē)架第六衡量使用變形量為3.1mm。方案可以實(shí)施。

措施二、鋼管設(shè)計(jì)為螺旋鋼管

鋼管為“Z”形結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度短，理論允許拉伸量為2.02mm。把鋼管設(shè)計(jì)為螺旋鋼管結(jié)構(gòu)，螺旋半徑 R20，圈數(shù) 1，優(yōu)化后可拉伸量增大至15mm。方案可實(shí)施。

圖15 鋼管變形量對(duì)比分析

5 效果檢查

5.1分別在三臺(tái)可靠性驗(yàn)證車(chē)輛上進(jìn)行驗(yàn)證，無(wú)感載比例閥出油鋼管漏油故障；

5.2市場(chǎng)自2016年6月份-8月份累計(jì)銷(xiāo)售約220臺(tái)車(chē)輛，市場(chǎng)無(wú)感載比例閥進(jìn)油鋼管的故障反饋；

5.3改車(chē)型為基本型車(chē)型，在后續(xù)變形變動(dòng)開(kāi)發(fā)的車(chē)型兩個(gè)車(chē)型（制動(dòng)管路布置相同）中均沒(méi)有發(fā)生感載比例閥出油鋼管漏油故障。

6 總結(jié)

至此，已經(jīng)完成了對(duì)感載比例閥出油鋼管接頭處開(kāi)裂漏油故障的整改與驗(yàn)證，并取得了預(yù)期的效果。通過(guò)修改技術(shù)文件、編制A3報(bào)告、更新DFMEA等措施對(duì)整改成果進(jìn)行了固化。

本文基于QC的思路對(duì)某載貨汽車(chē)制動(dòng)管漏油故障進(jìn)行了原因分析，排查要因，提出改進(jìn)措施并進(jìn)行驗(yàn)證，最終取得了預(yù)期效果。

參考資料

[1] 余志生.汽車(chē)?yán)碚?[M]機(jī)械工業(yè)出版社.2000.

[2] 基于 HYPERWORKS的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2017.11.

[3] 王霄峰.汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社.2010.

Analysis of Oil Leakage in Brake Pipe of a Ttuck

Chen Wei, Chang Qingjun, Xu Guanghui
（Technique center, Anhui Jianghuai Automobile group CO. LTD., Anhui Hefei 230601）

The oil leakage of the oil outlet pipe joint of a load sensing proportional valve is frequently occurred in a truck. In this paper, using the improved QC method, investigation and analysis of causes of the occurrence of the fault based on FTA,found the main causes of pipe leakage and put forward the improvement scheme, after verification, the final solution to the load sensing valve into the oil pipe joint leakage problem.

brake pipe; oil leakage; QC methods; FTA

U471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7988 (2017)20-150-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.20.052

陳偉，主管工程師，就職于江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心。