淺析螺紋密封在空調器中的基礎應用及常見的密封失效分析

王振鐸 楊勛雷 楊守武 高鵬 姚歡歡

【摘 要】 本文主要介紹了螺紋的種類、加工方法、空調器中常見的螺紋密封結構、典型的螺紋密封失效分析及內螺紋的檢測方法

【關鍵詞】 螺紋 切削 滾壓 密封 內螺紋

1.螺紋的種類

目前我國的螺紋標準基本上是按照用途來分類的，分類如下：

2.螺紋的加工方法

螺紋是指在圓柱表面或圓錐表面上，沿著螺旋線形成的。具有相同斷面的連續凸起和溝槽。在實際的生產加工中，加工出內外螺紋的方法主要有切削加工、滾壓加工兩大類。

3.螺紋密封在空調器中的應用

傳統空調機組（氟機）內部管路連接、內外機連接均通過螺紋配合錐面進行密封。

空調外機中，傳感器與注氟嘴通過螺紋配合注氟嘴錐面密封（錐面進行倒圓角處理，達到線密封效果）管路系統中（內外機的連接），通過螺紋配合錐面密封（錐面呈現面密封）在氟機系統中，很少在螺紋連接上填充生料帶（或螺紋密封膠）的做法，通過以上結構的展示，巧妙的利用了錐面的面密封與線密封技術，提升了密封質量，減少操作工序。密封質量更加可靠。同樣隱患點也是存在的，例如錐面存在劃傷（縱向、橫向）極易導致密封失效，所以此類密封結構對器件的包裝、裝配提出了更高的要求。

4.中央空調機組典型螺紋密封失效分析

中央空調機組，殼體會安裝視液鏡以便觀察內部冷媒情況。生產過程中采用氦檢儀檢查密封效果，近期氦檢過程中發現泄漏情況，漏率分別為3.1×10-5、7.9×10-2、 2.8×10-5、3.5×10-5、5.8×10-4 （單位g/a）

原因分析：

1、裝配工藝：工藝作業指導文件要求生料帶纏繞4-8圈，現場裝配逐個纏繞4-8圈，故障未消除打緊力矩要求230-260N.M ，實際使用260N.M力矩，故障未消除初步排除裝配不良導致的密封失效。

2、鋼制接頭：鋼制接頭分外購件、自制件

2.1鋼制接頭（外購件、自制件）同一螺紋視液鏡匹配情況見下圖

從泄漏情況看，泄漏機組接頭均使用的是外購接頭，初步排查出密封失效原因為外購接頭內部螺紋加工異常。進一步分析如下：

2.2常規檢測工具（NPT-螺紋塞規）

使用NPT-螺紋塞規檢測，均符合要求。采用常規檢測方法無法找出差異點及整改方向。

2.3、螺紋檢測

螺紋視液鏡（錐形外螺紋）檢測

檢測工具：投影儀

檢測結果：螺紋視液鏡（外螺紋）各項參數符合要求

從檢測結果看：外購接頭在牙型角、螺距、牙高 三個參數上與標準值存在較大差異。

總 結

螺紋密封在生產、生活中是最常見的密封類型，螺紋密封失效在生產過程也是常見的故障類型，究其原因不外乎以下幾點：

1、螺紋加工缺陷，參數不符合要求。例如車床的加工精度不足、選用非正規廠商生產的刀具等

2、未按照指定生產工藝進行填充密封輔材（例如：生料帶、螺紋密封膠等）

3、在長期使用中內部的密封圈、填充密封輔材老化等

積極采取可靠性的結構改善，例如在螺紋前端增加錐面密封，是后續發展趨勢。