柴油機裝配過程質量控制的研究

彭蓉 安徽全柴動力股份有限公司 中小功率柴油機安徽省重點實驗室

按照技術要求對柴油機裝配規則裝配所有零件，然后按順序并根據要求裝配到完整的柴油機上。細致裝配工作、復雜且重要。直接影響柴油機是裝配質量的經濟性、可靠性和使用壽命。

一、裝配技術要點

1.了解機械零件結構與部件之間的連接，以避免裝配錯誤和泄漏。

2.應檢查和測試內置部件和組件，以確保質量符合標準。零件稍微損壞，需要更換。零件工作層面沒有劃痕，沒有刺。

3.清潔零件和潤滑油油道。安裝時必須仔細清潔零件。實踐表明，組件表面的清潔度取決于維修質量。如果油道污染源不潔凈，則導致截面積磨損。但是，潤滑油的流動阻力增大，降低潤滑油流量，加工體降低潤滑環境。零件表面的灰塵與潤滑油混合，導致潤滑油流動時磨損程度不同。清潔零件后，應使用壓縮空氣進行清潔，清潔區域涂上油以防止銹蝕。

4.裝配不同的運動部件時，必須在無片滯裝配過程中活動。完成所有組裝后，檢查裝配。

二、零件的質量問題

柴油機質量的主要問題，根據生產統計，一般是零件裝配不當、異常噪聲、抱軸等。這些質量問題與四種典型零件密切相關：形狀相似的零件、軸旋轉零件、密封零件和螺釘連接。對這四部分進行故障分析和控制應用可能是柴油機質量控制的重要因素。

1.類似的外形件。在同一工作站上，由于產品訂單不同，因此部件僅安裝在一個模型上，而不安裝在其他模型上，例如線束部件、變壓器、空氣壓縮機、支架等。被操作員錯誤地安裝在其他型號上。如在同一個工位，需要兩個零件都裝配，但是裝配位置不同。比如活塞環油環、氣環、進排氣閥、進排氣閥油封、排氣閥油封、氣環、油環安裝不正確，進氣閥與排氣閥安裝不正確。控制相似零件的失敗組件是組件處理控制的重要組成部分。

2.緊固螺栓。裝配發動機過程中，螺栓很多，約占45%，是裝配質量檢查的主要對象。質量問題，如安裝錯誤、缺少安裝、鎖緊位置不足、斷裂等。由許多因素造成，例如手動操作、大量螺栓規格、長度、材料分布以及現場位置之間沒有明顯差異。

3.密封件。進氣、排氣、冷卻、潤滑和發動機燃油系統通常由諸如管道、橡膠墊圈和墊片等元件由螺栓扭矩擰緊，形成密封完整的系統。在裝配發動機過程中，容易因砂眼、夾渣、平面拉傷、密封裝配位置不足、清潔度差、螺栓力矩衰減等問題引起泄漏、油、氣。

4.軸系旋轉件。例如，軸零件，連桿、齒輪、齒輪軸等，由于零件造型和尺寸過大，漏裝，裝配不正確，裝配位置不一致，擰緊力不一致，清潔度差，配合間隙過大或過小，導致噪音異常甚至報廢。

三、基于FMEA的過程控制應用

FMEA是一種定量和定性的分析和計算方法，用于分析和確定與潛在或已經存在的故障模型相關的風險程度。基于風險，控制措施采取了有針對性，防止使用高質量的工具。并提前采取改進措施。對于典型的四個質量問題，FMEA質量工具允許根據RPN風險優先級（RPN=S×O×D，分別為嚴重性、嚴重性和模式檢測程度）定量評估潛在故障模式檢測的嚴重性、頻率和程度、檢測的頻率和難度RPN數字評估通常在不同的級別上受到控制，這取決于高分值和低分值。

1.相似外形件。視覺的故障排除意味著使用清晰的特性，通過高清攝像機識別和控制的部件的形狀，可以提高工作效率并控制質量。活塞組件使用部件的各種狀態，頂面和底面、曲面編輯標記等，為了將這些典型特性輸入活塞裝配中，自動比較對象和設備。如果方向不匹配，設備將使用聲報警來通知操作員錯誤。工藝防錯是將兩個相似的零件放置在不同的工序中，處理防錯是將兩個相似的零件放置在不同的順序中，這兩個零件既適用于較小的零件，也適用于視覺防錯的零件。主軸的上下瓦可以排列在不同的操作中，使用單獨的包裝、獨立材料的分配、材料的定置和不同人員的裝配來避免主軸的上下瓦裝配不當。

二維碼批管理主要適用于高質量的外部和內部零件。通常，二維代碼（圖像編號、批號、工廠代碼）被嵌入到掃描程序檢測到的零件表面，并與MES質量系統中的采購訂單配置進行比較。出現錯裝、漏裝等情況時，會發出警告。

2.螺栓緊固件。設備緊固關鍵是螺栓電氣（精度在±3%以內），并通過扭矩和角度進行監控。通常扭矩控制+角度監控是控制策略，錯誤擰緊可以有效防止。合格緊固標準：扭矩T最小≤扭矩峰值≤扭矩T最大，最小Φ角度≤最終角度≤最大Φ角度。一般氣動油壓脈沖扳手的采用（精度在±15%左右），通過油流大小來控制扭矩輸出。當達到預定的扭矩值時，油缸將繼續脈沖，但扭矩輸出不會增加，這會有效地控制扭矩。在控制油壓脈沖扳手時，首先要確保管道壓力保持正常；二是使用精度較高的扭矩扳手，按一定的頻率進行校準，油壓脈沖扳手監測扭矩變化。

3.密封。用密封試驗機對缸蓋氣門及座圈、缸體水道、缸體油道、柴油機腔體、柴油機水室和柴油機油室的密封性能進行了測試。檢測過程包括充氣、保壓、排氣及檢驗。如果出現漏失量超差，設備會自動報警，工件不流動。

4.旋轉部件。對于曲軸等關鍵轉動部件，綜合測量儀采用檢測曲軸轉動扭矩和軸向間隙，設備站場報警，并將采集到的測量數據MES質量信息系統。當間隙過大或過小及摩擦力矩，表明裝配質量問題，如曲軸軸瓦缺失、不到位的軸瓦裝配、異物摩擦副掉入、止推板缺失、止推板安裝錯誤等，等一般轉動部件，如齒輪軸，用千分表檢測間隙，手動旋轉檢查有無卡澀，后續按一定比例檢查。

柴油機質量對于裝配質量是很重要的。對零件質量特性，裝配質量控制的關鍵是綜合運用質量工具、新技術和信息技術。