大型鋁合金油箱滲漏問題工藝研究

牛帥帥，閆佳佳，黃愛斌，董小強，馬 爽，魏龍濤

(1.山西航天清華裝備有限責(zé)任公司，山西 長治 046000；2.火箭軍裝備部駐長治地區(qū)軍事代表室，山西 長治 046000)

1 問題的提出

大型鋁合金液壓油箱(下面簡稱油箱)作為某產(chǎn)品車液壓系統(tǒng)的重要組成部分，為液壓系統(tǒng)提供液壓油，是液壓系統(tǒng)的動力來源，油箱主要由框架、各蓋板組合、液位計、清洗蓋、空濾及相應(yīng)緊固件和密封件組成。

產(chǎn)品車在使用過程中，用戶經(jīng)常反饋油箱在清洗蓋密封墊、清洗蓋螺栓、液位計處存在油液滲漏問題(見圖1)。山西航天清華裝備有限責(zé)任公司每次接到維修任務(wù)后，普遍采取更換液位計密封墊、對清洗蓋緊固螺栓進行二次緊固等措施來解決，但經(jīng)過一段時間使用后，會再次出現(xiàn)油液滲漏問題，未能從根本上解決油箱的滲漏問題，這種淺層次的維修不僅僅是對人力、物力資源的浪費，同時對于公司的形象也造成了一定的負(fù)面影響。

圖1 油液滲漏位置

針對產(chǎn)品車中普遍存在的“跑冒滴漏”現(xiàn)象，用戶提出了具體專項整治要求，要求將油箱的滲漏問題作為一項專題進行研究，最終給出有效的解決方案。

因此，我們有必要挖掘出油箱滲漏的根本原因，徹底解決油箱的滲漏問題，在滿足用戶提出的實際要求的同時，提升公司的對外形象，降低用戶的抱怨率。

2 方案制定

本文針對油箱滲漏問題進行分析，提出相關(guān)解決方案，并對每個方案進行分析及驗證，最終在正式產(chǎn)品中實際應(yīng)用，解決方案流程見圖2。

圖2 油箱滲漏解決方案流程圖

3 方案實施

3.1 增加油箱清洗蓋擰緊力矩要求

針對油箱清洗蓋密封墊處滲漏且二次緊固有滲漏緩解的問題，對清洗蓋緊固螺栓增加擰緊力矩要求，同時考慮到油箱為鋁合金材質(zhì)，后續(xù)產(chǎn)品車調(diào)試還需要多次拆卸清洗蓋，因此在清洗法蘭安裝孔上增加鋼絲螺套(見圖3)，以提高螺紋孔的使用壽命。通過油箱密封試驗驗證，對擰緊力矩進行量化和精確控制，并正式落實到工藝文件中。

圖3 增加鋼絲螺套圖4 清洗蓋螺栓孔處鑄造沙眼

3.2 油箱清洗蓋篩選

在油箱使用過程中發(fā)現(xiàn)，部分產(chǎn)品在清洗蓋緊固螺栓處也存在滲漏的現(xiàn)象，在施加擰緊力矩后，其他位置密封墊處不再滲漏，但緊固螺栓處的滲漏仍未解決。現(xiàn)場對存在該問題的清洗蓋進行拆解，發(fā)現(xiàn)這些清洗蓋螺栓安裝孔處存在密集的細(xì)小鑄造沙眼，后對整批清洗蓋進行了清查，發(fā)現(xiàn)凡是清洗蓋螺栓緊固位置存在滲漏的，在清洗蓋安裝孔處均存在不同程度的鑄造沙眼(見圖4)，這些沙眼直接造成了清洗蓋處油液的滲漏。

由于清洗蓋為貨架產(chǎn)品而非定制產(chǎn)品，通過與設(shè)計、用戶、采購廠家及車間操作溝通，在工藝文件中增加安裝孔處的外觀檢驗要求，且在后續(xù)清洗蓋采購時，增加廠內(nèi)復(fù)驗，設(shè)置復(fù)驗工裝，對清洗蓋進行密封試驗，篩選出滿足使用要求的清洗蓋方可在油箱上正式使用。

3.3 更換密封墊規(guī)格，提升密封可靠性

在分析油箱滲漏問題原因時，提出對清洗法蘭平面度進行檢測。檢測后發(fā)現(xiàn)，雖然清洗法蘭在焊接時采取了防變形工裝，但仍然存在一定程度的變形，通過測量3套油箱的清洗法蘭，清洗法蘭的平面度在0.2 mm～0.45 mm間不等，如圖5所示。

圖5 油箱清洗法蘭及密封墊

由于油箱內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，清洗法蘭無法進行焊后加工，因此提高清洗法蘭的平面度難度非常大，通過各方討論，最終將清洗蓋密封墊厚度由3 mm更換為5 mm，通過增大壓縮量彌補由于平面度大導(dǎo)致的滲漏隱患。

3.4 更換空濾，徹底解決油箱滲漏問題

在廠內(nèi)跑車及用戶使用過程中發(fā)現(xiàn)，油箱在使用一段時間后，當(dāng)打開空濾(見圖6)時會發(fā)出輕微的爆破聲，通過對多臺車廠內(nèi)跑車時的跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)跑車時間越長，打開空濾時的爆破聲越大，證明油箱內(nèi)部與外界不聯(lián)通。

圖6 油箱空濾

后與油箱設(shè)計人員溝通，油箱滲漏是否與空濾有關(guān)聯(lián)，跑車時油箱油液溫度升高，油箱內(nèi)部壓力增大，形成憋壓，將油箱內(nèi)油液向外擠壓，最終從油箱最薄弱的清洗蓋和液位計處滲出，因此，建議設(shè)計時可否更改空濾，保持油箱內(nèi)外聯(lián)通，使油箱內(nèi)部壓力釋放。

考慮到前期其他產(chǎn)品油箱選用的無背壓空濾在跑車時發(fā)生了油液從油箱頂部濺出的情況，為此在某一臺產(chǎn)品車上進行試驗驗證，保證跑車時空濾處無油液濺出。后按設(shè)計給定的無背壓空濾，在產(chǎn)品車上進行了跑車試驗驗證以證明無背壓空濾可以滿足實際使用需求。

4 結(jié)論

通過實施這4條改善措施，在后續(xù)多個批次的交付產(chǎn)品車上進行了驗證，截止目前為止，未再發(fā)生過油箱滲漏，證明上述措施切實可行，徹底解決了油箱的滲漏問題。在其余產(chǎn)品中也存在類似結(jié)構(gòu)油箱，可將該成果應(yīng)用于其余產(chǎn)品油箱中，預(yù)防油箱滲漏問題的出現(xiàn)。