浅析螺纹密封在空调器中的基础应用及常见的密封失效分析

王振铎 杨勋雷 杨守武 高鹏 姚欢欢

【摘 要】 本文主要介绍了螺纹的种类、加工方法、空调器中常见的螺纹密封结构、典型的螺纹密封失效分析及内螺纹的检测方法

【关键词】 螺纹 切削 滚压 密封 内螺纹

1.螺纹的种类

目前我国的螺纹标准基本上是按照用途来分类的，分类如下：

2.螺纹的加工方法

螺纹是指在圆柱表面或圆锥表面上，沿着螺旋线形成的。具有相同断面的连续凸起和沟槽。在实际的生产加工中，加工出内外螺纹的方法主要有切削加工、滚压加工两大类。

3.螺纹密封在空调器中的应用

传统空调机组（氟机）内部管路连接、内外机连接均通过螺纹配合锥面进行密封。

空调外机中，传感器与注氟嘴通过螺纹配合注氟嘴锥面密封（锥面进行倒圆角处理，达到线密封效果）管路系统中（内外机的连接），通过螺纹配合锥面密封（锥面呈现面密封）在氟机系统中，很少在螺纹连接上填充生料带（或螺纹密封胶）的做法，通过以上结构的展示，巧妙的利用了锥面的面密封与线密封技术，提升了密封质量，减少操作工序。密封质量更加可靠。同样隐患点也是存在的，例如锥面存在划伤（纵向、横向）极易导致密封失效，所以此类密封结构对器件的包装、装配提出了更高的要求。

4.中央空调机组典型螺纹密封失效分析

中央空调机组，壳体会安装视液镜以便观察内部冷媒情况。生产过程中采用氦检仪检查密封效果，近期氦检过程中发现泄漏情况，漏率分别为3.1×10-5、7.9×10-2、 2.8×10-5、3.5×10-5、5.8×10-4 （单位g/a）

原因分析：

1、装配工艺：工艺作业指导文件要求生料带缠绕4-8圈，现场装配逐个缠绕4-8圈，故障未消除打紧力矩要求230-260N.M ，实际使用260N.M力矩，故障未消除初步排除装配不良导致的密封失效。

2、钢制接头：钢制接头分外购件、自制件

2.1钢制接头（外购件、自制件）同一螺纹视液镜匹配情况见下图

从泄漏情况看，泄漏机组接头均使用的是外购接头，初步排查出密封失效原因为外购接头内部螺纹加工异常。进一步分析如下：

2.2常规检测工具（NPT-螺纹塞规）

使用NPT-螺纹塞规检测，均符合要求。采用常规检测方法无法找出差异点及整改方向。

2.3、螺纹检测

螺纹视液镜（锥形外螺纹）检测

检测工具：投影仪

检测结果：螺纹视液镜（外螺纹）各项参数符合要求

从检测结果看：外购接头在牙型角、螺距、牙高 三个参数上与标准值存在较大差异。

总 结

螺纹密封在生产、生活中是最常见的密封类型，螺纹密封失效在生產过程也是常见的故障类型，究其原因不外乎以下几点：

1、螺纹加工缺陷，参数不符合要求。例如车床的加工精度不足、选用非正规厂商生产的刀具等

2、未按照指定生产工艺进行填充密封辅材（例如：生料带、螺纹密封胶等）

3、在长期使用中内部的密封圈、填充密封辅材老化等

积极采取可靠性的结构改善，例如在螺纹前端增加锥面密封，是后续发展趋势。