柴油机装配过程质量控制的研究

彭蓉 安徽全柴动力股份有限公司 中小功率柴油机安徽省重点实验室

按照技术要求对柴油机装配规则装配所有零件，然后按顺序并根据要求装配到完整的柴油机上。细致装配工作、复杂且重要。直接影响柴油机是装配质量的经济性、可靠性和使用寿命。

一、装配技术要点

1.了解机械零件结构与部件之间的连接，以避免装配错误和泄漏。

2.应检查和测试内置部件和组件，以确保质量符合标准。零件稍微损坏，需要更换。零件工作层面没有划痕，没有刺。

3.清洁零件和润滑油油道。安装时必须仔细清洁零件。实践表明，组件表面的清洁度取决于维修质量。如果油道污染源不洁净，则导致截面积磨损。但是，润滑油的流动阻力增大，降低润滑油流量，加工体降低润滑环境。零件表面的灰尘与润滑油混合，导致润滑油流动时磨损程度不同。清洁零件后，应使用压缩空气进行清洁，清洁区域涂上油以防止锈蚀。

4.装配不同的运动部件时，必须在无片滞装配过程中活动。完成所有组装后，检查装配。

二、零件的质量问题

柴油机质量的主要问题，根据生产统计，一般是零件装配不当、异常噪声、抱轴等。这些质量问题与四种典型零件密切相关：形状相似的零件、轴旋转零件、密封零件和螺钉连接。对这四部分进行故障分析和控制应用可能是柴油机质量控制的重要因素。

1.类似的外形件。在同一工作站上，由于产品订单不同，因此部件仅安装在一个模型上，而不安装在其他模型上，例如线束部件、变压器、空气压缩机、支架等。被操作员错误地安装在其他型号上。如在同一个工位，需要两个零件都装配，但是装配位置不同。比如活塞环油环、气环、进排气阀、进排气阀油封、排气阀油封、气环、油环安装不正确，进气阀与排气阀安装不正确。控制相似零件的失败组件是组件处理控制的重要组成部分。

2.紧固螺栓。装配发动机过程中，螺栓很多，约占45%，是装配质量检查的主要对象。质量问题，如安装错误、缺少安装、锁紧位置不足、断裂等。由许多因素造成，例如手动操作、大量螺栓规格、长度、材料分布以及现场位置之间没有明显差异。

3.密封件。进气、排气、冷却、润滑和发动机燃油系统通常由诸如管道、橡胶垫圈和垫片等元件由螺栓扭矩拧紧，形成密封完整的系统。在装配发动机过程中，容易因砂眼、夹渣、平面拉伤、密封装配位置不足、清洁度差、螺栓力矩衰减等问题引起泄漏、油、气。

4.轴系旋转件。例如，轴零件，连杆、齿轮、齿轮轴等，由于零件造型和尺寸过大，漏装，装配不正确，装配位置不一致，拧紧力不一致，清洁度差，配合间隙过大或过小，导致噪音异常甚至报废。

三、基于FMEA的过程控制应用

FMEA是一种定量和定性的分析和计算方法，用于分析和确定与潜在或已经存在的故障模型相关的风险程度。基于风险，控制措施采取了有针对性，防止使用高质量的工具。并提前采取改进措施。对于典型的四个质量问题，FMEA质量工具允许根据RPN风险优先级（RPN=S×O×D，分别为严重性、严重性和模式检测程度）定量评估潜在故障模式检测的严重性、频率和程度、检测的频率和难度RPN数字评估通常在不同的级别上受到控制，这取决于高分值和低分值。

1.相似外形件。视觉的故障排除意味着使用清晰的特性，通过高清摄像机识别和控制的部件的形状，可以提高工作效率并控制质量。活塞组件使用部件的各种状态，顶面和底面、曲面编辑标记等，为了将这些典型特性输入活塞装配中，自动比较对象和设备。如果方向不匹配，设备将使用声报警来通知操作员错误。工艺防错是将两个相似的零件放置在不同的工序中，处理防错是将两个相似的零件放置在不同的顺序中，这两个零件既适用于较小的零件，也适用于视觉防错的零件。主轴的上下瓦可以排列在不同的操作中，使用单独的包装、独立材料的分配、材料的定置和不同人员的装配来避免主轴的上下瓦装配不当。

二维码批管理主要适用于高质量的外部和内部零件。通常，二维代码（图像编号、批号、工厂代码）被嵌入到扫描程序检测到的零件表面，并与MES质量系统中的采购订单配置进行比较。出现错装、漏装等情况时，会发出警告。

2.螺栓紧固件。设备紧固关键是螺栓电气（精度在±3%以内），并通过扭矩和角度进行监控。通常扭矩控制+角度监控是控制策略，错误拧紧可以有效防止。合格紧固标准：扭矩T最小≤扭矩峰值≤扭矩T最大，最小Φ角度≤最终角度≤最大Φ角度。一般气动油压脉冲扳手的采用（精度在±15%左右），通过油流大小来控制扭矩输出。当达到预定的扭矩值时，油缸将继续脉冲，但扭矩输出不会增加，这会有效地控制扭矩。在控制油压脉冲扳手时，首先要确保管道压力保持正常；二是使用精度较高的扭矩扳手，按一定的频率进行校准，油压脉冲扳手监测扭矩变化。

3.密封。用密封试验机对缸盖气门及座圈、缸体水道、缸体油道、柴油机腔体、柴油机水室和柴油机油室的密封性能进行了测试。检测过程包括充气、保压、排气及检验。如果出现漏失量超差，设备会自动报警，工件不流动。

4.旋转部件。对于曲轴等关键转动部件，综合测量仪采用检测曲轴转动扭矩和轴向间隙，设备站场报警，并将采集到的测量数据MES质量信息系统。当间隙过大或过小及摩擦力矩，表明装配质量问题，如曲轴轴瓦缺失、不到位的轴瓦装配、异物摩擦副掉入、止推板缺失、止推板安装错误等，等一般转动部件，如齿轮轴，用千分表检测间隙，手动旋转检查有无卡涩，后续按一定比例检查。

柴油机质量对于装配质量是很重要的。对零件质量特性，装配质量控制的关键是综合运用质量工具、新技术和信息技术。