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        飛輪螺栓擰緊機力矩超差問題分析

        2013-10-24 13:09:44李紹紅
        制造技術(shù)與機床 2013年2期
        關(guān)鍵詞:故障分析

        李紹紅

        (第一汽車集團公司教育培訓(xùn)中心,吉林長春 130000)

        在我廠轎車發(fā)動機主裝配線上,發(fā)動機飛輪擰緊機出現(xiàn)螺栓擰緊力矩超差異常報警的問題。

        1 故障分析

        1.1 從甲乙兩班操作者操作手法上分析

        甲乙兩班均有報警現(xiàn)象發(fā)生,數(shù)量無顯著差異。排除兩班操作者安裝飛輪及預(yù)緊螺栓等手工操作有差異導(dǎo)致報警發(fā)生的可能性。

        1.2 擰緊軸與螺栓的同軸度對力矩超差影響分析

        調(diào)整擰緊軸與螺栓同軸度,調(diào)整前后,力矩超差報警數(shù)量無明顯變化,排除此方面原因。

        1.3 從擰緊機擰緊程序分析

        (1)擰緊機擰緊步驟

        第一階段:擰緊頭轉(zhuǎn)盤在1#位擰緊1、3、5號螺栓由0 N·m至80 N·m;擰緊滑臺退回,擰緊頭轉(zhuǎn)盤順時針旋轉(zhuǎn)60°至2#位;第二階段:擰緊頭轉(zhuǎn)盤在2#位擰緊2、4、6號螺栓由0 N·m至112 N·m;擰緊滑臺退回,擰緊頭轉(zhuǎn)盤逆時針回轉(zhuǎn)60°返回至1#位。第三階段:擰緊頭轉(zhuǎn)盤在1#位二次擰緊1、3、5號螺栓由80 N·m至112 N·m。

        (2)現(xiàn)象

        力矩超差報警均發(fā)生在擰緊頭第三階段擰緊時,即1、3、5號螺栓力矩由80 N·m至112 N·m的擰緊階段。

        (3)分析

        第二階段與第三階段最終力矩相同卻無報警情況,不同點在于第二階段擰緊時,三根擰緊軸是始終同步擰緊至最終力矩。為了進一步找出故障原因,在第三階段擰緊程序中增加同步擰緊控制,即修改擰緊程序,螺栓由80 N·m至100 N·m同步112 N·m,結(jié)果出現(xiàn)斜率報警。

        1.4 從發(fā)動機擰緊狀態(tài)分析

        (1)狀態(tài)

        現(xiàn)場故障跟蹤過程中,發(fā)現(xiàn)飛輪螺栓在1#位第三階段擰緊至最終力矩112 N·m時,擰緊頭轉(zhuǎn)盤有輕微擺動現(xiàn)象。

        (2)分析

        ①第三階段達最大扭矩時,反作用力Ff造成轉(zhuǎn)盤擋鐵與基座上的1#位限位塊脫離,轉(zhuǎn)盤擺動,F(xiàn)f作用在擰緊軸上,導(dǎo)致力矩檢測超差報警。

        ②第二階段的反作用力Ff由于轉(zhuǎn)盤擋鐵受到基座2#位限位塊限制,因此轉(zhuǎn)盤位置穩(wěn)定,沒有發(fā)生擺動,所以無力矩超差報警。如圖1所示。

        (3)驗證措施

        調(diào)整擰緊頭轉(zhuǎn)盤初始擰緊位置,先從2#位開始擰緊,以驗證上述分析的正確性。步驟如下:

        第一階段:擰緊頭轉(zhuǎn)盤在2#位擰緊2、4、6號螺栓由0 N·m至80 N·m;擰緊滑臺退回,擰緊頭轉(zhuǎn)盤逆時針旋轉(zhuǎn)60°至1#位。第二階段:擰緊頭轉(zhuǎn)盤在1#位擰緊1、3、5號螺栓由0 N·m至112 N·m;擰緊滑臺退回,擰緊頭轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)60°返回至2#位。第三階段:擰緊頭轉(zhuǎn)盤在2#位二次擰緊2、4、6號螺栓由80 N·m至112 N·m。

        (4)驗證結(jié)果

        擰緊參數(shù)相同情況下,力矩超差報警由第三階段轉(zhuǎn)移至第二階段,但擰緊位置依然為1#位,證明分析正確。擰緊軸轉(zhuǎn)盤在1#位的位置變化造成力矩超差報警。

        2 故障原因與排除

        (1)故障原因

        通過前面的分析,發(fā)現(xiàn)問題點在于擰緊軸轉(zhuǎn)盤在1#位受力較大時位置發(fā)生變化。通過圖2的分析,找出導(dǎo)致上述問題的真正原因。

        (2)排除故障的措施

        添加增壓閥、儲能器、換向閥等相關(guān)氣動元件,組成增壓回路。將增壓裝置加裝到轉(zhuǎn)盤氣控回路中,并根據(jù)現(xiàn)場實際需要進行調(diào)試,轉(zhuǎn)盤氣缸工作壓力由0.6 MP提升至0.8 MP,滿足其平衡擰緊反作用力的工作需要;查找原氣動回路的元件樣本手冊,確認氣缸、換向閥等元件額定工作壓力范圍為0~1 MP,滿足增壓后的使用要求,增壓后不會對元件造成損壞。

        加裝增壓裝置后,轉(zhuǎn)盤位置穩(wěn)定可靠,不再出現(xiàn)力矩超差報警現(xiàn)象。

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