中国航空制造技术研究院 北京 100024
摘要：通过改进装配工艺技术，提高零件的表面质量，并结合密封圈的性能特性，消除主轴窜气现象。
关键词：密封圈；表面质量；装配工艺
一、前言
轮胎机是汽车轮胎行业的一个重要支柱产品。但随着客户要求的提高，对零部件的加工周期也要求相应缩短。辅助鼓传动箱是轮胎机的重要组成部分，但其从开始装配其主轴便出现了许多窜气的问题，对整机的交付造成一定的影响。通过摸索研究，成功实现了快速解决部件的窜气问题，下面介绍一下解决过程。
二、部件介绍
通过装配图纸分析，可以看到辅助鼓传动箱的气路比较复杂，共有5路气，各路气使用密封件隔开，并且使用密封件的环节也比较多，无论加工还是装配过程中的问题没得到注意，都会导致装配后出现窜气的问题。在整个部件中是用的密封件共有3种：O形圈，轴用旋转密封圈和Y形密封圈。
O形圈具有结构简单，体积小，安装紧凑，适用性广，用途大，价格便宜等优点。但O形圈的缺点也很明显，在使用不当时很容易切伤或者挤伤，这也是本部件中出现窜气的一个主要问题点。轴用旋转密封圈比较特殊，这是一种复合密封圈，它由内外两层结构组成，外圈是普通O形圈，内圈材料为添加其它材料的聚四氟乙烯，这种内圈比较耐磨，在转动配合时摩擦力也较小，在旋转密封时有较多应用。由于内圈材料主要为聚四氟乙烯，因此就有一定的硬度，这就造成了安装的困难，并且比较容易划伤，稍不小心就会造成窜气的产生。Y形密封圈材料为高硬度的丁腈橡胶，它具有密封性好，工作阻力小，结构简单成本低廉，适合长行程的密封等特点。在使用中它通过内外唇部与轴和孔的过盈配合来密封的，当受到唇部方向的压力时，密封圈产身变形，使得密封效果更好。但当反方向受压时便起不到密封的作用了，因此这种密封圈在双向密封时都成对使用。各种密封圈的图样见下图。
三、问题分析及解决方法
传动箱窜气的问题主要就是密封圈失效的问题，根据上面介绍，本部件中共有三种密封圈，下面根据密封圈的种类来分析窜气的原因和解决方案。
（一）O形圈的原因
O形圈产生漏气的原因主要是因为装配时的切圈问题，由于有些零件及小部件不好装配，在装配的时候不小心的话就会造成密封圈的切圈，但这种问题也好解决。在发现窜气问题后，首先根据图纸分析，哪些O形圈的损坏会造成现有的窜气问题，找出可能出问题的O形圈后，将部件拆开，检查可能出问题的密封圈是否完好无损，若O形圈没问题，就需要继续检查，看是否是其它密封圈的问题。
除此之外，密封圈的质量也会影响到窜气的产生，一定要检查一下外购件的质量，及时发现问题，避免出现问题后重新查找并解决问题的麻烦。
（二）轴用旋转密封圈的原因：
轴用旋转密封圈组件可以造成相邻气路以及多路气的互窜问题。造成这种密封圈漏气的几点原因有：
1、密封圈的划伤
这是轴用旋转密封圈造成窜气的最主要原因，由于这种轴用旋转密封圈内圈有一定硬度，因此这种密封圈非常容易被尖边毛刺划伤，造成气体的微窜。造成划伤的主要原因是组件中轴的径向孔口处的毛刺造成的。径向孔口毛刺未打磨干净，并没有用油石备光滑，留有一些小的毛刺，再加上主轴的最终镀铬层较厚，因尖边放电，使得孔口的毛刺被放大，在装配时若不细心，没有重新去毛刺，便会造成密封圈的划伤。
2、密封圈变形后的折痕和挤压伤痕
还是因为这种密封圈较硬，在装入密封槽中时需要产生变形，以便装入，并在装入后需要外力使它恢复原状，这时的零件折痕以及恢复原状时的不小心挤伤也容易造成密封圈的窜气。
对于旋转密封圈漏气问题的解决：
针对划伤的问题，首先要求在加工时就将中心轴径向孔的孔口加工出倒角，并用油石备光滑，尽量避免镀铬时的尖边放电现象，减少毛刺出现的可能，在装配前对于孔口也要求用油石重新备光滑，这样密封圈的划伤问题基本上得以解决。
对于密封圈的折痕和挤伤通的问题解决比较麻烦。装配时加倍细心，在使密封圈变形时不能使它产生死弯，装入后在恢复形状时使用光轴慢慢挤压，避免出现折痕和挤压得伤痕，这样在以后的装配过程中，这个问题造成的窜气也基本上避免了。
（三）Y形密封圈的原因
Y形密封圈密封圈由于是单向密封，使用时一般都成对使用，所以出现单向窜气的问题就是这个地方出现问题的可能性最大了。
装配完成后通过气密试验，可以排除活塞环处的窜气的问题。可以出现窜气问题的就只有Y形密封圈。
通气轴为悬臂安装，并且悬出部分很长，到了悬臂端头部分(即Y形密封圈装配部位)下垂较严重，造成密封圈上下部位的密封压量不一致，可能会导致漏气。
密封圈要求零件配合表面粗糙度要较好，将配合段粗糙提度高到Ra3.2，精磨之后装配，问题得到解决，其余通气轴采用了同样的方法，问题也都得到解决。通气轴的粗糙度大小决定了密封圈的外圈唇部翻边与内孔的配合面积多少，气体容易通过刀纹互窜，导致窜气问题的产生。
通过提高加工质量，提高图纸的粗糙度要求，可以有效的解决这个问题。通过这个问题的解决还可以看到密封圈的使用对零件的表面光粗糙度要求较高，而尺寸有了较小的误差则不会导致零件的窜气问题。
四、结束语
通过对以上问题的解决发现，装配前一定要细心检查，装配过程中小心细致，这样很多问题都可以在部件装配好之前就能避免，可以减少装配完后再出现漏气的麻烦，避免了多次重复的装卸。在出现问题后首先要检查的是密封圈的原因，在问题的不到解决后，也要注意查找零件本身的原因了，多方面的原因共同查找才能少走弯路，尽快解决问题，这样就可以减少重复装配次数，降低装配人员的劳动强度，提高工作效率。同时，也根据装配中出现的问题，在零件加工工艺中提出注意点，要求零件倒角、密封槽处光洁度一定严格按图纸加工，零件上的毛刺也要去除干净，这样就可以减少装配工人在装配时的工作量。通过对以上问题的解决，不仅尽快完成任务，保证了部件的加工周期，也提高了自己和工人的技术水平。
论文作者:朱思岁
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/31
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