飛輪螺栓擰緊機(jī)力矩超差問題分析

李紹紅

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

在我廠轎車發(fā)動(dòng)機(jī)主裝配線上，發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪擰緊機(jī)出現(xiàn)螺栓擰緊力矩超差異常報(bào)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(bào)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(bào)警發(fā)生的可能性。

1．2 擰緊軸與螺栓的同軸度對(duì)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(bào)警數(shù)量無明顯變化，排除此方面原因。

1．3 從擰緊機(jī)擰緊程序分析

（1）擰緊機(jī)擰緊步驟

第一階段:擰緊頭轉(zhuǎn)盤在1#位擰緊1、3、5號(hào)螺栓由0 N·m至80 N·m;擰緊滑臺(tái)退回，擰緊頭轉(zhuǎn)盤順時(shí)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(hào)螺栓由0 N·m至112 N·m;擰緊滑臺(tái)退回，擰緊頭轉(zhuǎn)盤逆時(shí)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(hào)螺栓由80 N·m至112 N·m。

（2）現(xiàn)象

力矩超差報(bào)警均發(fā)生在擰緊頭第三階段擰緊時(shí)，即1、3、5號(hào)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(bào)警情況，不同點(diǎn)在于第二階段擰緊時(shí)，三根擰緊軸是始終同步擰緊至最終力矩。為了進(jìn)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(bào)警。

1．4 從發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊狀態(tài)分析

（1）狀態(tài)

現(xiàn)場(chǎng)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(shí)，擰緊頭轉(zhuǎn)盤有輕微擺動(dòng)現(xiàn)象。

（2）分析

①第三階段達(dá)最大扭矩時(shí)，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(dòng)，F(xiàn)f作用在擰緊軸上，導(dǎo)致力矩檢測(cè)超差報(bào)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(dòng)，所以無力矩超差報(bào)警。如圖1所示。

（3）驗(yàn)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(yàn)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(hào)螺栓由0 N·m至80 N·m;擰緊滑臺(tái)退回，擰緊頭轉(zhuǎn)盤逆時(shí)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(hào)螺栓由0 N·m至112 N·m;擰緊滑臺(tái)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(hào)螺栓由80 N·m至112 N·m。

（4）驗(yàn)證結(jié)果

擰緊參數(shù)相同情況下，力矩超差報(bào)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(bào)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(diǎn)在于擰緊軸轉(zhuǎn)盤在1#位受力較大時(shí)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(chǔ)能器、換向閥等相關(guān)氣動(dòng)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(chǎng)實(shí)際需要進(jìn)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(dòng)回路的元件樣本手冊(cè)，確認(rèn)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(huì)對(duì)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(bào)警現(xiàn)象。