關于壓力傳感器與注氟嘴配合密封失效原因分析與改進措施　

作者 楊守武 格力電器(合肥)有限公司(安徽 合肥 230088)

楊守武(1984-)，男，中級工程師，研究方向：商用空調(diào)全流程生產(chǎn)質(zhì)量管理、可靠性。

摘要：探討了改變商用空調(diào)壓力傳感器的錐角和注氟嘴旋壓面厚度，來提高壓力傳感器與注氟嘴之間的配合密封，并通過實驗驗證其可行性。

0 引言

　　商用測出風多聯(lián)機生產(chǎn)過程中壓力傳感器與注氟嘴配合處泄露異常比較突出，為了從結構上解決傳感器與注氟嘴配合泄漏問題，通過對傳感器與注氟嘴密封結構進行分析，確定了整改方案并進行相關實驗驗證，找到了壓力傳感器與注氟嘴密封效果最好的配合結構，并且對所有的壓力傳感器、注氟嘴結構進行改型，降低了售后的泄露率和投訴率。

1 壓力傳感器與注氟嘴的配合

　　壓力傳感器與注氟嘴用于商用空調(diào)室外機管路系統(tǒng)上，壓力傳感器與注氟嘴經(jīng)過力矩的擰緊配合緊密壓接密封面，使密封面產(chǎn)生變形，產(chǎn)生硬密封(如圖1所示)，壓力傳感器與注氟嘴分別作為單件進行來貨。注氟嘴的另一端焊接在系統(tǒng)管路上，形成一個完整的系統(tǒng)。

2 密封失效原因分析及驗證

　　2.1 裝配工藝及人員技能因素驗證

　　2.1.1 裝配工藝驗證

　　工藝要求使用打緊力矩為13.5 N.m～14.5 N.m，檢查實際使用的力矩值在規(guī)定范圍之內(nèi)，符合工藝要求(如圖2所示)。增大力矩至14.5 N.m～15.5 N.m生產(chǎn)驗證3000件，泄露現(xiàn)象未見明顯改善。

　　2.1.2 人員技能因素驗證

　　分別對白晚班以及不同班組的檢漏數(shù)據(jù)進行對比分析，發(fā)現(xiàn)白、晚班不同班組都出現(xiàn)泄漏情況，具體數(shù)據(jù)見表1。

　　驗證結論：裝配工藝及人員因素不是導致壓力傳感器與注氟嘴配合泄露的原因。

　　2.2 壓力傳感器外觀、尺寸因素分析驗證

　　通過對壓力傳感器尺寸進行核實驗證，發(fā)現(xiàn)壓力傳感器尺寸符合要求。對壓力傳感器密封面使用放大鏡進行全檢，未發(fā)現(xiàn)密封面劃傷等質(zhì)量缺陷(如圖3所示)。

　　驗證結論：壓力傳感器尺寸、外觀符合要求，非導致配合泄露的原因。

　　2.3 注氟嘴外觀、尺寸因素驗證

　　2015年5月份開始對注氟嘴密封面使用放大鏡進行全檢，對全檢之后的物料進行試裝驗證并跟進試裝結果，通過對靜置檢漏報表分析，發(fā)現(xiàn)泄露情況沒有出現(xiàn)明顯降低(如圖4所示)。

　　驗證結論：注氟嘴尺寸、外觀非導致配合泄露的主要原因。

　　2.4 壓力傳感器密封結構更改驗證

　　壓力傳感器密封面為45°倒角結構，注氟嘴密封結構為SR圓弧面結構，兩者接觸配合密封為面接觸密封，配合打緊過程中易出現(xiàn)接觸弧面受力變形，導致密封之后出現(xiàn)泄露情況(如圖5所示)。更改壓力傳感器密封結構，由前期的45°倒角結構更改為90°臺階結構，使注氟嘴與壓力傳感器密封改為線密封，增加密封有效性(如圖6所示)。

　　2015年11月份開始對壓力傳感器密封結構更改之后新制品進行試裝驗證，發(fā)現(xiàn)靜置檢漏數(shù)據(jù)大幅度降低，由注氟嘴外觀全檢之后的平均1個月泄露6單，下降至平均1個月泄露3單，整改效果非常明顯(如圖7所示)。

　　驗證結論：壓力傳感器密封結構設計不合理為導致配合泄露的主要原因。

　　2.5 注氟嘴密封結構更改驗證

　　通過對壓力傳感器密封結構更改之后的試裝結果可以看出，泄露故障雖出現(xiàn)明顯降低，但是泄露現(xiàn)象沒有杜絕性消失。

　　為進一步分析導致壓力傳感器與注氟嘴配合泄露的其他原因，根據(jù)壓力傳感器與注氟嘴的配合原理分析，如打緊之后注氟嘴密封面承壓能力不足，易導致變形泄露。通過對注氟嘴結構進行對比分析驗證，發(fā)現(xiàn)增加注氟嘴旋壓面厚度(如圖8所示)可提高密封效果，具體分析如下：

　　注氟嘴旋壓面厚度1.3 mm(符合圖紙要求)，二次打緊的情況下會出現(xiàn)弧面變形的隱患，同時弧面與注氟嘴接觸面積小，密封可靠性差(如圖9所示)。

　　注氟嘴旋壓面厚度2.26 mm(不符合圖紙要求)，注氟嘴密封面承受壓力性能較好，打緊之后無弧面嚴重變形現(xiàn)象，密封可靠性較好(如圖10所示)。

　　為驗證上述分析的準確性，2016年1月份開始對更改旋壓面厚度的注氟嘴進行試裝驗證，根據(jù)靜置檢漏報表發(fā)現(xiàn)泄漏故障徹底消失(如圖11所示)。

　　驗證結論：注氟嘴密封結構設計不合理為導致配合泄露的主要原因。

　　針對壓力傳感器與注氟嘴配合泄露的現(xiàn)象，分析導致配合密封泄露的可能因素有以下5點：1)裝配工藝及人員技能因素;2)壓力傳感器外觀、尺寸因素;3)注氟嘴外觀、尺寸因素;4)壓力傳感器密封結構設計不合理;5)注氟嘴密封結構設計不合理。

3 改進措施

　　3.1 壓力傳感器密封結構更改

　　壓力傳感器密封結構由45°倒角(如圖12所示)改為90°直角(如圖13所示)，達到線密封效果，提高密封可靠性。

　　3.2 注氟嘴旋壓面厚度更改

　　注氟嘴旋壓面厚度由之前的1.3 mm更改為2.26 mm(見圖10)，增強注氟嘴密封面承壓強度，提高密封可靠性。

4 結論

　　通過對壓力傳感器、注氟嘴密封結構的更改，徹底解決了生產(chǎn)過程中壓力傳感器與注氟嘴配合泄露的故障，說明通過更改壓力傳感器與注氟嘴的密封結構，增加密封可靠性的方案效果可行。

　　參考文獻：

　　[1]劉東.管接頭和接管螺母密封的改進和優(yōu)化[J].日用電器,2011(06).

　　[2]徐飛云.影響錐形喇叭口密封性的有限元分析[J].機電工程,2012-07-20

　　[3]申景泉.錐面密封截止閥密封面失效原因分析與改進措施[J],電站系統(tǒng)工程. 2004-03-25

　　[4]蔣本雨.有關壓力傳感器可靠性設計的若干問題[J].遙測遙控,1998-07-20

　　[5]楊開華.液氨充裝球閥泄漏原因分析及處理對策[J].大氮肥,2012-10-25

　　本文來源于《電子產(chǎn)品世界》2018年第6期第44頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。