发动机拧紧控制与效果检验

作者：一汽轿车股份有限公司 冯德富

欢迎访问e展厅 展厅 1 发动机展厅 汽油发动机, 柴油机, 船用柴油机, 天然气发动机, 气缸及部件, ... 常用的拧紧方法 拧紧，实际上就是要使两被连接体间具备足够的压紧力，反映到被拧紧的螺栓上就是它的轴向预紧力（即轴向拉应力）。而不论是两个被连接体间的压紧力还是螺栓上的轴向预紧力，在工作现场均很难检测，难以直接控制。因而，人们采取了下述几种方法予以间接控制。 1．扭矩控制法（T） 扭矩控制法是最开始同时也是最简单的控制方法，它是当拧紧扭矩达到某一设定的控制值Tc时，立即停止拧紧的控制方法。 2．扭矩—转角控制法（TA） 扭矩—转角控制法是在扭矩控制法上发展起来的，应用这种方法，首先是把螺栓拧到一个不大的扭矩后，再从此点始，拧一个规定转角的控制方法。 3．屈服点控制法（TG） 屈服点控制法是把螺栓拧紧至屈服点后，停止拧紧的一种方法。它是利用材料的屈服现象而发展起来的一种高精度拧紧方法。 屈服点控制法的拧紧精度是非常高的，其预紧力的误差可以控制在±4％以内，但其精度主要是取决于螺栓本身的屈服强度。 4.落座点—转角控制法（SPA） 落座点—转角控制法是最近新出现的一种控制方法，它是在TA法基础上发展起来的。SPA法与TA法比较，其主要优点是：能克服在Ts时已产生的扭矩误差，因此，可以进一步提高拧紧精度。 5．质量保证法（QA） QA法是通过测量螺栓的增长量来确定是否达到屈服点的一种控制方法。 拧紧效果的检测方法 1．事后法 （1）松开法：将拧紧的螺栓用扭矩扳手松开，读出松开时的瞬时值。 （2）紧固法：即对已经拧紧的螺栓用扭矩扳手沿螺栓的拧紧方向再施加一个逐渐增大的扭矩，直至螺栓再一次产生拧紧运动，读出此时的瞬时值。 （3）标记法：即对已经拧紧螺栓的拧紧位置做一个标记，将螺栓拧松之后再拧紧到原来位置时的扭矩值。 2．过程法 （1）直接法：在需要检测时，把用于检测的扭矩传感器直接串接于板头与被拧紧的螺栓之间，拧紧时可以直接读出读数。 （2）固定传感器法：与直接法的区别是，用于检测的扭矩传感器不是临时安装的，而是固定在扳子的输出轴上。 （3）传感器替换法：在原扳子安装扭矩传感器的部位上，装一根装卸尺寸与扭矩传感器完全相同的可以快速拆卸的活动轴，当要测试时，将快速拆卸活动轴卸下（即原扭矩传感器随之卸下），换上检测用的扭矩传感器。 一汽二发厂拧紧机的使用概况 1．从拧紧的控制方法上来分 （1）扭矩控制法 □ 缸盖车间：OP20A序，用于凸轮轴瓦盖的拧紧； □ 装配车间：凸轮轴瓦盖拧紧机（在分装线上），上罩盖拧紧机（在3号线上），油底壳拧紧机（在2号线上）。 （2）扭矩—转角控制法 □ 缸体车间：189621线，用于曲轴瓦盖的拧紧； □ 连杆车间：连杆瓦盖拧紧机； □ 装配车间：曲轴瓦盖拧紧机（在1号线上），连杆瓦盖拧紧机（在2号线上），缸盖拧紧机（在3号线上）。 2．从电路的控制方式分为直流侍服系统和交流侍服系统。 对拧紧工作中出现问题的分析 1．人工检测的扭矩值与机器显示值不符 （1）人工检测的扭矩值大于机器显示值 我厂当前检验扭矩的方法基本上均采用事后法中的紧固法，前面已经提到，由于各方面的因素，其误差可能在－5％～＋25％之间，即人工检测的扭矩值可能大于机器显示值的＋25％。尤其是在采用指针式扳手时，可能还会混有零点定位误差、操作人员的视觉误差等，都会增大误差。 （2）人工检测的扭矩值小于机器显示值 采用紧固法检验，可能会出现-5％的误差。但对于高弹性系数，且拧紧后即行检测的扭矩值，负值误差的机率极少。根据我厂的实际，出现人工检测的扭矩值小于机器显示值的情况，分别如下： □ 拧紧后时间较长（超过0.5h），尤其是上午拧的下午检验。实践证明，这种情况的检验有可能会低10％。 □ 工件本身有问题。如：缸盖瓦盖拧紧机在验收时出现的2#头拧紧后即人工检测，其值较拧紧机显示值低较多，经过多次试验及检查，是瓦盖问题。 2．拧紧扭矩值偏大（转角未达到设定值） 这个问题基本上都出现在工件、垫片和螺栓上。 （1） 对于工件：主要是工件的螺纹不好或螺孔内有异物，使螺纹接触面摩擦阻力增大所至。 （2） 对于垫片：尤其是带有弹簧垫片或带定位点的平垫片对其的影响较大，扭紧靠座后，弹簧垫片（或带定位点的平垫片）可能会随螺栓旋转所产生的摩擦阻力增大所至。 （3） 对于螺栓：主要是螺纹不好，刚开始用国产螺栓时曾出现过，而近几年从未发生过。还有一点就是螺栓未按规定处理（蘸油）或把本来涂的油清洗掉。 （4） 其它原因：进行了两次拧紧。 3．拧紧扭矩值偏小（转角已达到设定值） 拧紧扭矩值偏小的情况近几年出现的较少，前几年在连杆螺栓上出现较多，其主要原因是螺栓的质量不好（屈服点较低）。当然，从理论上来讲，工件的螺孔攻大，螺栓螺纹直径偏小也会出现这种情况，但在我厂的实际生产中，尚未出现过。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (11/3/2005)