分析柴油机高压油管漏油问题原因和改进

1　概述

　　四川柴油机厂是20/27系列柴油机的引进生产厂之一。柴油机高压油管是柴油机的一个重要零件，它连接高压油泵与喷油器，最大工作油压可达到100MPa以上，高压油管连接锥面密封不可靠，产生漏泄，则直接影响柴油机的性能。20/27柴油机高压油管的安装示意图见图1。高压油管的连接锥头部分为冷镦成形，镦后不加工。

　　20/27柴油机的高压油管，在采用国产材料制作的过程中，工厂解决了镦不满、断头等技术问题，但自制高压油管使用时间不长，便有相当一部分两端连接锥面出现漏油的问题，却一直没得到较好的解决。

2　原因分析

　　20/27柴油机高压油管工厂使用的国产材料牌号为16Mn，德国高压油管材料牌号为St52.4NBK,两种材料的性能无明显的差异。

　　从该机型高压油管安装示意图可见，高压油管连接部分漏油可能由高压油管、喷油器、高压油泵的连接密封锥面密封不严而引起的。通过检查，排除了高压油泵，喷油器，经检查高压油管成品冷镦锥面也符合图纸，但弯形尺寸有一定的误差，这对安装将产生附加应力。由于高压油管的振动加上高压油管弯形误差引起的安装应力，加重了密封面密封不严。通过对高压油管密封锥面的放大投影检查，发现其锥面有细微的不完整，表面形状有不规则的现象，有的高压油管密封锥面还有轻微的碰痕，这是在零件转运过程中，相互碰撞所致。这些都导致在安装后高压油管连接面密封不严，而产生漏泄的问题。

　　因此，该柴油机高压油管漏油的主要原因，是高压油管密封锥面存在微小的形状误差，而弯形误差是次要原因。

3　措施

　　高压油管密封锥面细微的形状不完整，主要是由于冷镦充型过程中的一些不确定因素造成的，经过对模具，冷镦工艺的几种方案试验，收效不明显。为了确保密封锥面形状尺寸精度的要求，尝试采用在高压油管连接头部冷镦成形后，油管弯形之前，增加一道精整磨削锥面的工艺，通过磨削，来保证锥面尺寸和形状的精度。磨削试验表明：几乎每一根高压油管都要磨削0.02mm～0.05mm,才能形成完整精确的锥面，个别的要磨削0.1mm以上。这也说明为什么有少量高压油管在工厂装机试验时一试就漏。同时，为了杜绝在后续加工、转运和存放过程中，由于零件碰撞而损坏高压油管的密封锥面，设计了高压油管的专用保护套，从冷镦成形后，就套上保护套，彻底解决了零件碰伤的问题。

　　同时，改进了弯形的模具和工艺，减小了弯形误差。

4　试验

　　通过台架试验和用户的实际使用证明：改进工艺的高压油管可靠性大大提高，基本上解决了该机高压油管密封不严而漏油的问题，这表明采用磨削补充加工的方法，来解决要求较高的冷镦成形零件表面尺寸微量超差的问题，是可行的。