渦輪增壓器密封環(huán)成品率工藝研制范文

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摘要：密封環(huán)是各種機械生產工具上最為常用一種密封作用零件，是渦輪增壓器必不可少的密封零件之一，它在渦輪增壓器的渦輪端和壓氣機端工作，密封環(huán)質量的好壞直接影響到渦輪增壓器的工作質量，雖然短時間內對渦輪增壓器產生不了太大的較為明顯的影響，但是長期使用這種質量有問題的密封環(huán)會對渦輪增壓器的壽命產生極大的影響甚至導致渦輪增壓器直接無法工作。

關鍵詞：渦輪增壓器；密封環(huán)成品率；工藝及修口專機

引言

本文主要對密封環(huán)的研制工藝的改進做出分析以及對修口專機的研制方面做出一些介紹。一般的密封環(huán)被設計和生產出來所應用的環(huán)境大都是常溫常壓的，但是一些特殊的機械所需要的密封環(huán)確實質量要求十分的高，以及對密封環(huán)的在各種條件下的適應能力也有一些特殊的要求。因此，為了綜合提高密封環(huán)的質量，目前我國的密封環(huán)生產基本上都是在高溫高壓的條件下進行密封環(huán)的研制，從而保證所生產的密封環(huán)在溫度環(huán)境的質量方面能夠有所保證。

1密封環(huán)加工工藝

在渦輪增壓器內的渦輪端和壓氣機端的密封環(huán)處于高溫高壓的環(huán)境下進行工作，其作用在于封氣和封油，在渦輪增壓器的各個油氣“通道”中，密封環(huán)可以說是它的“門衛(wèi)”，一旦渦輪增壓器的油氣出口被意外打開，那么所造成的損失將是不可估量的，輕則機器設備損壞，重則可能導致燃氣大火焚燒一切。由此來看，密封環(huán)雖看似不起眼，但是不容忽略。密封環(huán)封氣的目的是為了壓氣機端和渦輪端的氣體向軸腔內泄漏，一旦密封性不好將會使得氣體來回于壓氣機端和渦輪端間，這樣會使渦輪增壓器的壓力輸出受到影響，甚至影響渦輪增壓器的使用壽命。封油顧名思義是對渦輪增壓器的使用油進行“攔截”，即使質量極差得的渦輪增壓器的密封環(huán)也會對封油有不錯的控制，因為封油僅僅是對油的封阻，但是目前我國的密封環(huán)生產技術還是不夠成熟的，對于密封環(huán)的封油性能雖然能夠保證，但是限于生產技術其生產過程也是十分繁瑣，在保證密封環(huán)質量的同時也是增大了成本的消耗。在密封環(huán)的技工工藝方面，我國的密封環(huán)加工工藝還是沒有過多地改變，首先保證密封環(huán)自由開口尺寸，熱處理硬度要求在HV360~440之間，過高還是過低都將對密封環(huán)的質量造成影響，這是密封環(huán)生產的關鍵點。外徑與環(huán)規(guī)合處不超過15%的透光（如圖1），徑向透光間隙控制在0.025mm之內，如果產生間斷針狀光點及漫射是沒有問題的。但是一旦出現密封環(huán)表面有裂紋或是其他一些嚴重缺陷就堅決不能使用。

2現有密封環(huán)加工工藝問題

現有的密封環(huán)加工工藝的大體上的加工工藝流程如下，首先是對棒料毛坯外圓進行粗車，此過程是在車床上進行的，這是密封環(huán)前期加工處理的最為簡單的一步，目的是為了使棒料毛坯去除明顯的雜質。其次就是精車外圓，這與上一步的粗車加工類似，實則是粗車加工細節(jié)化，但是加工原理還是不變的。然后進行在車床上進行鉆中心孔和擴中心孔，這些步驟時無需人工進行的，只需要對生產機器設定好數據即可，但是無論多么精確的生產都會出現后期的產品問題，因此，密封環(huán)大批量生產后必須進行抽樣檢查，以保證及時發(fā)現問題。密封環(huán)生產的關鍵是后期的線切割開口以及插入插片，進行定型熱處理最后線切割切片。生產流程雖然簡單，但是從技術上看我國的密封環(huán)生產技術還是落后的，不能在生產技術上進行更新就難以降低成本，再加上產品的成品率一般都不是很高，所以各種大型生產企業(yè)在密封環(huán)的生產與銷售市場上很難占據主要地位。密封環(huán)成品率不高的主要原因還是出在密封環(huán)與環(huán)規(guī)密合后出現裂縫的問題，這樣的裂縫直接導致后期的工藝加工毫無意義，再者是密封環(huán)的開口尺寸設計不夠完善，密封環(huán)的彈性是有限的，密封環(huán)長期處于高彈性狀態(tài)是對密封環(huán)的使用壽命損害，不能在有效的彈性范圍內正常進行工作是導致密封環(huán)變形、受熱膨脹的主要原因。

3渦輪增壓器密封環(huán)成品率的工藝改進

面對越來越多的國內外市場的工業(yè)或是大型企業(yè)的需求，用于渦輪增壓器密封環(huán)的市場競爭變得越發(fā)的激烈起來，一些大型企業(yè)雖然不僅僅是在渦輪增壓器密封環(huán)的一項生產業(yè)務上要求一些巨大的經濟收益，但是渦輪增壓器密封環(huán)始終是能夠給一些企業(yè)帶來生產實力上的展現，渦輪增壓器密封環(huán)的生產以及工藝技術一直以來是機械上的“熱門”零件，一些大型機械設備以及生產設備目前還是難以擺脫渦輪增壓器密封環(huán)的功能。渦輪增壓器密封環(huán)的生產工藝在近幾年來國內還是實現了一些技術上的突破的，比如在渦輪增壓器密封環(huán)的材料方面，大型工業(yè)生產已經放棄了傳統(tǒng)的制作密封環(huán)的材料，取而代之的是密封性能更好，防水或是防高溫性能更好的合金材料的密封環(huán)，這是在材料方面。在生產工藝方面，傳統(tǒng)的生產方式是采用大型機械生產設備進行零部件的逐一生產，而目前國內的生產方式主要是依靠生產設備簡化生產流程，使得渦輪增壓器密封環(huán)的生產加工過程減少，這就降低了加工過程產生密封環(huán)廢棄的情況，但是加工過程絕不是被省略了，而是依靠生產設備的先進性能進行了生產方式的優(yōu)化。最后，生產工藝最重要的改進之處在于密封環(huán)的后期使用，傳統(tǒng)密封環(huán)的口徑或是使用的機械設備都是具有局限性的，但是通過對密封環(huán)封口處進行了“滑動式”加工的處理過后，密封環(huán)的結構在封口處發(fā)生了變化，這種組合結構可以達到無組合應力產生，能夠使密封環(huán)的密封性能更好，并且O形圈的設計使得合金環(huán)與環(huán)座之間的滑動更加順暢。經過工藝改進的渦輪增壓器密封環(huán)的設計還有很多，它們的出現服務于不同行業(yè)的生產領域，比如功熱式密封環(huán)等等。

4修口專機研制

修口專機可以說是渦輪增壓器的密封環(huán)生產的重要生產工藝的完善技術設備，修口專機的目的就是對渦輪增壓器的密封環(huán)尺寸方面的改良，因為無論是什么材料的密封環(huán)在高溫高壓下長期的進行工作都會有形狀上的改變，一旦形狀改變過于嚴重就會使得封油封氣的作用失去（如圖2），而這些正是衡量密封環(huán)使用壽命和密封環(huán)質量的重要因素，機械設備頻繁的更換密封環(huán)對設備的使用沒有任何影響但是密封環(huán)的資金消耗也是巨大的，其次，一臺大型機械設備的密封環(huán)的使用數量是很多的，一些特殊部位的密封環(huán)的拆卸難度也是十分巨大，因此，必須提高密封環(huán)的質量來保證機械設備的正常工作。修口機的引入恰好彌補了密封環(huán)封口部位的尺寸問題，一些在初次加工的密封環(huán)如果出現封口部位的間隙問題可以不選擇直接淘汰而是二次返廠進行修口機的工藝加工，一般的密封環(huán)的成品率是在80%左右，這意味著有近20%的密封環(huán)要被處理，而這些廢棄的密封環(huán)是沒有利益的，這是存粹的成本損失，修口機的出現雖然沒有在生產工藝的本身做出多大的改變，但是也挽回了密封環(huán)的成本損失，修繕過后的密封環(huán)在質量上是沒有問題的，完全可以進行后期的生產。目前國內的修口專機設備的性能還在技術突破階段，但是也已經研制出來了十分適用的修口專機，其主要的技術上的變化在于修口方式上的變化以及修口專機設計結構上的改變。修口專機的傳統(tǒng)修口方式修繕過程復雜且對于密封環(huán)的要求極為“苛刻”，在進行改進過后的修口方式采用分段式修繕，對密封環(huán)的修口工作不再是“一次性”工程，而是分批次的進行修繕，這樣進行密封環(huán)修繕的好處在于對不同損傷程度的密封環(huán)能夠進行合適的修繕。修口專機的研制除了以上的方式改變還有主要是內部結構上的研究，修口專機內部采用具有“彈性化”的處理結構，其在修繕作業(yè)中能夠對密封環(huán)進行保護，對于材料不同的密封環(huán)，彈性方式的修繕作業(yè)更加的穩(wěn)定，目前我國在修口專機的技術研究方面還是存在空白的，修口專機的發(fā)展在未來必將潛力無限。

5總結

綜上所述，密封環(huán)的加工工藝還是不夠成熟的，生產工藝難以適應現代機械的質量要求，無論是在形狀精度還是在密封環(huán)的尺寸精度上，都需要進行技術突破和正產工藝的改良，從理論上講，密封環(huán)的生產在于機械設備的精準操作這已經脫離了人為因素的干擾，但是密封環(huán)的成品率還是難以保證，不難分析出我國的密封環(huán)生產工藝實際上是生產設備占據主要的問題，因此密封環(huán)的生產工藝的改進的同時還要注意生產設備的改良。

參考文獻：

[1]金文華，倪計民，白炳仁，李佳琪.渦輪增壓器軸承體溫度場分析與研究[J].小型內燃機與車輛技術，2018，47（02）：40-46.

[2]趙俊鑫，葛偉廷，齊洪波，汪記偉，楊萬里，王瑞平.淺析汽車發(fā)動機渦輪增壓器原理及故障[J].汽車實用技術，2018（10）：146-150.

[3]齊偉.淺析渦輪增壓燒機油故障[J].汽車實用技術，2018（14）：209-211.

[4]趙丕歡，冀翼，楊建文，史麗媛.柴油機渦輪增壓器冷卻數值研究[J].車用發(fā)動機，2018（04）：89-92.

[5]劉思蓉.車用渦輪增壓器轉子軸向氣動作用力分析[D].中北大學，2018.

作者：曾國衛(wèi) 肖曉華 陳玉龍 單位：湖南天雁機械有限責任公司