淺析活塞式蓄能器存在的質量問題及其解決辦法

摘要：該文通過分析活塞式蓄能器存在的質量問題原因，進而提出了其解決辦法與措施，希望對類似產品制造有借鑒作用。

關鍵詞：活塞式蓄能器 問題 質量 密封 辦法與措施

中圖分類號：TH121 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（b）-0000-00

活塞式蓄能器是一種壓力容器，其功能是：吸收液壓沖擊，消除脈動，降低噪聲。具有存儲能量和回收能量以及給系統進行能量補償等作用。因此，活塞式蓄能器在許多領域得到廣泛應用。我廠自八十年代起開始生產活塞式蓄能器至今，我們生產的活塞式蓄能器主要與壓鑄機配套使用。在長期的生產過程中和客服過程中，出現過許多質量問題，經過不斷探索、研究分析、繼而進行工藝改進，使問題逐步得到解決，產品質量不斷提升，解決了因活塞式蓄能器質量問題而造成的鑄件缺陷，完全滿足壓鑄機性能要求。同時活塞式蓄能器的使用壽命得到很大提高，在客戶中的信譽也得到提升。

1 活塞式蓄能器的結構簡介

活塞式蓄能器主要由：缸體、活塞、上端蓋（介質：充氮氣）、下端蓋（介質：液壓油）及密封件組成。如圖：

活塞式蓄能器在壓鑄機上使用的作用是：瞬間給壓鑄機補充能量，將氮氣腔內儲存的能量通過系統瞬間傳遞到壓射缸內，再通過壓射缸將壓鑄模瞬間合模，達到壓鑄機設計的合模速度，鑄造出合格的壓鑄件。

1.1 存在的主要問題與分析

活塞式蓄能器由于密封件密封性能不佳，會造成氣體竄入液體腔，液體竄入氣體腔，產生內泄露，還有兩端端蓋O型密封圈密封不好產生的外泄露，造成系統壓力下降，壓鑄速度下降，壓鑄出的工件存在縮孔縮松、致密性差，氣孔等缺陷，造成這些現象的主要原因如下：

1）缸體加工質量控制不嚴，經常會出現橢圓、錐度、直線度差、尺寸超差、表面粗度達不到設計要求等

2）上下端蓋的密封槽尺寸和表面粗糙度達不到設計要求，從而造成外泄露。

3）密封件選擇不當

前期大部分廠家均選擇yx型密封，后來采用格萊圈密封、近期我們采用了PQ型密封盒階梯圈密封形式。

YX型密封圈壓縮率高，膨脹系數大，尺寸較寬，所以對缸體的尺寸和表面粗糙度要求不是十分高，短時間內使用沒有問題，但摩擦力很大，長時間使用就會老化，出現漏氣、漏油現象，所以使用壽命較短。

格萊圈相對于YX圈來講，對缸體的要求很高，然而由于格萊圈外圈為了提高耐磨度，加入了銅粉做填料，使的密封圈較硬，活塞在行走過程中，缸體稍有一點缺陷，密封件就不能與缸體內壁緊密貼合，出現漏油漏氣現象。

PQ型密封圈和階梯型密封圈由于性能比較軟，尺寸比較窄，與缸體的接觸面較小，活塞行走時摩擦力很小，也很耐磨，但對缸體加工質量要求很高，它要求缸體有較高的圓度、直線度，尺寸一定在公差范圍內，表面粗度要求達到0.4μm，生產制造成本加大了許多，，但壓鑄機的生產效率和活塞式蓄能器的使用壽命得到大提高。

4） 活塞上的密封圈溝槽尺寸，公差超差，溝槽底部粗糙度達不到設計要求，盡管選擇再好的密封件，都將無濟于事，都會產生內泄露。

3 解決辦法與措施

3.1 根據多年的經驗，淘汰YX型密封和格萊圈密封，采用PQ型和階梯型密封，提高密封質量和使用壽命。

3.2 根據PQ型密封圈對缸體的質量要求，改進生產設備，以前缸體內表面精加工大都使用臥式珩磨機珩磨完成，雖然也能達到要求，但合格率低，特別是最后的精加工階段，很難控制，按照設計要求，出現大量次品和廢品，若全部按廢品處理，成本太大，作為企業追求的的利潤最大化，因此，就有大批次品流入市場，隨著科學技術的發展，人們對產品質量的要求越來越高，作為生產企業，也在不斷尋求產品質量提升的辦法。經過多方了解和分析研究，決定將原來的臥式珩磨機淘汰，增置一臺立式珩磨機，因為臥式珩磨機工作過程中，珩磨頭和珩磨桿的自重以及缸體旋轉產生的離心力，都會影響缸體的加工質量，常見的有：缸體呈現竹節形、橢圓、錐度、直線度差、表面粗糙度差等缺陷。

立式珩磨機工作時，工件是夾持在的珩磨機工作臺面上的，是固定不動的，珩磨頭和珩磨桿是垂直上下行走的，避免了加工時，工件旋轉不穩定，珩磨頭、珩磨桿自重產生側向力，影響加工質量，而且立式珩磨機的砂條進給和珩磨頭行走是液壓傳動的，進給很穩定，臥式珩磨機的砂條進給是手動的，進給量很難控制。經過一段時間的生產，立式珩磨機解決了臥式珩磨機大部分的加工缺陷。

3.3加工工藝改進

1） 缸體粗加工階段嚴格控制加工質量，在精珩磨之前，缸體公差尺寸嚴格控制在工藝規定范圍內，表面粗糙度達到0.8μm，為了提高生產效率，粗珩階段可在深孔鏜床和臥式珩磨機上完成。精珩工序在立式珩磨機完成，然后進行鍍硬鉻處理，最終進行拋光處理，鍍硬鉻的目的是為了提高缸體表面硬度和表面粗糙度，進而提高使用壽命、提高活塞行走速度，延長活塞式蓄能器的使用壽命，提高壓鑄機生產效率和壓鑄產品質量。

2）活塞溝槽尺寸和粗糙度嚴格按照設計要求加工，并設計溝槽加工專用刀具，在數控車床上加工，使得活塞的尺寸一致性好，具有互換性，解決了內泄露問題，也為裝配及售后服務提供了方便。

4 結束語

通過運用多方面的改進措施活塞式蓄能器的質量得到極大的提高，活塞式蓄能器生產看似簡單，但真正要做好并長期保持質量穩定，必須嚴格按照壓力容器生產制造標準生產，并經常檢查作業指導書的運行情況，平時生產中設備，刀具、量具等運行和使用情況也要經常監督檢查，督促整改，產品質量才會有保障并不斷提高。

參考文獻：

[1]雷天覺：新編液壓工程手冊.北京理工大學出版社，2008

[2]密封圈選型指南.寶色霞板有限公司