發(fā)動機軸瓦防漏裝方法

梁忠耀，俞艷花

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007）

發(fā)動機軸瓦防漏裝方法

梁忠耀，俞艷花

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007）

軸瓦是發(fā)動機的關鍵零件，現(xiàn)階段采用人工裝配，目視化檢查是否漏裝，無法有效避免漏裝；采用回轉力矩和冷試設備對軸瓦漏裝檢查能力不到10%；熱試發(fā)現(xiàn)漏裝，返修成本高，易造成曲軸、連桿和缸體的報廢。針對這一現(xiàn)象，結合生成實際情況，通過包裝防漏、傳感器工裝防漏和拍照防漏相結合的方法，生產過程中實現(xiàn)了軸瓦防漏率降至0%.

軸瓦；防漏裝；方法

2015年中國汽車產銷分別完成2450.33萬輛和2459.76萬輛，連續(xù)7年蟬聯(lián)全球第一，創(chuàng)歷史新高，比上年分別增長3.3%和4.7%.隨著我國汽車銷量的快速增長，汽車發(fā)動機的需求也同步飛速增加；滑動軸承和軸的需求量飛速增長，與此同時滑動軸承的質量要求越來越高。

在發(fā)動機領域軸瓦一般分為曲軸主軸瓦和連桿軸瓦兩種。曲軸主軸瓦安裝到曲軸主軸頸和缸體曲軸孔中。連桿軸瓦安裝在連桿大頭端和曲軸連桿頸處。一般四缸發(fā)動機連桿瓦為8片，主軸瓦為10片。

軸瓦是滑動軸承和軸接觸的部分，非常光滑，一般用青銅、減摩合金等耐磨材料制成，在特殊情況下可以用木材、塑料或橡皮制成［1］，也叫“軸襯”。其主要作用是承載軸頸所施加的作用力；保持油膜穩(wěn)定；使軸承平穩(wěn)地工作并較少軸承的摩擦損失。

滑動軸承工作時，軸瓦與轉軸之間要求有一層很薄的油膜起潤滑作用。如果由于潤滑不良，軸瓦與轉軸之間就存在直接的摩擦，摩擦會產生很高的溫度，雖然軸瓦是由特殊的耐高溫合金材料制成，但發(fā)生直接摩擦產生的高溫仍然足于將其燒壞。軸瓦還可能由于負荷過大、溫度過高、潤滑油存在雜質或黏度異常等因素造成燒瓦。燒瓦后滑動軸承就損壞了。

軸瓦如果漏裝，軸頸的油壓無法建立，機油無法到達軸頸形成油膜，易導致曲軸，連桿等運動件摩擦損壞。并且由于高速運動，摩擦導致運動件間形成雜質積累，導致發(fā)動機抱死無法工作［2］。軸瓦嚴重磨損后，運動件間的間隙變大，運動時晃動量增大，導致拉缸、曲軸、連桿斷裂，發(fā)動機報廢等嚴重質量問題。

本文通過介紹幾種已經在成熟生產線運用的軸瓦防漏裝方法，說明如何在生產過程中解決軸瓦漏裝問題。

1　目前檢測軸瓦漏裝現(xiàn)狀

現(xiàn)階段軸瓦主要采用人工裝配，目視化檢查軸瓦是否漏裝，僅靠本工位員工和下工位員工目視檢查，無法有效地避免軸瓦漏裝。現(xiàn)階段大多數(shù)發(fā)動機工廠配置的回轉力矩檢測和冷試設備對軸瓦漏裝的檢測能力不到10%.熱試能靠發(fā)動機異響來檢測軸瓦漏裝，但是一則成本太高，二則到組裝完一臺發(fā)動機后才發(fā)現(xiàn)漏裝，返修成本過高，且易造成曲軸、連桿、缸體等零件報廢。

2　軸瓦包裝防止漏裝

軸瓦按照發(fā)動機的氣缸數(shù)量，其使用的數(shù)量基本上都是確定的。如一般的四缸發(fā)動機都是一臺安裝10片主軸瓦，8片連桿瓦。由于安裝數(shù)量確定，故從零件包裝數(shù)量上防止軸瓦漏裝。

主軸瓦包裝為10片一小盒，剛好滿足一臺發(fā)動機的用量。員工在使用一盒軸瓦后，如果出現(xiàn)漏裝，包裝盒里面會剩余一片。員工發(fā)現(xiàn)包裝盒有剩余時，檢查當臺安裝的發(fā)動機和上一臺安裝的發(fā)動機，就可以找到漏裝軸瓦的發(fā)動機，從而避免漏裝軸瓦的發(fā)動機流出工廠。如圖1所示。

圖1　包裝防止漏裝流程圖

3　傳感器工裝防漏裝

現(xiàn)在主流的發(fā)動機軸瓦一般采用金屬材料，可以采用金屬傳感器感應主軸瓦是否放在工裝上。再從工裝上安裝到主軸承蓋、連桿、連桿蓋等。發(fā)現(xiàn)有未放置軸瓦，安裝完成后設備報警不給發(fā)動機放行，提醒員工注意檢查軸瓦是否漏裝。圖2所示。

圖2　軸瓦傳感器防漏工裝

該防漏工裝由底座、軸瓦安裝輔助工裝、傳感器、螺栓等組成［3］。工裝的半圓形輔助工裝，方便將軸瓦放工裝上固定，以及將軸瓦安裝到主軸承蓋、連桿蓋、連桿上。通過傳感器感應軸瓦在工裝上，保證員工安裝時軸瓦已裝到發(fā)動機、主軸承蓋、連桿和連桿蓋上，以此避免漏裝。

如圖3所示，當工裝未能檢測到軸瓦時，程序默認軸瓦漏裝。操作完成后發(fā)動機無法放行，操作面板提示軸瓦漏裝請注意檢查。只有當傳感器都能感應到軸瓦在位（如圖4所示），確保軸瓦都能安裝到主軸承蓋、連桿、連桿蓋上時，發(fā)動機才可以正常合格放行，避免軸瓦漏裝，如圖5所示。

圖3　未檢測到軸瓦時如圖中圓圈所示

圖4　檢測到軸瓦時如圖中圓圈所示

圖5　工作原理圖

該工裝已應用在上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司發(fā)動機裝配線，通過實際生產證明，軸瓦漏裝得到了有效地控制，將錯漏裝率降至0%.上汽通用五菱汽車股份有限公司河西基地發(fā)動機裝配線也準備在后期對生產線進行改造，增加該項防錯。

4　相機拍照防錯防止軸瓦漏裝

發(fā)動機上的軸瓦漏裝和正常裝配的外觀存在明顯差異，員工目視一般情況下都能發(fā)現(xiàn)。但是人為檢查出錯的概率大，不能很好地避免錯漏裝。這種情況下，利用相機拍照和正確的基礎圖進行對比，出現(xiàn)拍照結果和基礎圖不一致的，就可以判定為錯漏裝。如圖6所示。

圖6　拍照工作圖

發(fā)動機到達相機拍照工位時，相機在發(fā)動機對應安裝軸瓦的上方進行拍照。通過電機帶動相機移動，移動橫桿保證相機移動的直線性。位置傳感器確保相機拍照時在軸瓦正上方，確保拍照的相片效果。該設備能正確地識別軸瓦是否漏裝和裝反，針對一些機型軸瓦外觀有差別的也有一定的識別能力。如圖7所示。

圖7　第5主軸瓦漏裝，設備HMI顯示提示，第5處軸瓦漏裝

發(fā)生漏裝時，相機通過拍出的相片和程序正確相片進行比對，發(fā)現(xiàn)不一致時程序反饋信號給PLC［4］，設備報警提示。根據(jù)設備提示清楚地知道哪一個位置的軸瓦漏裝，這時可以將漏裝的發(fā)動機拉出處理，避免缺陷流出。并且和正確相片進行對比，對于軸瓦裝反和軸瓦錯裝也能很好地檢測和預防。如圖8所示。

圖8　工作原理圖

該工裝已應用在上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司發(fā)動機裝配線，通過實際生產證明，軸瓦的漏裝得到了有效地控制。上汽通用五菱汽車股份有限公司河西基地發(fā)動機裝配線也準備在后期對生產線進行改造，增加該項防錯。

5　結束語

發(fā)動機軸瓦的裝配目前采用人工裝配的方式，漏裝在生產過程中不可避免，利用包裝方式、傳感器、相機拍照等技術，有效地控制漏裝缺陷，彌補了軸瓦漏裝技術的空白。

包裝防錯方法獨特，設計簡單，直接推動供應商更改包裝就可以實現(xiàn)，雖然受限于供應商來料問題控制，不能100%避免漏裝問題，但是實現(xiàn)簡單，工廠不需要增加任何成本即可實現(xiàn)防漏裝的有效性。

傳感器感應防漏裝工裝設計巧妙，結構新穎，依靠傳感器感應，不影響正常操作節(jié)拍。通過感應軸瓦在位的信號，利用傳感器和配套程序來監(jiān)控是否漏裝。出現(xiàn)漏裝時，防錯程序及時報警提示，不允許缺陷發(fā)動機流出操作工位，有效地避免缺陷的流出，能很好地控制軸瓦漏裝，降低了在線漏裝返修率，并且制造成本低，可以滿足市場上絕大多數(shù)軸瓦裝配。

相機拍照防漏裝，不影響生產節(jié)拍，也不增加員工額外操作，從根本上解決了軸瓦漏裝問題，大大降低了返修工作，提高了在線質量控制。通過和正確圖片的比對，不但能防止漏裝，還能防止錯裝和裝反。對于有裝配方向要求的，如活塞裝配等都可以使用避免錯漏裝、裝反等，可以在發(fā)動機裝配領域進行大力推廣。

［1］（日）技能士の友編集部：金屬材料常識［M］.李用哲，譯.北京：機械工業(yè)出版社，2009.

［2］吳建華.汽車發(fā)動機原理［M］.第2版.北京：機械工業(yè)出版社，2013.

［3］《機械設計實用手冊》編委會.機械設計實用手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2009.

［4］黃永紅.電氣控制與PLC技術［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2011.

The Engine Bearings Packing Method

LIANG Zhong-yao，YU Yan-hua
（SAIC GM Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

Bearing is the key to the engine parts，using artificial assembly at present stage，visual check packing，unable to effectively avoid packing.Adopting rotary torque and cold test equipment for bearing shell packing inspection capacity is less than 10%.Hot try find packing，repair cost is high，easy to cause the crankshaft，connecting rod and the cylinder body of scrap.In reaction to the phenomenon，according to the real condition of generated by packaging leakproof，sensors，tooling and leakproof photo leakproof the method of combining the production process to achieve the bearing shell leakage rate fell to 0%.

bearing；leakage；method

U464.133.4

B

1672-545X（2016）07-0193-04

2016-04-24

梁忠耀（1986-），男，廣西賀州人，本科，助理工程師，研究方向：發(fā)動機裝配現(xiàn)場管理。