高端圓筒空調(diào)器掃風運行穩(wěn)定性分析與研究

袁欽敏 方 正 劉亞洲 霍慶磊

（格力電器（合肥）有限公司 合肥 230088）

引言

隨著人們生活水平的不斷提高,在選擇空調(diào)產(chǎn)品質(zhì)量要求上也隨之提高，可以說空調(diào)器質(zhì)量的優(yōu)劣是消費者首選條件，但是消費者對于空調(diào)整體展現(xiàn)給人們的舒適度要求越來越高，其中對于空調(diào)“靜”已成了人們越來越關(guān)注追求的目標。

目前，人們對空調(diào)的關(guān)注早已不簡單局限于它的制冷、節(jié)能的效果，對空調(diào)噪聲要求越來越高。低噪音、高質(zhì)量已經(jīng)成為家用空調(diào)企業(yè)提升產(chǎn)品市場競爭力的重要指標。同時，家用空調(diào)器的噪聲也是我國家用電器消費產(chǎn)品一項強制性指標。所以,噪音控制在生產(chǎn)過程極為重要。

1 高端空調(diào)器運動結(jié)構(gòu)及運行工作原理[1]

1.1 高端空調(diào)器運動部件（上）結(jié)構(gòu)

高端柜機運動部件（上）主要由固定架（下）、齒條、滾輪、固定架（上）、電機、支撐架（上）等重要零件組成，具體如圖1 。

圖1 運動部件（上）爆炸圖

1.2 高端空調(diào)器運動部件（下）結(jié)構(gòu)

高端柜機運動部件（上）主要由固定架（下）、齒條、滾輪、固定架（上）、電機、支撐架（上）等重要零件組成，具體如圖2 。

圖2 運動部件（下）爆炸圖

1.3 高端空調(diào)器運行工作原理

高端柜機運行工作原理：整機開機運動部件接收指令從最左側(cè)向右運行→按左右鍵，運動部件左右運行→關(guān)機，運動部件運行至最左側(cè)，齒條與微動開關(guān)接觸→運動部件向外推出→運動部件伸出至最大點停止→開機，運動部件自動回到原點，然后從最左側(cè)向右運行；當運動部件向外推出至任何位置，開機后運動部件首先回位再回到最左側(cè)開始運行。

2 空調(diào)器存在的問題

高端空調(diào)器是一種具有驅(qū)動結(jié)構(gòu)的空調(diào)器，它通過驅(qū)動部件實現(xiàn)整機的開機打開，左右掃風運行、關(guān)機閉合等功能，驅(qū)動部件是一種靠指令信號被動推出和旋轉(zhuǎn)運行軌道滑槽式結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)零件對制造精密度及裝配一致性要求較高，如過程硅脂油涂抹，工裝預(yù)壓一致性，齒條、固定架、滾輪結(jié)構(gòu)等裝配符合性，電機扭力符合性等零件差異、裝配差，都會導(dǎo)致運行受阻不順暢，最終影響高端空調(diào)器運行過程不推處、異響等情況，此問題急需進行分析和研究解決。

3 高端空調(diào)器運行異響失效原因及失效機理分析

3.1 硅脂油核查

1）硅脂油涂抹均勻性排查：對生產(chǎn)過程異響驅(qū)動拆機檢查，硅脂油涂抹均勻，無漏涂、結(jié)塊等現(xiàn)象，此點屬于非關(guān)鍵影響因素。

2）硅脂油品牌差異：批量異響空調(diào)器運動部件使用硅脂油存在品牌上的切換，由A品牌切換為B品牌，見圖3、4，兩種不同品牌的硅脂油進行性能差異對比，具體情況見表1。

表1 硅脂油廠家對比

圖3 A品牌

圖4 B品牌

3）空調(diào)行業(yè)硅脂油使用對比：針對A品牌與B品牌硅脂油差異，組織各空調(diào)行業(yè)進行對比，各行業(yè)生產(chǎn)廠家均反饋B品牌硅脂油粘度低，錐入性差，在試用及批量使用過程中都造成整機批量抖動、異響問題，故B品牌硅脂油粘性屬共性問題。

4）故障機驗證及批量驗證：將掃風異響的驅(qū)動，更換A品牌硅脂油進行多臺驗證，運行異響全部消失，產(chǎn)線立即切換A品牌硅脂油進行批量生產(chǎn)驗證，生產(chǎn)過程仍有少量異響下線。

通過不同品牌硅脂油性能差異對比、驗證，發(fā)現(xiàn)B品牌硅脂油黏性低，潤滑性較A品牌差，導(dǎo)致驅(qū)動部件增加負荷后，滾軸與滑槽硬接觸，滾動摩擦、卡頓產(chǎn)生異響，說明B品牌硅脂油粘性是此次高端空調(diào)器運行異響的關(guān)鍵影響因素。

3.2 齒條預(yù)壓工裝一致性排查

1）生產(chǎn)預(yù)壓工裝底模定位不同程度磨損（見圖5），致使?jié)L輪預(yù)壓工裝壓緊程度不同，滾輪未預(yù)壓到位，最終導(dǎo)致滾輪軸承與滾輪槽存在間隙（見圖6），同時預(yù)壓時中間滾軸承受力偏位導(dǎo)致軸承卡死，滾輪不轉(zhuǎn)。

圖5 工裝底模磨損

圖6 齒條壓緊不到位

2）調(diào)整優(yōu)化預(yù)壓工裝底模后滾輪壓緊到位見圖7、8，同步安排全檢壓緊狀態(tài)，使用工裝調(diào)整后制品及全檢制品對故障機進行更換驗證，故障現(xiàn)象依舊，無明顯好轉(zhuǎn)，說明預(yù)壓工裝一致性并非導(dǎo)致異響的關(guān)鍵影響因素。

圖7 工裝底模優(yōu)化

圖8 齒條壓緊到位

3.3 齒條結(jié)構(gòu)差異排查

1）齒條（本色）1經(jīng)過核查存在兩種模號B/G模，G模齒條有毛刺、滾輪軸孔底部圓弧處崩模，B模齒條滾輪軸孔鑲塊錯位見圖9、10，兩者滾輪裝配后均影響齒條部件整機高度尺寸，最終影響齒條部件在滑槽軌道中運行的流暢性。

圖9 A供應(yīng)商G模齒條

圖10 B供應(yīng)商B模齒條

2）驗證分析：固定架下與固定架上配合螺釘柱之間增加1 mm厚度墊片，整體拉高齒條在固定架（上、下）滑槽內(nèi)的運行高度空間，批量驗證過程無運行異響下線，故A供應(yīng)商廠家齒條模具異常屬關(guān)鍵影響因素。

3.4 固定架（下）結(jié)構(gòu)差異核查

1）固定架（下）裝配后存在明顯反翹變形，見圖11，弧度不合格，反翹變形量大于3 mm，裝配后滾輪運行與固定架（下）軌道干涉，增大滾輪運行阻力。

圖11 固定架（下變形）

2）驗證分析：固定架（下）與固定架（上）配合螺釘柱之間增加1mm厚度墊片，整體拉高齒條在固定架（上、下）滑槽內(nèi)的運行高度空間，批量驗證過程無運行異響下線，故B供應(yīng)商廠家固定架模具異常屬關(guān)鍵影響因素。

3.5 步進電機力矩符合性排查

上、下運動部件的步進電機進行牽入力矩測量，測試結(jié)果均在合格范圍內(nèi)，同時電機單體噪音無異常，見表2。從測試值看電機力矩符合性并非關(guān)鍵影響因素。

表2 電機牽入力矩測試數(shù)據(jù)

3.6 企業(yè)物料差異對比

1）空調(diào)A企業(yè)故障機驅(qū)動與空調(diào)B企業(yè)驅(qū)動對比，齒條組件在固定架滑槽內(nèi)運行松緊度差異明顯，A企業(yè)配合較緊、運行阻力大，B企業(yè)配合呈松弛狀態(tài)，運行流暢。

2）A、B企業(yè)齒條對換后發(fā)現(xiàn)齒條在固定架滑槽內(nèi)的松緊程度隨齒條轉(zhuǎn)移，核查A企業(yè)齒條存在鑲塊錯位、滾輪槽內(nèi)崩模，固定架下反翹變形，B企業(yè)狀態(tài)好于A企業(yè)。

3）核實上下固定架三維設(shè)計間隙為47.2 mm，見圖12；齒條預(yù)裝滾輪后理論測量高度46.8 mm，見圖13，理論配合存在裕量，A企業(yè)驅(qū)動部件實際兩側(cè)完全頂死，沒有裕量。

圖12 部件設(shè)計三維圖

圖13 齒條部件高度

3.7 小結(jié)

通過對比分析及整改驗證，圓筒柜機左右運行掃風異響原因鎖定為齒條模具異常導(dǎo)致齒條組件高度尺寸偏差、固定架（下）反翹和B品牌硅脂油潤滑效果差導(dǎo)致，具體見表3。建議供應(yīng)商嚴格控制G、B模齒條毛刺、崩模、軸孔鑲塊錯位整改，企業(yè)生產(chǎn)使用道康寧品牌硅脂油進行潤滑，固定架（下）變形問題重點控制反翹，按照＜3 mm控制來料。

表3 高端空調(diào)器運行掃風異響原因

4 高端空調(diào)器運行不推出失效原因及失效機理分析

通過驅(qū)動結(jié)構(gòu)及工作原理分析，驅(qū)動推出卡頓、FC，影響因素主要集中在支撐架上、固定架（下）結(jié)構(gòu)差異。

4.1 AB企業(yè)運動部件對比

A企業(yè)與B企業(yè)運動部件對比，拆除齒輪后，B企業(yè)支撐架（上）很順暢地滑入槽內(nèi)，A企業(yè)支撐架上無法滑入槽內(nèi)，見圖14、15。

圖14 A企業(yè)運動部件

圖15 B企業(yè)運動部件

4.2 支撐架（上）結(jié)構(gòu)對比

1）運動部件B企業(yè)支撐架（上）無變形，A企業(yè)的支撐架（上）變形嚴重，見圖16、17。

圖16 A企業(yè)支撐架（上）

圖17 B企業(yè)支撐架（上）

2）支撐架（上）關(guān)鍵尺寸A值尺寸要求246.9-248.7 mm，B值要求外周弧度＜1.2 mm，測量B企業(yè)支撐架A值實測寬度247.10 mm，B值外周弧度變形小于1.2 mm，符合工藝規(guī)程要求；A企業(yè)支撐架A值實測寬度246.48 mm，B值外周弧度變形為1.3～1.75 mm不等，不符合工藝規(guī)程要求，不合格，主要原因為支撐架外周弧度變形超標，寬度偏小導(dǎo)致，見圖18、19。

圖18 企業(yè)A支撐架（上）A值

圖19 企業(yè)A支撐架（上）B值

3）為確認支撐架（上）A值尺寸與B值尺寸對推出的影響，集中驗證20件A值尺寸在248 mm以上的物料，通過增加負載測試效果有所改善但仍存在不推出故障，說明支撐架上A值尺寸并非關(guān)鍵影響因素。

4）A企業(yè)與B企業(yè)支撐架（上）滾輪間距核查，三維圖要求支撐架（上）滾輪間距為187.5 mm，測量A企業(yè)支撐架（上）滾輪間距186.1 mm（偏短1.4 mm），B企業(yè)支撐架（上）滾輪間距187.3 mm（偏短0.2 mm），A企業(yè)的支撐架（上）滾輪間距偏差較大，不合格，原因為兩滾輪間距偏短較大，不符合標準尺寸要求，間距偏小是導(dǎo)致滾輪在滑槽間運行受阻的主要原因，見圖20、表4。

圖20 三維圖

表4 相關(guān)數(shù)據(jù)對比差異表

5）整改驗證：調(diào)整支撐架（上）滾輪間距為187.5 mm，批量驗證無推出卡死及FC問題，驗證合格。

4.3 固定架（下）結(jié)構(gòu)對比

圓筒柜機左右掃風異響中，固定架（下）反翹變形量＞3 mm，不合格。

4.4 小結(jié)

高端空調(diào)器驅(qū)動推出卡死、FC問題主要原因為支撐架（上）滾輪間距偏小，固定架（下）軌道干涉，造成前后運行過程中阻力較大；固定架（下）變形量超標，增大滾輪運行阻力，具體見表5。建議固定架（下）變形按照3 mm以內(nèi)進行控制，供應(yīng)商重點控制反翹變形量，支撐架（上）兩滾輪間距按照187.5 mm控制，供應(yīng)商需嚴格按照187.5 mm以上落實控制。

表5 高端空調(diào)器驅(qū)動推出卡頓、FC原因

5 總結(jié)

本文主要講解了一種高端空調(diào)器運動不推出、異響產(chǎn)生的幾方面影響原因進行入手逐一對比驗證分析、排除，找出導(dǎo)致此異常的關(guān)鍵影響因素，希望對家用高端空調(diào)器在過程生產(chǎn)中能有所幫助，方便快速的找出類似的異常問題及時給出合理的解決方案。