淺論自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)清潔度工藝控制

任 翔，熊英勇

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司 技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

當(dāng)前自動(dòng)變速器控制模塊一般采用液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)中最核心的零部件是作為電-液-機(jī)轉(zhuǎn)換橋梁的電磁閥，而電磁閥作為一種高精度小間隙的運(yùn)動(dòng)件，其對(duì)于清潔度有較高的要求，若清潔度不滿(mǎn)足其工作環(huán)境要求，有很大概率會(huì)出現(xiàn)閥的卡滯現(xiàn)象，造成功能性的失效。

要保證液壓系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的清潔，需要從液壓系統(tǒng)相關(guān)零件的加工、清洗、裝配、測(cè)試各個(gè)過(guò)程對(duì)液壓系統(tǒng)的清潔度予以嚴(yán)格控制。而對(duì)于自動(dòng)變速器生產(chǎn)過(guò)程來(lái)說(shuō)，最關(guān)鍵的是保證在液壓系統(tǒng)的整個(gè)裝配過(guò)程中清潔度有效的管控。因此必須嚴(yán)格控制所有與液壓油接觸的零部件的清潔度，從零部件、分總成到整機(jī)，層層把關(guān)，控制好污染源的源頭，進(jìn)而提高液壓系統(tǒng)的清潔度。

1 變速箱對(duì)清潔度的要求

控制清潔度需從兩個(gè)方面著手，一方面要控制污染源，抑制污染的產(chǎn)生；另一方面是在污染物產(chǎn)生后，降低污染的程度。其中以控制污染源為主，降低污染程度為輔。

控制污染源在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、裝配、測(cè)試等環(huán)節(jié)均有相應(yīng)的方法，比如設(shè)計(jì)過(guò)程考慮零部件耐磨性，生產(chǎn)過(guò)程中零部件的清洗，流轉(zhuǎn)過(guò)程的防塵，裝配過(guò)程避免雜質(zhì)產(chǎn)生，測(cè)試過(guò)程油液的清潔度管控等。通過(guò)有效的預(yù)防手段，能夠從源頭上切斷污染源。在污染產(chǎn)生后也可以通過(guò)過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾雜質(zhì)，或者更換清潔油液的方式來(lái)控制清潔度。

2 零件制造過(guò)程控制要求

零件制造過(guò)程控制要求主要包括零件外觀檢查、清洗以及清潔度檢測(cè)。

2.1 外觀檢查

對(duì)液壓模塊部件、離合器部件、殼體等與液壓油液接觸的部件進(jìn)行外觀檢查，主要要求如下：

（1）零件表面不允許有飛邊、毛刺、焊渣等加工缺陷；

（2）零部件表面不允許有可見(jiàn)的鋁屑、鐵屑、絮狀物、顆粒物、銹斑等污染物；

（3）零件精加工面不允許有可觸知的劃痕、磕碰、翻邊等缺陷。

2.2 零件清洗

零部件的加工流轉(zhuǎn)過(guò)程可能導(dǎo)致污染物的聚集，因此，在裝配前需要對(duì)零件進(jìn)行清洗。

When potential factors affecting OS and DFS were analyzed, nodal down-staging was found to have a positive correlation with OS and DFS (Table 5). OS and DFS were better in patients who achieved nodal downstaging (OS: 78% vs 52.1%, P = 0.001; DFS: 72.3%vs 43.1%, P = 0.001) (Figure 3).

2.2.1 超聲波清洗

超聲波清洗作為一種當(dāng)前常用的清洗方法。其主要機(jī)理是利用超聲波在液體中的空化作用。形成一個(gè)個(gè)微小空腔，即空化泡。由于空化泡內(nèi)維壓力相差十分懸殊，待空化泡破裂時(shí)，會(huì)產(chǎn)生局部壓力沖擊波，氣壓可達(dá)到幾百個(gè)大氣壓。在這種壓力作用下，被清洗零件表面、內(nèi)腔、小孔附著的污染物會(huì)被剝落。同時(shí)清洗液在攪拌力的作用下，會(huì)加速溶解污垢，強(qiáng)化零件的清洗效果。

2.2.2 高壓沖洗

對(duì)于像殼體（如圖1所示）這一類(lèi)較大型，不易移動(dòng)，且內(nèi)部存在各種腔體或者油道，并且清潔度要求比較高的零件，不適合應(yīng)用超聲波清洗。需要通過(guò)高壓噴嘴把清洗溶液噴射到腔體或者油道孔內(nèi)、利用高壓液流將污染去除后，徹底消除污染物。這類(lèi)清洗方法一般稱(chēng)為高壓沖洗。

殼體類(lèi)零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，腔體、油道數(shù)量多，且加工工序復(fù)雜。內(nèi)部集聚較多污染物，常規(guī)清洗方法難以完全去除。因此，在機(jī)加工過(guò)程及最終上線裝配前，都可考慮增加高壓沖洗工序，以去除污染物、使零件達(dá)到合格的清潔度要求。

2.2.3 浸泡清洗

對(duì)于一般體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且數(shù)量較多的零件（如標(biāo)準(zhǔn)件或者支架卡環(huán)類(lèi)），可將被清洗零件直接放在溶液中浸泡，這種方法叫浸泡清洗。多次浸泡清洗可以得到很高的清潔度。

2.2.4 定點(diǎn)定位壓力清洗

對(duì)于閥體類(lèi)零件（如圖2所示），表面油路較多，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，清潔度要求較高。常規(guī)高壓清洗較費(fèi)時(shí)。對(duì)于這種特殊要求的零件，常規(guī)的清洗手段往往不能滿(mǎn)足要求，可采用定點(diǎn)壓力清洗。即設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的工裝，對(duì)零件某特征或者某型面進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、高壓力沖洗。這種方法對(duì)殼體或者液壓模塊閥體等液壓零件尤為適用。

2.2.5 零部件清洗方法

對(duì)于體積較大，同時(shí)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的零件目前常規(guī)采用如表2所示的清洗順序。

2.3 零部件清洗后檢查、包裝和存儲(chǔ)規(guī)范

對(duì)清洗后零部件按表3所示方式和流程進(jìn)行檢查、包裝和存儲(chǔ)。

2.4 零件檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

目前汽車(chē)或者相關(guān)零件生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于清潔度控制要求一般參照ISO 16232或者是VDA 19。

清潔度限值一般包括污染物顆粒大小及重量?jī)煞矫嬉螅噶悴考?nèi)外表面經(jīng)過(guò)清洗后殘留的污染物顆粒的數(shù)量以及總質(zhì)量。零部件清潔度的要求通常設(shè)定為一個(gè)上限值，超過(guò)上限不一定會(huì)導(dǎo)致零件出現(xiàn)功能失效，但是會(huì)增加零件失效的風(fēng)險(xiǎn)。

不同零件的清潔度要求不同，如表4所示，常規(guī)按照零件所處的不同區(qū)域以及功能區(qū)分。

3 裝配過(guò)程控制要求

3.1 裝配環(huán)境

液壓系統(tǒng)零件裝配要求在清潔環(huán)境中進(jìn)行，對(duì)零件裝配環(huán)境要求溫度為15 ℃～28 ℃；環(huán)境濕度≤60%；室內(nèi)正壓力為5 Pa～10 Pa。

3.2 裝配注意事項(xiàng)

（1）裝配前檢查零件包裝是否完整，外觀有無(wú)污染；

（2）須確保工作臺(tái)、工裝、裝配工具的清潔；

（3）裝配期間盡量減少元件內(nèi)腔的暴露時(shí)間；

（4）裝配時(shí)禁止使用易剝落的擊打工具（如銅棒）和易脫落纖維的清潔用品；

（5）裝配過(guò)程中若產(chǎn)生壓裝鋁屑、鐵屑，須及時(shí)清理干凈，清理過(guò)程中應(yīng)防止鋁屑、鐵屑落入被裝配件腔體內(nèi)；

（6）使用密封膠須適量，防止過(guò)多導(dǎo)致密封膠落入腔體內(nèi)部；

（6）裝配時(shí)不得佩戴棉質(zhì)手套，防止線頭落入部件腔體內(nèi)部；

（7）變速器總成、分總成需二次拆解/裝配時(shí)須保持部件清潔度，并避免過(guò)程中的污染。

4 測(cè)試過(guò)程控制要求

自動(dòng)變速器在完成裝配后一般需進(jìn)行臺(tái)架測(cè)試，在測(cè)試過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生磨損，并導(dǎo)致清潔度惡化，因此，一般需在測(cè)試完成后放油，并添加新油。測(cè)試油品的清潔度，直接影響到最終產(chǎn)品的清潔度狀態(tài)。

對(duì)某自動(dòng)變速器產(chǎn)品工廠潤(rùn)滑油集中過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。其一，提升潤(rùn)滑油過(guò)濾精度，原系統(tǒng)中循環(huán)油測(cè)試完畢后僅經(jīng)過(guò)兩級(jí)14 μm/5 μm過(guò)濾就進(jìn)入系統(tǒng)重新使用；依托原過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行改造，在臟油進(jìn)入污油箱之前，增加一級(jí)50 μm紙袋過(guò)濾機(jī)進(jìn)行粗過(guò)濾；在原兩級(jí)過(guò)濾前增加20 μm粗過(guò)濾；更換原14 μm/5 μm至5 μm/5 μm，提高過(guò)濾等級(jí)；在原兩級(jí)過(guò)濾后接入2.5 μm靜過(guò)濾小車(chē)，進(jìn)一步提高過(guò)濾等級(jí)；對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造后，過(guò)濾精度提升至50 μm/20 μm/5 μm/5 μm/2.5 μm五級(jí)過(guò)濾。

二是增加測(cè)試油循環(huán)過(guò)濾次數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)，循環(huán)次數(shù)對(duì)油品的清潔度在一定次數(shù)中是線性相關(guān)的，過(guò)濾次數(shù)越多，油品中的污染物就越少，為此可增加中轉(zhuǎn)油箱，測(cè)試完油品不直接進(jìn)入凈油箱，而是經(jīng)過(guò)中轉(zhuǎn)油箱經(jīng)過(guò)多次過(guò)濾后轉(zhuǎn)入凈油箱使用。

經(jīng)過(guò)改造后的循環(huán)系統(tǒng)油液污染物顆粒數(shù)對(duì)比如圖3所示，可以看到升級(jí)后油液中4 μm～6 μm的污染物數(shù)量出現(xiàn)了明顯的下降。

5 總結(jié)

清潔度的控制作為一個(gè)系統(tǒng)性的工程，從毛坯、加工、清洗、檢測(cè)、裝配、測(cè)試各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。本文闡述了在整個(gè)過(guò)程中對(duì)清潔度的控制方法，在零件制造過(guò)程采用外觀檢查以及對(duì)零件上線清洗的方式，并定期檢測(cè)零件的清潔度指標(biāo)。嚴(yán)格控制裝配過(guò)程，防止二次污染。在測(cè)試階段，通過(guò)改進(jìn)循環(huán)油過(guò)濾系統(tǒng)以提高潤(rùn)滑油本身的清潔度等級(jí)。通過(guò)這些方法使整個(gè)系統(tǒng)清潔度控制在一個(gè)合格水平。