干燥器模塊微油過濾器排污管接頭斷裂原因分析及改進(jìn)

曾志權(quán) 黃元忠

摘 要：微油過濾器安裝在主壓縮機(jī)和干燥器之后，其氣密性良好與否直接影響機(jī)車總風(fēng)壓力的穩(wěn)定與否，進(jìn)而影響機(jī)車能否正常運(yùn)行。因此，文章就對微油過濾器在段運(yùn)用過程中出現(xiàn)的多次排污管接頭斷裂而導(dǎo)致機(jī)車總風(fēng)壓力下降進(jìn)行原因分析，并提出改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：微油過濾器；管接頭；斷裂；改進(jìn)

1 概述

在機(jī)車空氣管路系統(tǒng)中，微油過濾器安裝在主壓縮機(jī)和干燥器之后，主要的功能是過濾壓縮空氣中固體顆粒、水、油等雜質(zhì)，為空氣管路系統(tǒng)提供穩(wěn)定、潔凈的壓縮空氣。因微油過濾器安裝位置在機(jī)車空氣管路系統(tǒng)前端，直接影響機(jī)車總風(fēng)壓力的穩(wěn)定，所以其各管道連接接口的氣密性需時(shí)刻保持良好，以確保風(fēng)源空氣壓力穩(wěn)定。

2 故障簡要描述

2017年6月20日，某機(jī)務(wù)段機(jī)車主壓縮機(jī)頻繁工作，而機(jī)車總風(fēng)壓力持續(xù)降低，檢查發(fā)現(xiàn)安裝于干燥器之后的微油過濾器底部排污管接頭斷裂脫出（見圖1），入段更換微油過濾器后故障解除。

3 原因分析

微油過濾器底部依靠銅質(zhì)管接頭將微油過濾器缸體與排水球閥連接一起，上方通過六角螺蓋掛靠在缸體內(nèi)部（見圖2），下方通過螺紋與排水球閥相連接（見圖3）。通過對斷裂的銅質(zhì)管接頭進(jìn)行尺寸測量（見圖4）發(fā)現(xiàn)：

1）銅質(zhì)管接頭管座內(nèi)壁只有1.6mm，太過單薄，導(dǎo)致其強(qiáng)度余量小，能承受剪切力有限。

2）管接頭四周壁薄，而中間厚，在用呆扳手進(jìn)行緊固時(shí)，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，擰緊力矩稍微過大就很容易造成管接頭外壁破裂，引起漏風(fēng)從而導(dǎo)致機(jī)車壓縮機(jī)頻繁啟動、總風(fēng)壓力持續(xù)降低。

4.改進(jìn)方案制定

4.1.方案一：直接更換微油過濾器：

直接采購全新的、質(zhì)量上乘的廠家微油過濾器替換存在質(zhì)量缺陷的、在段運(yùn)用的微油過濾器，1個(gè)微油過濾器采購價(jià)格大概1萬多元左右，1節(jié)車有2個(gè)，加上入庫檢查及其手續(xù)辦理和發(fā)運(yùn)到機(jī)務(wù)段更換的運(yùn)輸與人工成本，總的成本在2.5萬元/臺車，更換周期至少需要10-15天。

4.2.方案二：自制全新銅制排污口管接頭

對故障微油過濾器排污管接頭、排水球閥和微油過濾器下方安裝孔進(jìn)行尺寸測量，同時(shí)測繪新品微油過濾器的接頭設(shè)計(jì)，并根據(jù)現(xiàn)有故障微油過濾器的O型圈D20×2.4和微油過濾器排污口安裝尺寸，在測繪出來的圖紙做相應(yīng)的更改，得到圖5、圖6自制全新鋁制微油過濾器排污口接頭（公）和接頭（母）圖紙，再者考慮到微油過濾器排污口需排出干燥空氣中的水、油污，為提升其抗腐蝕性和防銹蝕，仍選用銅質(zhì)材料加工制作，這樣1個(gè)管接頭的制作成本加上發(fā)運(yùn)與人工維修成本大概600元。

從圖5、圖6可以看出，自制全新銅制微油過濾器排污口接頭（公）與（母）受力部分軸向橫切面得以加厚，接頭（公）受力安裝面厚度為18mm，接頭（母）安裝面厚度為8mm，兩者受力橫切面積均為418.66mm2，大大提高了接頭（母）強(qiáng)度余量，有效避免了后續(xù)安裝時(shí)因應(yīng)力集中而造成的破裂。

4.3 方案對比分析：

方案一成本昂貴、更換周期較長，同時(shí)存在投鼠忌器的顧慮；而方案二成本低、制作更換周期短，且能有效防止質(zhì)量問題再發(fā)。所以，綜合成本、周期和質(zhì)量考慮，方案二為最佳方案。

4.4.方案效果驗(yàn)證

制作自制全新銅制微油過濾器排污口接頭（公）與（母）各2件，進(jìn)行2組試驗(yàn)，分別將其安裝至返廠的故障件上，1組進(jìn)行5次常規(guī)拆裝和1組用呆扳手套上加長桿進(jìn)行5次拆裝，并觀察其表面是否有破損或裂紋和檢測其氣密性，結(jié)果自制銅制微油過濾器排污口接頭（公）與（母）均沒有任何破損或裂紋，干燥器模塊10分鐘泄露量為0.1kPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求“10分鐘泄露量不大于5 kPa”，符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。

5.改進(jìn)方案實(shí)施

5.1.自制全新銅制微油過濾器排污口接頭加工制作

首先，售后客服部門根據(jù)公司干燥器模塊產(chǎn)品履歷，統(tǒng)計(jì)出該問題供應(yīng)商交付的存在質(zhì)量缺陷的微油過濾器裝車數(shù)量，并根據(jù)配屬機(jī)務(wù)段，建立該微油過濾器排污口段改執(zhí)行計(jì)劃；其次，采購部門根據(jù)工藝部門提交的全新銅制微油過濾器排污口接頭（公/母）圖紙和售后服務(wù)部門問題微油過濾器裝車數(shù)量統(tǒng)計(jì)表進(jìn)行采購，采購到位后辦理好入庫手續(xù)后，入庫檢合格交由售后客服部門組織發(fā)運(yùn)。

5.2.自制全新銅制微油過濾器排污口接頭更換實(shí)施

工藝部門編制圖文并茂、通俗易懂的《微油過濾器排污口接頭段改標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書》，確保售后服務(wù)人員更換正確、高效，并交由售后客服部門。售后客服部將《微油過濾器排污口接頭段改標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書》隨同自制全新銅制微油過濾器排污口接頭成品打包分區(qū)發(fā)運(yùn)到相應(yīng)配屬機(jī)務(wù)段進(jìn)行段改，并組織售后人員按計(jì)劃實(shí)施段改。

6.改進(jìn)方案效果確認(rèn)

經(jīng)過1年多的跟蹤調(diào)查，售后客服部門發(fā)現(xiàn)之前問題供應(yīng)商的交付存在質(zhì)量缺陷的微油過濾器經(jīng)過更換接頭后，沒有再發(fā)生微油過濾器排污口管接頭斷裂的質(zhì)量問題，客戶對使用我們公司產(chǎn)品的滿意度得到提升。

7.總結(jié)

通過原因分析、改進(jìn)方案制定與對比和改善方案實(shí)施與效果確認(rèn)，解決了兩個(gè)方面的問題：一方面，通過更換接頭而不更換微油過濾器的問題，解決了保證干燥器模塊產(chǎn)品質(zhì)量和降低維修成本；另一方面通過測繪的圖紙可以看出，新品微油過濾器的接頭強(qiáng)度結(jié)構(gòu)比問題供應(yīng)商供應(yīng)的微油過濾器斷裂的接頭好很多，將問題供應(yīng)商除名從源頭解決了微油過濾器接頭斷裂導(dǎo)致的質(zhì)量問題的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也為公司后續(xù)對供應(yīng)商的開發(fā)選擇、管控提供了案例和積累了經(jīng)驗(yàn)。