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1、气动密封问题密封性测定方法和评定指标密封性是所有液压、气制动元件最重要的性能指标之一,对气制动元件而言，密封性直接影响产品的可靠性和整车气制动系统的效能。所以，密封性的测定方法和评定指标是人们所关注的问题；气动元件的密封性测定方法通常有一下三种：1、肥皂泡法：将一定浓度的中性肥皂水于被测元件可能漏气的各个部位（如壳处的肥皂水在漏出气体作用下会形成肥皂水膜泡。根据肥皂泡的有无，可以判断产品是否漏气。有经验的人员，还可根据肥皂泡大小及生成的频率，估计漏气的程度。2、压力降法（见图1）模拟产品装车后漏气对系统贮气筒气压的影响，在产品进口处加一气瓶（贮气罐），在规定压力下保持一定时间后，以压力下降值作
2、为评定指标。国内汽车行业标准规定在产品进口处接一个IL贮气罐，在规定压力下保持5min,5min后贮气罐压力表读数下降值，即为密封性指数。图1压力降法示意图3、排水集气法（见图2）将被测元件浸没在溶液中，加压后产品漏出的气体进入溶液，变成气泡冒起。检验人员将灌满溶液的量杯倒置后，按规定时间（l-3min）搜集所有冒出的气泡，然后计算单位时间内的漏气量（用mLmin）,常用溶液有工业酒精和稀释后的重铭酸钾水溶液（浓度为2左右）。后者的优点是便宜，试验时对眼睛等无刺激作用缺点是试验后需及时将产品内外残留水溶液吹干或排币，以免引起产品镭蚀或因残液潴留影响产品性能。另外,由于其凝点与水接近,故不能用于
3、低温试验。酒精溶液正好相反,试验后残液可以自动挥发，在-40回低温环境下仍可进行排水集气，但因其挥发性强，不适用于高温试验。图2徘水集气法示意图肥皂泡法只是一种定性测定方法，谈不上精度，方法简单易行，毋需其他辅助设备，对于制造质量稳定、结构不太复杂且大批量生产的产品，特别是不允许漏气的产品，是一种常见的出厂验收方法。值得指出的是，肥皂泡法尤其适用于发现气制动系统的漏气部位。压力降法是一种精度很差的测定方法，连接管道长度、管径大小、产品本身密封腔容积大小、压力表精度变化、系统截止阎内漏等，都可能显著影响测量精度而且，由于压力表精度有限，对于漏气量要求较严格的产品，此法几乎不适用。此外，测量时闻长
4、达5min,效率很低。其优点是容易估计元件对系统密封性的影响，而且可在+150团高温条件下检查密封性。亳无疑问，压力降法也可以检查整个气制动系统是否漏气，但不能发现漏气部位。排水集气法和压力降法正好相反，它可以相当准确而灵敏地测定气制动元件本身的漏气量大小,哪怕产品有微小的泄漏,也会立即变成针尖大小的气泡冒出而被马上发现并搜集，而且完全排除了试验系统漏气、精度下降等外部因素的影响。其最大缺点是，除非采用特殊设备（如排水集气罐），否则不适宜在高温下进行。当温度较高时，检验人员必须戴特种隔热手套才能进行排水集气操作，而且温度接近或达到溶棱沸点时，就无法进行测试。此外，排水集气法不能用于系统密封性检
5、查。国外气制动元件制造厂家对气动元件密封性的评定，几乎均采用单位时间的漏气量。据有关资料统计，一般规定，在常温下漏气量不大于IOmL/min在高、低温下不大于20mLmin,国内汽车行业有关标准规定用密封性指数（压力下降值）评定产品密封性，一般规定在常温下其值不大于15kPa在高、低温下不超过常温指标的两倍。就其实质来看，单位时间漏气量侧重于准确反映产品本身密封性的优劣，而密封性指数更侧重于考虑对整个气制动系统密封性的影响。解决单位时间漏气量与密封性指数之间的换算关系，对于我们赶超世界先进水平具有很现实的意义。而且，即使今后国内不再采用密封性指数作为密封性评定指标，但可能还会使用压力降法进行高
6、温密封性试验，仍需要将试验结果进行换算。整车生产厂家的气制动系统设计师们，也必须了解各个元件单位时闻漏气量对系统密封性的影响，并进行定量计算，或根据系统密封性要求，对系统的有关元件和管路各处漏气量作出具体规定。造成气制动系统（管路及气制动元件）密封性能差的原因是多种多样的，下面将其归纳如?：1设计方面对各种阀片的布置、管路排列、管路走向安排及管路计算尺寸等设计不合理。外配件选型不理想，不能满足密封性要求。有关零部件密封方式不合理。2工艺方面管路在制造对，弯管工艺落后，不能满足设计尺寸要求，产生累计制造公差。锥形管节焊接时和营路不同心，并且焊接不牢固，产生焊缝等。车架制造误差，使有关阍类安装孔位
7、不准确，在汽车总装对，管路无法和相应阀类相连接。各式管接头，联管螺母、锥形管节有砂眼、气孔、缺损、裂纹等缺陷，造成次品件装车。夕卜配件（指气制动元件等）制造工艺差，密封性差。3装配方面当管路出现累计公差刚强制装配。相互连接的管路不同心。联管螺母和连接管接头不同心。在装配后的紧固阶段，连接的螺纹部分没有采取相应的密封形式。4使用方面金属管路和接头在震动时造成管件松动、营体断裂。由于金属管路具有一定的硬脆性，行驶过程中遇飞起的石块撞击而破裂。由于震动使锥形营节等处焊口开裂。金属或橡胶营路与车架或其它部件产生运动性干涉，长期磨损而破裂。金属营路的腐蚀性破环。如：氯化锌，油类等。改进气制动系统密封性的
8、措施1在设计上要求精益求精，使系统趋于合理。尽量采取少用接头，因为在系统中多一个接头点就多一处泄漏点，研究满足制动系统要求，具有良好密封性的其它材料管来取代金属管和橡胶管。2在制造方面，要求采用先进的弯管工艺及焊接工艺，使管路弯制理想化。同时对其它接头或制动元件要在质量上严格把关，不符合要求的不许装车。3在装配营路系统对，应先将管路排列整齐，使管路、营接头同心后紧固，并在连接螺纹处采用适当的密封形式（涂液态密封胶或缠绕聚氯乙烯塑料薄膜密封）。严禁在装车过程中强制装配。4对装配完的气制动系统应有严格的捡验手段，对所有接头处应用肥皂水检查其密封性。气制动元件的几种密封方式1平面密封。就是靠互相接触
9、的两个平面来进行阀口的密封（见图-）。这种密封形式因其制造工艺性好。得到广泛的应用。但其阀口接触面积大，接触面精度不易保，密封效果差。一般可应用在密封要求低的场合。I.阀体2.单向闽3.弹簧4.密封幽5.连接头A一进气口B一类心气筒图一单向施总成2圆锥密封。就是利用圆锥体（多见橡胶件）密封闻口（见图二）。此种密封理论上是一种线接触密封。其优点是：由于变形或其它的原因，圆锥体可在弹簧力或气压的作用下迫使其改变与网口的接触位置重新使阀口处于密封状态，从而起到补偿作用。1两体2.31性形单向阀I3.WW4：密封垫5.接头图二单向席总成3圆球密封。就是利用圆球体（橡胶件或金属件）密封阀口（见图三）。此
10、种形式的密封，也是一种典型的线接触密封。同样在弹簧力或气压的作用下，也能起到一种补偿作用。圆球密封和圆锥密封其制造精度要求高，密封性能好，但不易保证。1.网体2.闽承管乳网止动件4,止回阀6.密封垫G,接头-B三日产汽车专用单向同商用车密封问题：制动管路零部件的影响:空压机与空气干燥器：空压机是由发动机机曲进行自身润滑的。因此，排出的压缩空气中会含有少量机油。空气干燥器及制动管路系统只能允许很少量的机油，因为以油雾的形式存在盼机油会降低空气干燥器内分子筛的吸附效率，最终使其干燥压缩空气脚功能失效，使大量的水分及灰尘杂质进人储气简、阀类件内部，产生腐蚀。此外.机油还能稀释阀体内部运动部件上预涂的
11、润滑脂，影响密封圈的功能，导致其过早失效。早期国产商用车较普遍地存在着用户使用一段时间后空压机窜油现象，使得调压阀及其他制动阀功能失效。后来随着技术的进步,空压机的质量及与发动机的匹配都得到了改善，这一问题得到了缓解。但对于市内公交车或道路条件较差需长时间低速行驶的工程车，由于运行平均车速不高而又频繁制动，空气消耗量大，如果空压机的排量偏小，空压机长时间运转产生的高温使活塞环密封性变差容易窜油。同时温度过高的压缩空气进入空气干燥器还会降低干燥剂吸附的效率，使水分及杂质进入后续的管路，致使制动系统下游的阀类、储气筒过早腐蚀。为此，国外针对特殊车型开发了带机油分离功能的空气干燥器,用于处理机油含量
12、较高的压缩空气。这种空气干燥器能够将细小的油雾聚集成较大的颗粒,然后通过过滤元件将其从气路中分离,从而能够有效提高气管路中阀类等零部件的使用寿命。国内也有一些公司针对这种状况专门开发了油水分离器，安装在空压机与空气干燥器之间用来处理压缩空气内的机油(如图2)o当然最佳方案是选用高质量、大排量的空压机,提高空压机活塞密封性能,降低自身负荷率，从而彻底解决空压机窜油问题。制动阀：制动阀类件作为制动管路系统的控制部分，虽然数量不多，但由于长时间承受压缩空气的压力，对管路系统的密封性能起着较为关键的作用。阀类件的典型密封形式主要有以下两种：(1)端面密封。就是靠橡胶密封件与阀口端面接触来进行阀口的密封
13、。这种密封形式因其制造工艺性好，得到广泛的应用。但其阀口接触面积大，当接触面有缺陷或有杂质异物时密封效果变差。(2)轴向密封。即依靠嵌在活塞杆上的密封圈来进行两个阀腔的密封，结构比较简单。当轴孔内壁加工尺寸或形状公差误差较大时，或接触面有杂质异物时密封效果也会变差。制动阀的清洁度与密封性能关系很大，制动阀中过多的杂质会使制动阀的密封性能变差。进入制动阀内的杂质主要有以下三类：a.压缩空气中含有的水分和灰尘等杂质。一般情况下，空压机的进气取自经过滤清后的发动机进气系统，输出的压缩空气经过空气干燥器(或调压阀、湿贮气筒等)以分离水分和杂质，但仍不能彻底清洁压缩空气，其中含有的水分、杂质滞留在气管路
14、的各个部分，使其产生腐蚀。从使用中损坏的阀类件拆检分析，产生漏气故障绝大多数是因为气管路清洁度差导致的。发动机空气滤清器过滤程度直接决定了空压机使用的空气洁净程度。对于工地、矿山等使用状况恶劣的工程车辆，由于空气中粉尘、沙粒等浓度较高，一旦有较多灰尘杂质通过进气系统进入空压机，内部运动件就会过早磨损,破坏活塞环的密封性能,产生窜油现象，同时也造成后面的空气干燥器及其他阀类件密封性能下降。b.管路中钢管、贮气筒等的内表面虽经防腐处理，但长期使用后内壁受水分腐蚀而易造成脱皮。涂有润滑脂的阀内运动件（活塞或柱塞）依靠橡胶。形圈或Y形圈密封，如被粘上这些污垢杂质，就会加速磨损而导致漏气。c.制动阀预装
15、管接头装配过程中，由于清洁度低、操作不当等原因产生的灰尘、金属碎屑。目前多数国内整车制造商产品质量较高，但仍有少数企业在气管路预装和车辆总装过程中，现场管理控制不严，操作工艺落后。主要表现在：管路清洁度差。有的在生产中间环节现场管理混乱，尼龙管、管接头、阀类件无任何防尘措施的随意堆放，灰尘、杂质很容易进入制动管路中。阀类件螺纹管接头违规拧紧。按规定必须先将螺纹对正后，手动扳手拧紧并达到规定拧紧力矩。实际操作时,有些操作者为了节省时间直接用气动工具拧紧,由于拧紧时冲击力矩过大，或螺纹未很好对正，拧紧过程中阀体螺纹接口上容易挤出铝屑，一旦进入阀内密封面上就会产生漏气。管路及管接头：在制动管路系统中
16、除了阀类件和贮气筒外，其余就是数量繁多的管路和管接头。它们的性能优劣直接关系到整个系统的密封性能。常见的制动管主要分为软管（尼龙管、橡胶管等）和金属管（铜管或钢管）两类。气制动系统早期基本上采用铜管或钢管。管接头主要有三种形式：焊接式.扩口式和卡套式。卡套式管接头由于结构简单、工艺性好.密封性能可靠、使用方便不用加垫圈、不用焊接、节省材料、反复装拆性能好等优点，逐渐发展成为中重型汽车制动系统管接头主流的结构形式。卡套和联管螺母三个零件组成其中起密封作用的主要零件是卡套，它是一个前端带有刃口的金属环。卡套式管接头的耐压密封性能、除与零件的材料，制造精度、热处理等有关外，装配质量极为重要。实践证明
17、，尽管零件制造质量合格，但如果装配不当，就不能获得良好的密封效果。尤其是钢管在使用过程中时抗震性差，车辆行驶时产生的震动往往使管接头松动，从而使制动管路漏气。软管大量采用的是尼龙管（PAIl/PA12）,其重量轻，成本低，耐禽蚀耐压，密封性好、无振动噪音，抗箧动，使用寿命长，尺寸等物理性能非常稳定，良好的柔软性使管子安装前无需特别成型，对空间尺寸适应性好。尼龙管在很大程度上改善了制动系统的密封性能.因此目前在大多数中重型商用车辆制动系统上得到了广泛的应用。同钢管的情况类似，如果卡套、管接头预装不当，或在管路连接时联管螺母与管接头不同心、拧紧力矩未达到要求等也会使管路系统密封性能不佳。提高车辆制
18、动系统密封性能的措施1采用国际先进技术。提升整车制动元件品质按照国际标准规范制动系统设计，选择性能优异的空压机，选用高品质的空气干燥器（APU）,尽可能地排除进入制动系统的冷凝水及杂质，以净化压缩空气严格控制制动总阀等制动阀类质量，以保持制动系统较好的密封性能对于剩动管路尽量少用管接头，因为在系统中多一个接头就多一处泄露点，选择具有良好密封性和耐腐蚀的尼龙管来取代金属管，国外的实际应用表明，即使在北欧等高寒地区尼龙管仍能满足车辆运行要求；另外，采用国际上先进的快插式管接头也是提高制动系统密封性能的一个有效途径。2加强企业员工培训.确保制动系统装配质量整车装配过程中，应在物漉及各管路装配环节采取
19、严格的措措施保持所有阀类管接件的清洁，杜绝油污，灰尘、金属屑等污染物的损害，全面落实质量管理体系，加强员工岗位培训，严格执行制动系统装配工艺技术文件，彻底牡绝装配过程中的违规操作。3规范车辆改装操作.提高辅助用气系统密封性能由于车辆制动与辅助用气系统很难彻底隔离，任何一处存在泄漏都会导致整个系统密封性胄邑下降。车辆上装改装过程中有时需噩底盘制动系统对外供应压缩空气，它对于车辆底盘会有两种影响：整车空气消耗量增大，空压机负荷率升高。制动管路改装过程中操作不规范可能产生泄漏。因此，自卸车、水泥搅拌车辱上装改装企业必须规范车辆取气，空气消耗不得超出底盘制造商的规定，井严格控制辅助用气系统元件及管路装
20、配质量，使其不影响整车制动系统的密封性能。4针对用户进行车辆维护宣传，加强售后服务车辆使用过程中，用户必须按照车辆使用说明书要求进行制动系统的维护与保养，这对保持制动系统良好密封性能至关重要。建议整车售后服务体系加强针对车辆用户的宣传力度,尤其对于工程车辆，提醒用户定期检查空压机进气系统，及时更换发动机进气滤清器滤芯。定期盘查贮气筒.发现有积水时必须更换空气干燥器的干燥罐；车辆使用过程中，应不定期检查管束在车架上的固定是否完好，如果发现尼龙管与金属件或其他零件干涉时，及时纠正以避免磨损产生的气压泄漏。另外车辆维修需要在尼龙管附近进行焊接工作时必须注意：先把管内的气压排空并对管路进行遮盖，以免溅出的火花烫伤管子，造成漏气（焊接时在管子上产生的细小穿孔根难发现）。
