论文部分内容阅读
摘 要：微油过滤器安装在主压缩机和干燥器之后，其气密性良好与否直接影响机车总风压力的稳定与否，进而影响机车能否正常运行。因此，文章就对微油过滤器在段运用过程中出现的多次排污管接头断裂而导致机车总风压力下降进行原因分析，并提出改进措施。
关键词：微油过滤器；管接头；断裂；改进
1 概述
在机车空气管路系统中，微油过滤器安装在主压缩机和干燥器之后，主要的功能是过滤压缩空气中固体颗粒、水、油等杂质，为空气管路系统提供稳定、洁净的压缩空气。因微油过滤器安装位置在机车空气管路系统前端，直接影响机车总风压力的稳定，所以其各管道连接接口的气密性需时刻保持良好，以确保风源空气压力稳定。
2 故障简要描述
2017年6月20日，某机务段机车主压缩机频繁工作，而机车总风压力持续降低，检查发现安装于干燥器之后的微油过滤器底部排污管接头断裂脱出（见图1），入段更换微油过滤器后故障解除。
3 原因分析
微油过滤器底部依靠铜质管接头将微油过滤器缸体与排水球阀连接一起，上方通过六角螺盖挂靠在缸体内部（见图2），下方通过螺纹与排水球阀相连接（见图3）。通过对断裂的铜质管接头进行尺寸测量（见图4）发现：
1）铜质管接头管座内壁只有1.6mm，太过单薄，导致其强度余量小，能承受剪切力有限。
2）管接头四周壁薄，而中间厚，在用呆扳手进行紧固时，容易产生应力集中，拧紧力矩稍微过大就很容易造成管接头外壁破裂，引起漏风从而导致机车压缩机频繁启动、总风压力持续降低。
4.改进方案制定
4.1.方案一：直接更换微油过滤器：
直接采购全新的、质量上乘的厂家微油过滤器替换存在质量缺陷的、在段运用的微油过滤器，1个微油过滤器采购价格大概1万多元左右，1节车有2个，加上入库检查及其手续办理和发运到机务段更换的运输与人工成本，总的成本在2.5万元/台车，更换周期至少需要10-15天。
4.2.方案二：自制全新铜制排污口管接头
对故障微油过滤器排污管接头、排水球阀和微油过滤器下方安装孔进行尺寸测量，同时测绘新品微油过滤器的接头设计，并根据现有故障微油过滤器的O型圈D20×2.4和微油过滤器排污口安装尺寸，在测绘出来的图纸做相应的更改，得到图5、图6自制全新铝制微油过滤器排污口接头（公）和接头（母）图纸，再者考虑到微油过滤器排污口需排出干燥空气中的水、油污，为提升其抗腐蚀性和防锈蚀，仍选用铜质材料加工制作，这样1个管接头的制作成本加上发运与人工维修成本大概600元。
从图5、图6可以看出，自制全新铜制微油过滤器排污口接头（公）与（母）受力部分轴向横切面得以加厚，接头（公）受力安装面厚度为18mm，接头（母）安装面厚度为8mm，两者受力横切面积均为418.66mm2，大大提高了接头（母）强度余量，有效避免了后续安装时因应力集中而造成的破裂。
4.3 方案对比分析：
方案一成本昂贵、更换周期较长，同时存在投鼠忌器的顾虑；而方案二成本低、制作更换周期短，且能有效防止质量问题再发。所以，综合成本、周期和质量考虑，方案二为最佳方案。
4.4.方案效果验证
制作自制全新铜制微油过滤器排污口接头（公）与（母）各2件，进行2组试验，分别将其安装至返厂的故障件上，1组进行5次常规拆装和1组用呆扳手套上加长杆进行5次拆装，并观察其表面是否有破损或裂纹和检测其气密性，结果自制铜制微油过滤器排污口接头（公）与（母）均没有任何破损或裂纹，干燥器模块10分钟泄露量为0.1kPa，远远小于产品设计要求“10分钟泄露量不大于5 kPa”，符合产品质量要求。
5.改进方案实施
5.1.自制全新铜制微油过滤器排污口接头加工制作
首先，售后客服部门根据公司干燥器模块产品履历，统计出该问题供应商交付的存在质量缺陷的微油过滤器装车数量，并根据配属机务段，建立该微油过滤器排污口段改执行计划；其次，采购部门根据工艺部门提交的全新铜制微油过滤器排污口接头（公/母）图纸和售后服务部门问题微油过滤器装车数量统计表进行采购，采购到位后办理好入库手续后，入库检合格交由售后客服部门组织发运。
5.2.自制全新铜制微油过滤器排污口接头更换实施
工艺部门编制图文并茂、通俗易懂的《微油过滤器排污口接头段改标准作业指导书》，确保售后服务人员更换正确、高效，并交由售后客服部门。售后客服部将《微油过滤器排污口接头段改标准作业指导书》随同自制全新铜制微油过滤器排污口接头成品打包分区发运到相应配属机务段进行段改，并组织售后人员按计划实施段改。
6.改进方案效果确认
经过1年多的跟踪调查，售后客服部门发现之前问题供应商的交付存在质量缺陷的微油过滤器经过更换接头后，没有再发生微油过滤器排污口管接头断裂的质量问题，客户对使用我们公司产品的满意度得到提升。
7.总结
通过原因分析、改进方案制定与对比和改善方案实施与效果确认，解决了两个方面的问题：一方面，通过更换接头而不更换微油过滤器的问题，解决了保证干燥器模块产品质量和降低维修成本；另一方面通过测绘的图纸可以看出，新品微油过滤器的接头强度结构比问题供应商供应的微油过滤器断裂的接头好很多，将问题供应商除名从源头解决了微油過滤器接头断裂导致的质量问题的风险，同时也为公司后续对供应商的开发选择、管控提供了案例和积累了经验。
关键词：微油过滤器；管接头；断裂；改进
1 概述
在机车空气管路系统中，微油过滤器安装在主压缩机和干燥器之后，主要的功能是过滤压缩空气中固体颗粒、水、油等杂质，为空气管路系统提供稳定、洁净的压缩空气。因微油过滤器安装位置在机车空气管路系统前端，直接影响机车总风压力的稳定，所以其各管道连接接口的气密性需时刻保持良好，以确保风源空气压力稳定。
2 故障简要描述
2017年6月20日，某机务段机车主压缩机频繁工作，而机车总风压力持续降低，检查发现安装于干燥器之后的微油过滤器底部排污管接头断裂脱出（见图1），入段更换微油过滤器后故障解除。
3 原因分析
微油过滤器底部依靠铜质管接头将微油过滤器缸体与排水球阀连接一起，上方通过六角螺盖挂靠在缸体内部（见图2），下方通过螺纹与排水球阀相连接（见图3）。通过对断裂的铜质管接头进行尺寸测量（见图4）发现：
1）铜质管接头管座内壁只有1.6mm，太过单薄，导致其强度余量小，能承受剪切力有限。
2）管接头四周壁薄，而中间厚，在用呆扳手进行紧固时，容易产生应力集中，拧紧力矩稍微过大就很容易造成管接头外壁破裂，引起漏风从而导致机车压缩机频繁启动、总风压力持续降低。
4.改进方案制定
4.1.方案一：直接更换微油过滤器：
直接采购全新的、质量上乘的厂家微油过滤器替换存在质量缺陷的、在段运用的微油过滤器，1个微油过滤器采购价格大概1万多元左右，1节车有2个，加上入库检查及其手续办理和发运到机务段更换的运输与人工成本，总的成本在2.5万元/台车，更换周期至少需要10-15天。
4.2.方案二：自制全新铜制排污口管接头
对故障微油过滤器排污管接头、排水球阀和微油过滤器下方安装孔进行尺寸测量，同时测绘新品微油过滤器的接头设计，并根据现有故障微油过滤器的O型圈D20×2.4和微油过滤器排污口安装尺寸，在测绘出来的图纸做相应的更改，得到图5、图6自制全新铝制微油过滤器排污口接头（公）和接头（母）图纸，再者考虑到微油过滤器排污口需排出干燥空气中的水、油污，为提升其抗腐蚀性和防锈蚀，仍选用铜质材料加工制作，这样1个管接头的制作成本加上发运与人工维修成本大概600元。
从图5、图6可以看出，自制全新铜制微油过滤器排污口接头（公）与（母）受力部分轴向横切面得以加厚，接头（公）受力安装面厚度为18mm，接头（母）安装面厚度为8mm，两者受力横切面积均为418.66mm2，大大提高了接头（母）强度余量，有效避免了后续安装时因应力集中而造成的破裂。
4.3 方案对比分析：
方案一成本昂贵、更换周期较长，同时存在投鼠忌器的顾虑；而方案二成本低、制作更换周期短，且能有效防止质量问题再发。所以，综合成本、周期和质量考虑，方案二为最佳方案。
4.4.方案效果验证
制作自制全新铜制微油过滤器排污口接头（公）与（母）各2件，进行2组试验，分别将其安装至返厂的故障件上，1组进行5次常规拆装和1组用呆扳手套上加长杆进行5次拆装，并观察其表面是否有破损或裂纹和检测其气密性，结果自制铜制微油过滤器排污口接头（公）与（母）均没有任何破损或裂纹，干燥器模块10分钟泄露量为0.1kPa，远远小于产品设计要求“10分钟泄露量不大于5 kPa”，符合产品质量要求。
5.改进方案实施
5.1.自制全新铜制微油过滤器排污口接头加工制作
首先，售后客服部门根据公司干燥器模块产品履历，统计出该问题供应商交付的存在质量缺陷的微油过滤器装车数量，并根据配属机务段，建立该微油过滤器排污口段改执行计划；其次，采购部门根据工艺部门提交的全新铜制微油过滤器排污口接头（公/母）图纸和售后服务部门问题微油过滤器装车数量统计表进行采购，采购到位后办理好入库手续后，入库检合格交由售后客服部门组织发运。
5.2.自制全新铜制微油过滤器排污口接头更换实施
工艺部门编制图文并茂、通俗易懂的《微油过滤器排污口接头段改标准作业指导书》，确保售后服务人员更换正确、高效，并交由售后客服部门。售后客服部将《微油过滤器排污口接头段改标准作业指导书》随同自制全新铜制微油过滤器排污口接头成品打包分区发运到相应配属机务段进行段改，并组织售后人员按计划实施段改。
6.改进方案效果确认
经过1年多的跟踪调查，售后客服部门发现之前问题供应商的交付存在质量缺陷的微油过滤器经过更换接头后，没有再发生微油过滤器排污口管接头断裂的质量问题，客户对使用我们公司产品的满意度得到提升。
7.总结
通过原因分析、改进方案制定与对比和改善方案实施与效果确认，解决了两个方面的问题：一方面，通过更换接头而不更换微油过滤器的问题，解决了保证干燥器模块产品质量和降低维修成本；另一方面通过测绘的图纸可以看出，新品微油过滤器的接头强度结构比问题供应商供应的微油过滤器断裂的接头好很多，将问题供应商除名从源头解决了微油過滤器接头断裂导致的质量问题的风险，同时也为公司后续对供应商的开发选择、管控提供了案例和积累了经验。