新型管夹在空调器减震方面的研究与应用

侯伟奇 陈章勇 陈 科

（珠海格力电器股份有限公司 珠海 519070)

引言

空调器中管路间的固定是采用管固定块和线扎组合的固定模式，装配效率低；且无法有效管控操作一致性，生产过程中经常出现线扎未扎紧导致整机运行管路应力超标。因此急需改变此装配结构、提高效率及质量一致性。

1 管固定块和线扎组合的失效分析

空调器运行过程中因压缩机振动，部分管路应力超标，需对管路进行有效固定。传统管路件固定采用管固定块和线扎组合方式（图1），线扎需依靠人工拉紧，批量生产松紧度一致性难以保证；拉力偏松时整机运行后管固定块易存在位移，造成管路应力超标，长期运行造成焊点裂漏、断管等问题[2]。

图1 管固定块和线扎组合方式

2 新型管夹开发

2.1 管夹结构开发

根据传统方式线扎松紧度一致性差的问题，采用精益理念，开发采用卡扣按压自锁配合结构，实现管路件之间的固定，保证装配一致性，如图2、3所示。

图2 管夹组件示意

图3 管夹组件与管路装配示意

2.1.1 管夹结构方案特点

1）该管夹采用卡扣按压自锁；

2）能适用管间距35 mm，管径φ6～ φ9.52之间的变换；

3）材料采用PA66，与目前的线扎和前期开发的压力开关管夹材质一致，老化性能满足要求；

4）管夹上设计有橡胶圈的限位结构，防止橡胶圈旋转。

2.1.2 橡胶圈结构方案特点

1）该橡胶圈采用我司普遍使用的三元乙丙材质，其弹性和抗老化性能相比丁腈橡胶和天然+丁苯更加优异[3]；

2）能适用管径φ6～ φ9.52之间的变换；

3）橡胶圈上设计有限位槽，防止橡胶圈旋转；

4）橡胶圈周边设计全包围结构，防止橡胶圈在震动过程中脱落问题；

5）开口有“八”字导向设计，便于与铜管的卡装。

2.2 受力理论分析

如图4、5所示，从5N横向力和5N径向力的应力、应变及固定管路的变形情况来看，管夹和管固定块两种固定方式对数据相当，因此采用新型管夹组件取代管固定块+线扎对管路进行固定，不影响整机性能[1]。

图4 5 N轴向力对比分析数据

图5 N径向力对比分析数据

2.3 实验分析

根据新型管夹失效模式分析设计了零件基本耐温性测试、零件受力后耐温性测试、零件兼容性测试以及整机实验测试四个方面实验，并与橡胶管固定块进行了实验对比，具体实验验证情况如表1和表2[4]。

表1 材料性能可靠性验证

表2 整机性能验证实验情况

通过零件基本耐温性测试、零件受力后耐温性测试、零件兼容性测试以及整机实验测试实验结果，用新型管夹固定管路可以满足产品性能要求，如图6所示。

图6 管夹在空调器中装配示意

2.4 管夹与橡胶圈自动化装配

为解决管夹与橡胶圈组装人员，自主设计开发一套振动盘+6分位分度盘的自动化设备，实现管夹、橡胶圈的自动分极定位，兼容φ6～ φ9.52各种规格，实现自动组装。

3 应用成果

新型管夹具有自锁功能，取消了管固定块物料以及取线扎、扎线扎、剪线扎工序，节约单机工时：9 s/台，提效60 %。

图7 管夹与橡胶圈自动化装配

4 结语

项目研发的一体化管夹组件、具有卡扣自锁功能，解决传统管固定块和线扎组合装配一致性缺陷，提高产品质量一致性。同时取消了管固定块物料以及取线扎、扎线扎、剪线扎工序，节约单机工时：9s/台，提效60%。项目具很强的复制性、行业借鉴性、推广应用价值，推广后可给企业带来较大的经济和社会效益。