卡套式端直通管接头GB∕T3733-2008接头体、卡套新工艺分析与研究.pdf

第4 期 内燃机 N o 4 2 0 1 5 年8 月 I n t e r n a lC o m b u s t io nE n g in e s A u g 2 0 1 5 卡套式端直通管接头 GB T 3 73 3 2 0 0 8 接头体 卡套新工艺分析与研究 周瑞萍 赵倩茹 陕西柴油机重工有限公司 陕西兴平7 1 3 1 0 5 摘要 汇总分析了卡套式管接头在生产中经常出现的问题 对比论述了新旧标准对装配卡套接头的要求 卡套接头的装 配 卡套式接头体在装配中的重要性及卡套如何起到密封作用 我公司卡套接头产生泄露的原因分析 以及预防措施 关键词 卡套 接头体 管接头 卡套式管接头的装配 中图分类号 T K 4 0 6文献标识码 B文章编号 1 0 0 0 6 4 9 4 2 0 1 5 0 4 0 0 0 6 0 4 A n a l y s is R e s e a r cho nN e wT e ch n o l o g yo fC o n n e ct o rB o d ya n d F e r r u l ein N e wS t a n d a r dG B T 3 7 3 3 2 0 0 8 S t r a ig h tT h r e a dC o n n e ct o r a s s e m b l y Z H O UR u ip in g Z H A OQ ia n r u S h a n x i D ie s e lH e a v yI n d u s t r yC o L t d X in g p in g7131 0 5 A b s t r a ct T h ist e x tco l l e ct sa n da n a l y z e st h ea ccid e n t so f b it et y p et u b ef it t in g sinp r o d u ct io n a n dco n t r a s t iv e l yd is cu s s e st h e r e q u ir e m e n t sf o ra s s e m b l yo f b it et y p et u b ef it t in g sincu r r e n t d is ca r d e ds t a n d a r d t h ea s s e m b l yo f b it et y p et u b ef it t in g s t h e im p o r t a n ceo fb it eco n n e ct o rb o d yina s s e m b l y t h es e a l in gf u n ct io no ff e r r u l e a n dca u s ea n a l y s isa n dp r o t e ct io nm e a s u r e sf o rl e a k a g eo f b it et y p et u b ef it t in g sinm yco m p a n y K e yw o r d s f e r r u l e co n n e ct o rb o d y t u b ef it t in g s a s s e m b l yo fb it et y p et u b ef it t in g s 0 前言 内燃机装配过程中 由于对空间布局上的节 约与轻量化的要求 柴油机管系布局要求简单 灵 活 质量轻 这样卡套式管接头 快换管接头等使 用频率与数量提高 这些接头使用的管径 流量不 一样 加之近几年使用管接头由旧标准向新标准过 渡 由于新旧版本接头体 卡套 螺母尺寸的差 异 因此造成了大量的管系改型设计 我公司柴油 机管系装配处于新旧磨合期 造成严重的接头体配 合差 密封性差而引起管子泄露 影响了内燃机正 常工作 1 新旧标准差异 作者简介 周瑞萍 1 9 7 5 一 女 四川绵阳人 工程 师 主要从事标准化工作 收稿日期 2 0 1 5 0 3 2 6 1 1 修订方向 G B T 3 7 3 3 2 0 0 8 卡套式端直通管接头 是对 G B T 3 7 3 3 1 1 9 8 3 卡套式端直通管接头 和 G B f l 3 7 3 3 2 19 8 3 卡套式端直通接头体 的修订 1 2 型式差异 新标准中增加了F 型 E 型 B 型螺纹柱端 A 型螺纹柱端增加了5 5 非密封管螺纹 G 1 3 公称压力的差异 将8 3 版的旧标准中公称压力G 级 2 5M P a 和 J 级 4 0 M P a 修改为最大工作压力1 0 6 3 M P a 1 4 新标准增加了管接头系列 根据最大工作压力范围 新标准中将管接头 分为L L 最大工作压力为1 0M P a L 最大工 作压力为2 5 1 6 1 0M P a s 三个系列 最大工 作压力为6 3 4 0 2 5M P a 系列的产品尺寸范 围作了调整 1 5 新标准调整了管子外径尺寸 根据工作压力调整了管子外径尺寸系列 根 第4 期 周瑞萍 等 卡套式端直通管接头G B T 3 7 3 3 2 0 0 8 接头体 卡套新工艺分析与研究 据G B T 1 7 3 9 5 2 0 0 8 将管子外径全部改为采用第一 系列管外径尺寸 修改了相关尺寸系列 见表1 表1G B T 3 7 3 3 2 0 0 8 管外径系列尺寸 系列最大工作压力 M P a管子外径 m m 4 5 L L1 0 6 8 6 8 1 0 L2 5 1 2 1 5 1 6 1 8 1 6 2 2 L2 8 1 03 5 4 2 6 8 6 3 1 0 1 2 S1 6 4 02 0 2 5 3 0 2 5 3 8 2 新旧标准对卡套 接头体尺寸的要求 2 1 旧版 19 8 3 版 卡套尺寸的要求 G B f r 3 7 6 4 1 9 8 3 旧版的标准列出了卡套的长度 尺寸 见图1 表2 2 2 旧版 19 8 3 版 接头尺寸的要求 G B T 3 7 3 3 2 1 9 8 3 版的标准列出了卡套式端直 通接头体的尺寸 见图2 表3 2 3 新版卡套尺寸的要求 G B T 3 7 6 4 2 0 0 8 新版卡套尺寸由供需双方协 商 见图3 尺寸见G B r 3 7 6 4 2 0 0 8 并未确切给出卡 套尺寸 只规定了安装尺寸c必须保证 2 4 新版卡套结构尺寸要求 G B T 3 7 3 3 2 0 0 8 新版中卡套端结构由制造商决 定 见图4 尺寸见G B f r 3 7 6 4 2 0 0 8 2 5 新版管接头 卡套螺母尺寸变化 经笔者长期测量和分析 新旧版本的管接头 总长相差几乎一半 G B T 3 7 3 3 2 0 0 8 中管接头整体 长度几乎缩短了一半 新版卡套螺母G B f r 3 7 5 9 一 一 r 8 6 Q 3 2 憾 h f l 垒蚓 一 量 r J 口 叶十 寸I 掣 L 一一 图1 卡套 表2G B T 3 7 6 4 19 8 3 卡套尺寸 m m 管子外径D 1 21 41 6 公称尺寸1 21 41 6 d 3 极限偏差 0 0 3 4 公称尺寸1 3 51 5 51 7 5 以 极限偏差 一0 0 1 0 公称尺寸1 4 21 6 21 8 2 D 2 极限偏差 一0 0 1 0 d 11 31 51 7 公称尺寸1 5 41 7 41 9 4 D 极限偏差 2 0 U a 0 70 70 7 口 0 80 8 O 8 l 0 8O 80 8 666 三1 0 1 01 0 注 本表1 和表2 只列了部分尺寸 2 0 0 8 尺寸也相应缩短了1 2 m m 虽然新标准中 未给出卡套确切的长度尺寸 但经多次测 G B T 3 7 6 4 2 0 0 8 版卡套尺寸较8 3 版也相应缩短 这个尺寸只能通过新版卡套的安装尺寸算出 2 6 新工艺分析 由于卡套 接头体尺寸变化和实际市场购买 的变化 在实际生产中我公司常按照G B f r 3 7 3 3 2 0 0 8 设计一些卡套式管接头 因此产生了一系列 新工艺 但是经常出现问题的是卡套尺寸的计算 内燃机2 0 1 5 年8 月 杰 古J 图2 卡套式端直通接头体 电 乡 表3 接头体尺寸m m 公称压力 M P a 2 5 管外径D 0 1 2 1 6 1 8 dM1 6x1 5M 2 2X1 5M2 2 1 5 喀 1 01 41 5 以 2 12 72 7 正1 3 71 9 71 9 7 厶 1 21 41 4 吐M1 8 1 5M 2 2 1 5M2 4Z1 5 1 21 61 8 吐 0 2 8 0 2 1 以1 4 31 8 32 0 3 工6 1 3 5 J L 3 7 57 57 5 三 3 3 53 6 53 6 5 为保证卡套尺寸和接头体的密封性 必须保证安装 尺寸C 这个尺寸必须比卡套尺寸稍长 2 7 问题 柴油机装配中由于使用新旧版本的卡套式管接 头 卡套 接头体 卡套螺母 管接头等尺寸都做 了相应调整 因此用于旧版本的接头体尺寸较长 装配中对空间要求大 装配常出现新旧接头体混 搭 这样造成管子泄露 密封性差等很多问题 3 卡套在管接头装配中的作用 a 卡套式管接头具有结构简单 使用方便和不 用焊接等优点 卡套式管接头主要由具有2 4 锥 形孔的接头体 带尖锐内刃的卡套和起压紧作用的 压紧螺母三部分组成 当旋紧接头螺母时 卡套被 推进2 4 的锥孔中并随之产生拱形变形 使卡套 图3 卡套 1 卡套 与接头体和螺母一起使用 未注尺寸由制造商 决定 保证安装尺寸c2 接头体3 螺母 4 卡套端结构5 可选螺纹退刀槽结构 图4 卡套端结构 与接头体内锥面形成球面接触密封 加在中间的卡 套产生拱形变形的同时 卡套的内刃口均匀地嵌入 钢管的外壁 卡套外皮的拱形面与接头体锥面成一 环状线接触 在外壁上压出一个环行凹槽 从而起 到可靠密封的作用 接头密封的好坏 卡套起着决 定性的作用 b 利用卡套变形卡住管子进行密封 结构先 箜 第4 期 周瑞萍 等 卡套式端直通管接头G B T 3 7 3 3 2 0 0 8 接头体 卡套新工 乙1 4 分析与研究 进 性能良好 质量轻 体积小 装拆方便 要求 管子尺寸精度高 广泛用于液压系统中 工作压 力可达到3 1 5M P a 卡套精度高 适用于油 气及 一般腐蚀性介质的管路系统 C 卡套式接头体与钢管连接时不需焊接 有利 于防火 防爆和高空作业 并能消除焊接不慎带来 的弊端 因而它是炼油 化工 石油 天然气 仪 器仪表等系统自控装置管路中的一种较为先进的连 接件 适用于油 气 水等管路连接 而使用法兰 或焊接式管接头 接头体和接管之间要使用O 形 密封圈 不但焊接质量要求高 而且装拆不方便 增加了机体的质量 适用范围窄 4 卡套接头的装配 4 1 预装 a 卡套式管接头的预装是最重要的环节 直接 影响到密封的可靠性 一般需要专用的预装器 管 径小的接头可以在台钳上进行预装 具体做法是用 一个接头体作为母体 将螺母 卡套压紧到管子上 即可 主要有卡套式直通管接头 卡套式端直通接 通头 卡套式三通管接头等型式 据笔者的实地调 查研究 即使是同一厂家的同一批货 这几种接头 体上锥形孔的深度往往不相同 结果就造成了泄 漏 而此问题往往被忽视 正确的做法应该是管子 一端用什么样的接头体连接 对应的连接端则用相 同类型的接头预装 这样能最大限度地避免出现泄 漏问题 b 管子端面应平齐 管子锯断后应在砂轮等 工具上打磨平齐 并且去除毛刺 清洗并用高压空 气吹净后再用 c 预装时 应保持管子与接头体的同轴度 若 管子偏斜过大也会造成密封失效 d 预装力不宜太大 应使卡套的内刃刚好嵌 入管子外壁 卡套不应有明显变形 在进行管路连 接时 再按规定的拧紧力装配 6 1 0m m 卡 套的拧紧力为6 4 1 1 5N 1 6m m 卡套的拧紧力 为2 5 9N 1 8m m 卡套的拧紧力为4 5 0N 如果 在预装时卡套变形严重 会失去密封作用 4 2 卡套式管接头的安装 a 按需要长度用锯床或专用切管机切断管子 绝对不允许用熔断 如火焰切割 或砂轮切割 除 去管端外圆毛刺 金属切屑及污垢 除去管接头的 防锈剂及污垢 同时要保证管子圆度 b 锯下合适长度的无缝钢管 去除端口处毛 刺 管子端面要与轴线垂直 角度公差不大于 O 5 如果管子需要折弯 则从管子端面至弯曲 部位的直线段长度不能少于三倍螺母长度 c 将螺母卡套先后套人管子 卡套前端刃口 小径端 距管子口至少3m m 然后将管子插入 接头体内锥孔 顶到为止 注意螺母和卡套的方 向 不要装反了 d 在预装配接头体螺纹和卡套上涂润滑油 把管子插入接头体 管子应插到底 用手慢慢旋 紧螺母 同时转动管子直至不动 拧紧螺母至卡套 卡住管子 这个转折点可以通过拧紧力矩的增加感 觉到 压力点 达到压力点后 再将压紧螺母拧 紧1 2 圈 e 将预装配接头体拆下 检查卡套刃边的嵌人 情况 检查卡套是否已切入管子 位置是否正确 可见的突起带必须填满卡套端面的空间 卡套可以 稍旋转 但不能轴向推移 f 检查合格后重新旋紧螺母 最终安装 将安 装中的接头体的螺纹涂上润滑油 压紧螺母与之配 合拧至可感觉到的拧紧力增加为止 接着再拧紧 1 2 圈安装完毕 4 3 卡套的重复安装 a 所有的卡套接头都可以多次重装 但要保证 零件无损坏且清洁 b 把管子插入接头体直至卡套贴紧接头体内 锥面 用手拧紧螺母 c 用扳手拧紧螺母 直至拧紧力矩急剧增大 再拧紧1 4 至1 2 圈即可 4 4 检查 可拆下管子检查装配是否合乎要求 卡套端 部的管子上应有均匀的轻微凸起 卡套不能前后滑 动 但允许有轻微转动 5 实际应用中产生的问题分析 5 1 卡套式管接头泄漏原因 a 管子没插到底部 b 螺母没有拧紧 C 管子外表刮伤或管子不圆 d 管子太硬 5 2 管接头中尺寸变化 产生新加工工艺 由于新旧版本差异比较大 卡套结构尺寸表3 中并未给出卡套生产尺寸和安装尺寸 在实际生产 中采用的工艺也不同 按照卡套装配原则 螺母只 下转第1 3 页 第4 期 马相明 等 基于C R U I S E 的客车动力总成匹配分析 04 08 1 2 l U2 车速 k in 1 1 图9B 机型 3 9 0 9 主减速比 各档爬坡度 于满载和全开工况 所以曰机型匹配3 9 0 9 的主减 速比可以满足该客车的动力需求 为了进一步提高 B 机型匹配的整车性能 可以适当地优化其万有特 性曲线 提高经济性能 减少排放 4 结论 a 基于C R U I S E 建立车辆动力总成模型 可以 有效地对整车动力性和经济性能进行仿真分析 指 导初期的车辆匹配和部件选型 b 在同一车型 不同主减速比情况下 对于 同一款发动机 主减速比越大 等速百公里油耗随 之增加 但动力性能也随之提高 在整车性能优化 中 一方面可以优化发动机的经济性 另一方面可 以通过调整主减速比改善整车性能 c 空调 风扇 发电机等附件会对整车的经济 4 8 1 2 U1 6 02 0 0 车速 k in 1 1 图1 0B 机型 3 9 0 9 主减速比 各档等速行驶图 性和动力性产生较大影响 因此准确的附件耗功数 据 可以有效地提高计算精度 d 由于缺乏比较好的客车或公交车的路谱循 环资料 因此经济性的评判主要是以等速百公里油 耗进行的 循环油耗计算在较为实际的路谱上进行 才有比较价值 参考文献 1 刘振军 赵海峰 等 基于C R U I S E 的动力传动系统建模 与仿真分析 J 重庆大学学报 2 0 0 5 2 8 11 8 1 1 2 赵海峰 基于C R U I S E 软件的A M T 车辆性能仿真分析 与实验研究 D 重庆 重庆大学 2 0 0 5 3 余志生 汽车理论 M 北京 机械工业出版社 2 0 0 9 4 雷嗣军 汽车动力传动系参数匹配与仿真优化 D 浙江 大学 2 0 1 0 5 詹樟松 杨正军 刘兴春 汽车动力传动系统参数优化 设计和匹配研究 J 汽车技术 2 0 0 7 3 7 3