一種帶有卡套管接頭的發動機用密封油管的製作方法

2023-08-05 08:01:11

本實用新型屬於發動機零配件技術領域，具體涉及一種安全性更高的帶有卡套管接頭的發動機用密封油管。

背景技術：

發動機三大介質—油（燃油和潤滑油）、水、氣的可靠循環，是確保其正常工作的必備條件。而輸油、輸水管路以及進排氣管等則是確保油、水、氣完成循環的重要結構。在發動機的製造和使用中，密封失效輕則影響燃燒率，造成資源浪費和環境汙染，重則可能引發致命的故障。

由於設計、安裝及使用等多方面的原因，發動機的「漏油、漏水、漏氣」問題至今尚未得到完全的解決，一直困擾著我國高速車用發動機行業的發展。隨著發動機功率和轉速的不斷提高，同時為了滿足日益嚴格的排放法規，發動機供油壓力不斷增加，燃油噴射系統也先後經歷了泵噴嘴系統、單體泵系統等一系列改進，最終，出現了高壓共軌燃油噴射系統。目前發動機共軌軌壓已經從最初的 130MPa 增長到 200MPa以上。因此，一旦燃油洩漏，將對發動機動力性經濟性產生極大的影響。造成發動機高壓油管洩漏的關鍵因素是什麼，如何在高壓下確保輸油管路的密封，一直是內燃機行業高度關注的問題。

然而，要完全解決高壓油管密封問題是非常困難的。一方面，密封機理涉及材料學、表面科學、流體力學、潤滑理論、熱力學、摩擦學等多種學科領域的知識，密封研究本身就非常複雜；另一方面，發動機的輕量化和小型化設計要求其管路布置必須十分緊湊，提高了對管路密封環節可靠性的要求。而隨著內燃機強化程度的日益提高，發動機供油壓力不斷增加，這對輸油管路密封環節的密封性提出了更為苛刻的要求。密封結構自身性質以及所處環境的影響，更增大了對發動機高壓油管密封性能分析的難度。同時傳統的高壓系統的管路聯結多採用高壓法蘭焊接，焊接精度要求高、會產生焊渣等雜質，管道拆裝、清潔不方便，不可多次重複裝配，焊接時產生火花有安全隱患等。為提高製造水平，減少焊接工作量和系統汙染，提高液壓系統清潔度，現在多採用卡套式管接頭，它具有良好的耐壓性、耐振動性、耐熱性等優點，且可重複使用。卡套式管接頭與鋼管連接時不需焊接，有利於防火、防爆和高空作業，可消除因焊接不慎而帶來的安全隱患。卡套式管接頭可用於高溫、高壓及有振動的管路中，是液壓系統中較為理想的連接件。

鑑於發動機高壓油管密封研究的重要性和複雜性，國內外學者和相關研究機構開展了長期的工作，積累了大量的文獻資料，涉及密封結構自身因素以及各種外部環境因素對柴油機高壓油管密封性能影響規律的理論分析、仿真計算和實驗研究。這些因素可以歸納為以下幾個方面：（1）結構形式與尺寸；（2）結構材料；（3）結構加工質量（表面形貌、形位偏差）；（4）初始預緊力；（5）介質流動特性；（6）結構振動。其中油管的結構形式與尺寸是研究的基礎與關鍵，如何涉及一種結構靈活性更高更安全的發動機用密封油管已經成為了攻克上述問題的關鍵。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種靈活性、安全性更高的帶有卡套管接頭的發動機用密封油管。

本實用新型的目的是這樣實現的：

本實用新型包括軟管、管接頭、連接件，所述軟管兩端通過連接件與管接頭連接，所述軟管由內到外依次為內膠層、第一鋼絲增強層、外膠層、第二鋼絲增強層，所述的軟管外套裝有套筒，套筒上安裝有能夠固定在油管周圍配件上或者油管彼此固定的固定件，所述的管接頭為卡套管接頭，卡套管接頭包括金屬管件10、接頭主體11、卡套12和壓緊螺母13，所述的接頭主體為帶有外螺紋的與金屬管件配合的管狀結構，卡套為帶有尖銳內刃圓筒形橡膠結構，卡套的垂直截面為楔形，所述的壓緊螺母套裝在連接件上，壓緊螺母具有與接頭主體相配合的內螺紋，壓緊螺母與管件之間的間隙與卡套的楔形形狀相同。

所述的尖銳內刃位於楔形薄邊一側。

所述的固定件帶有兩個對向卡爪，卡爪間距離小於一個卡爪寬度。

所述的固定件安裝在套筒上一側安裝有燕尾槽，另一側安裝有與燕尾槽相配合的燕尾形凸起。

所述的連接件為扣壓膠管套筒。

所述的連接件與管接頭位置均安裝有壓緊箍狀件。

所述的壓緊箍狀件包括箍帶和箍帶固定件，所述的箍帶為設置有卡扣的金屬條狀主體，所述卡扣為設置在主體上的倒刺狀凸起，主體上的卡扣呈兩排對稱設置在主體上，帶體固定件為內部設置有與卡扣匹配的倒鉤結構的貫通結構。

所述的貫通結構至少有兩層，這兩層的倒鉤結構設置的方向相反。

所述的外膠層上設置有一組針眼狀通孔。

本實用新型的有益效果在於：內膠層、第一鋼絲增強層、外膠層、第二鋼絲增強層四層結構的油管進一步增加了原有油管耐高壓的穩定性和安全性。鋼絲編織的第二鋼絲增強層不僅具有保護外膠層不被破壞，保證安全性的作用，還能屏蔽輸送油氣作業中油管外部的靜電幹擾，進一步保證油管的安全。由於橡膠軟管本身質地柔軟，不易固定，因此在油管外根據需要套裝有帶固定件的套筒，能夠實現油管位置的固定和油管彼此的固定，能夠進一步理順油管與其他管路的條理，避免機車行進中不穩定發生碰撞，帶來安全事故。其安裝非常方便，安裝好後也不易振動。壓緊箍狀件進一步壓緊連接件與管接頭位置，避免油氣的洩露，保證發動機的工作效率。當擰緊壓緊螺母時，卡套右端受到壓緊螺母的擰緊頂壓，左端導向唇被擠進接頭主體內錐孔與金屬管件間的間隙裡，一方面卡套的外錐面與接頭主體內錐面緊密接觸，形成球形密封；另一方面，卡套在錐面作用下產生較大收縮，使卡套的內刃口切入鋼管外壁，在鋼管的外壁壓出一個閉口環槽，形成封閉的環形切入密封。其抓緊力足以防止高壓時金屬管件拔脫，進一步擰緊壓緊螺母，使卡套中部稍微凸起，產生彈性變形，彈性應力使卡套右端面與壓緊螺母內錐面產生摩擦力，該接觸面及螺旋副間的摩擦力可防壓緊螺母鬆動，彈性變形部分可吸收液壓管道中的震動。卡套尾部也徑向收縮抱住金屬管件，從而起到可靠的連接與密封作用。它採用獨特的工作原理，結構合理，使用方便，不需擴口，不需焊接，也不需要任何特殊的裝配工具。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為本實用新型軟管結構示意圖。

圖3為本實用新型固定件結構示意圖。

圖4為本實用新型箍帶結構示意圖。

圖5為本實用新型箍帶固定件結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步描述。

如圖1和圖2所示，本實用新型包括軟管1、管接頭2、連接件3，所述軟管兩端通過連接件與管接頭連接，所述軟管由內到外依次為耐油的內膠層4、第一鋼絲增強層5、外膠層6、第二鋼絲增強層7，所述的軟管外套裝有套筒8，套筒上安裝有能夠固定在油管周圍配件上或者油管彼此固定的固定件9。所述的管接頭為卡套管接頭，卡套管接頭包括金屬管件10、接頭主體11、卡套12和壓緊螺母13，所述的接頭主體為帶有外螺紋的與金屬管件配合的管狀結構，卡套為帶有尖銳內刃圓筒形橡膠結構，卡套的垂直截面為楔形，所述的壓緊螺母套裝在連接件上，壓緊螺母具有與接頭主體相配合的內螺紋，壓緊螺母與管件之間的間隙與卡套的楔形形狀相同。

上述結構其內徑為12.5mm，外徑為24.0mm。這樣結構的油管總成能夠在-40 ～ 120℃範圍內使用，在軟管的兩端通過連接件連接管接頭。為保證軟管和管接頭之間連接的牢固性，連接件2採用現有的扣壓膠管套筒。本實用新型在原有的外膠層上又新增加了由鋼絲編織的第二鋼絲增強層，這樣的設置不僅具有保護外膠層不被破壞，保證安全性的作用，還能屏蔽輸送油氣作業中油管外部的靜電幹擾進一步保證油管的安全。同時，由於在實機安裝過程中會隨時調整油管的布置或者走向，在本實用新型加入套筒時如果仍採用原有的最外層為外膠層的設計，極易使油管在調整時出現損壞，因此，本實用新型又增加了保護層，保證套筒不會硬接觸外膠層帶來損害。由於橡膠軟管本身質地柔軟，不易固定，因此在油管外根據需要套裝有帶固定件的套筒，能夠實現油管位置的固定和油管彼此的固定，能夠進一步理順油管與其他管路的條理，避免機車行進中不穩定發生碰撞，帶來安全事故。

當擰緊壓緊螺母時，卡套右端受到壓緊螺母的擰緊頂壓，左端導向唇被擠進接頭主體內錐孔與金屬管件間的間隙裡，一方面卡套的外錐面與接頭主體內錐面緊密接觸，形成球形密封；另一方面，卡套在錐面作用下產生較大收縮，使卡套的內刃口切入鋼管外壁，在鋼管的外壁壓出一個閉口環槽，形成封閉的環形切入密封。其抓緊力足以防止高壓時金屬管件拔脫，進一步擰緊壓緊螺母，使卡套中部稍微凸起，產生彈性變形，彈性應力使卡套右端面與壓緊螺母內錐面產生摩擦力，該接觸面及螺旋副間的摩擦力可防壓緊螺母鬆動，彈性變形部分可吸收液壓管道中的震動。卡套尾部也徑向收縮抱住金屬管件，從而起到可靠的連接與密封作用。它採用獨特的工作原理，結構合理，使用方便，不需擴口，不需焊接，也不需要任何特殊的裝配工具。

如圖3所示，是本實用新型的一種固定件的結構，所述的固定件帶有兩個對向卡爪10，卡爪間距離小於一個卡爪寬度。這樣在油管固定時，只需要將卡爪卡在有凸起的配件上或者將與其配套的凸起或者外延設置在預定位置這樣就能夠通過卡爪使油管固定在需要的位置，如果想要固定兩根管路，則只需要將兩個固定件通過卡爪卡在一起就能夠實現。

如圖1所示。固定件安裝在套筒上一側安裝有燕尾槽，另一側安裝有與燕尾槽相配合的燕尾形凸起。該結構相對於對向卡爪結構的優勢在於所述的燕尾槽結構在管路之間的固定上穩定性更高，不易脫落。

所述的所述的連接件與管接頭位置均安裝有壓緊箍狀件。為了進一步保證管接頭與連接件的部位不發生洩露，本油管設置了壓緊箍狀件進一步壓緊連接件與管接頭位置，避免油氣的洩露，保證發動機的工作效率。

如圖1、圖4、圖5所示，所述的壓緊箍狀件包括箍帶和箍帶固定件，所述的箍帶為設置有卡扣的金屬條狀主體，所述卡扣為設置在主體上的倒刺狀凸起，主體上的卡扣呈兩排對稱設置在主體上，帶體固定件為內部設置有與卡扣匹配的倒鉤結構的貫通結構。上述結構通過倒鉤結構

如圖5所示，所述的貫通結構至少有兩層，這兩層的倒鉤結構設置的方向相反。這種結構使本實用新型的箍帶在繞軟管纏繞後兩端同時固定在箍帶固定件上，倒刺狀突起與倒鉤結構相配合使箍帶緊繃箍住軟管連接件。

所述的外膠層上設置有一組針眼狀通孔。由於橡膠材料的分子結構特性，在長期高壓力輸送混合燃氣介質的環境下，燃氣會從內膠層滲到中間鋼絲層，並在中間層的縫隙中積聚，積累到一定程度，會導致外膠層鼓泡甚至破裂，部分燃氣介質由管接頭扣壓端洩漏，導致油管質量缺陷，甚至引起安全事故。為解決這一技術問題，外膠層表面均勻刺孔，可以及時釋放氣體滲透，避免氣體積聚導致的軟管鼓泡、破壞。