鋼管卡套式接頭體良好密封探討

薛剛飛，史曉寧，徐會(huì)娟，尚衛(wèi)朋，劉坤，栗明英

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鋼管卡套式接頭體良好密封探討

薛剛飛，史曉寧，徐會(huì)娟，尚衛(wèi)朋，劉坤，栗明英

（萬(wàn)方汽車零部件有限公司，陜西 西安 710200）

文章對(duì)卡套式管接頭使用的原理、裝配方法、裝配檢驗(yàn)、預(yù)裝配進(jìn)行了探討，指出其操作過(guò)程應(yīng)控制注意要素、確保車輛具有良好的密封性能。

卡套預(yù)裝；卡套；管接頭；密封

前言

卡套式管接頭在石油、化工、液壓傳動(dòng)、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)被廣泛用于油、氣等流體輸送使用，工作壓力高達(dá)63Mpa. 其連接用的卡套式管接頭最早由德國(guó)ERMETO公司于1930年發(fā)明，獨(dú)特的卡套連接原理，其結(jié)構(gòu)合理、使用方便，不需焊接、無(wú)需特殊表面處理。

70年代我國(guó)開(kāi)始使用、并推廣卡套式管接頭，直至現(xiàn)在各種關(guān)于卡套式接頭連接其理論、使用技術(shù)均已成熟、完善[1]，良好的保證其卡套式管接頭連接后的產(chǎn)品功能有效性。

本文重點(diǎn)介紹卡套式管接頭，在應(yīng)用過(guò)程中裝配原理、預(yù)裝配檢驗(yàn)要點(diǎn)及預(yù)裝配過(guò)程的關(guān)鍵控制要素的使用控制。

1 卡套式管接頭介紹

1.1 結(jié)構(gòu)

卡套式管接頭完成連接及實(shí)現(xiàn)密封主要由四部分組成：

圖1 卡套式管件結(jié)構(gòu)圖

1.2 卡套式單管接頭密封原理

在裝配緊固之前，先將壓緊螺母和卡套套在鋼管上，然后將鋼管插入接頭體的內(nèi)孔中，在擰緊壓緊螺母后，卡套左端（內(nèi)刃口端）在壓力作用下，被擠進(jìn)接頭體[2]內(nèi)錐（24°）形的錐孔與管子間的楔形間隙內(nèi)，使卡套的外錐面與接頭體的內(nèi)錐面形成線密封；

同時(shí)卡套的內(nèi)刃口嵌入鋼管的外壁，在鋼管外壁上壓出一個(gè)閉口環(huán)形切槽，從形成可靠的切入線密封；

其次螺母在擰緊過(guò)程中，會(huì)使卡套的中部薄壁向外稍有拱形凸起，成為彈性體，吸收震動(dòng)、防止螺母松動(dòng)。

1.3 卡套式單管接頭的技術(shù)要求

1.3.1 接頭體

GB3733-2008 中規(guī)定了卡套式端直通接頭體的詳細(xì)技術(shù)要求[3]。接頭體與卡套接觸的圓錐角度為24°±30'，圓錐的表面粗糙度為1.6級(jí)。

1.3.2 卡套

卡套的尺寸、形位公差、表面粗糙度等技術(shù)要求參見(jiàn)GB3764-2008[4]，但需注意的是卡套必須有內(nèi)刃口、且尖角鋒利、且刃口表面粗糙度為1.6級(jí)。

1.3.3 聯(lián)管螺母

聯(lián)管螺母的技術(shù)按GB 3759-2008[5]，其重點(diǎn)應(yīng)保證其內(nèi)錐與卡套尾端的外錐吻合，以確保旋轉(zhuǎn)壓緊螺母時(shí)聯(lián)管螺母能有效前進(jìn)推動(dòng)卡套擠入變形。

1.3.4 被連接鋼管材料

其連接用的鋼管材料按GB3639-2000[6]，其為保證良好的管接頭密封質(zhì)量管外徑公差帶應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定。

2 卡套式單管接頭密封裝配

卡套式單管接頭密封裝配主要分為：一次性完成產(chǎn)品密封裝配和預(yù)裝配后、再行進(jìn)行安裝裝配。其預(yù)裝配后再行進(jìn)行安裝裝配，主要應(yīng)用于批量產(chǎn)品總成產(chǎn)品生產(chǎn)。如整車裝配，前期預(yù)裝完成后，整車裝配過(guò)程，進(jìn)行最終密封裝配，這樣的裝配過(guò)程有效的提高整車裝配效率。

同時(shí)管路裝配過(guò)程大量使用螺紋密封膠從而防止由于震動(dòng)或沖擊而引起的螺母松動(dòng)或泄漏。

2.1 預(yù)裝前零件檢驗(yàn)

2.1.1 完成預(yù)裝零件的外觀檢驗(yàn)

卡套內(nèi)外表面、刃口及外錐面，螺母內(nèi)錐面及螺紋，不應(yīng)當(dāng)有制造缺陷、沙眼、毛刺、氣孔，其關(guān)鍵刃口、內(nèi)外表面、錐面不能有斷口、缺口、劃痕；

2.1.2完成預(yù)裝零件的尺寸、行為公差檢驗(yàn)，重點(diǎn)控制關(guān)注

a、卡套刃口尺寸、角面粗糙度、外錐及聯(lián)管螺母螺紋、內(nèi)錐的檢驗(yàn)；

b、控制并穩(wěn)定卡套、鋼管、公差及公差帶范圍的穩(wěn)定，最大限度消除變量。

2.1.3 完成零件的材料、性能檢驗(yàn)

圖2 卡套切入性能示意圖

零件材料應(yīng)符合QSQ102081-2008[7]要求。重點(diǎn)做好卡套的切入檢驗(yàn)（如下圖2），卡套預(yù)裝完成后，剖切后，對(duì)截面進(jìn)行拋光處理，進(jìn)行剖面檢查、卡套刃口檢查，檢查卡套刃口是否在管子周圈彎曲嵌入鋼管，刃口是否局部崩裂、鈍邊（不再銳利），同時(shí)卡套外圓和刃口不得損傷接頭體內(nèi)錐面QSQ102086-2008[8]。

2.1.4 預(yù)緊設(shè)備應(yīng)當(dāng)狀態(tài)良好

預(yù)緊力穩(wěn)定，卡套切入鋼管，應(yīng)當(dāng)保證卡套前端面與鋼管管口有合理的距離，保證在產(chǎn)品整車最終裝配達(dá)到最好的裝配性能。

2.2 卡套式單管接頭卡套預(yù)裝及裝配

2.2.1 卡套螺母預(yù)裝配后產(chǎn)品總成保證卡套前端面與鋼管管口距離適當(dāng)

從而保證鋼管管口與接頭內(nèi)端面具有一定的間隙。

2.2.2 卡套、螺母預(yù)裝過(guò)程中其作用在卡套上的預(yù)緊力應(yīng)當(dāng)＜產(chǎn)品總成裝配時(shí)螺母作用在套上的預(yù)緊力

從而保證產(chǎn)品在整車管路裝配過(guò)程中依然具有良好的一次裝配性能。

2.2.3裝配過(guò)程注意事項(xiàng)

裝配過(guò)程盡量保持管子與接頭體的同軸度，若管子傾斜太多易造成密封失效。

裝配過(guò)程應(yīng)當(dāng)一次性緊固到位，避免多次拆卸，否則也會(huì)使密封性能變差。

裝配過(guò)程應(yīng)當(dāng)留有足夠的余量，避免裝配后的管路承受拉伸應(yīng)力。

裝配完成后避免其它部件的側(cè)向擠壓，從而影響管路密封性能。

3 雙刃口卡套密封介紹

雙刃口是卡套前端有兩個(gè)刃口的卡套，即一個(gè)切入刃口和一個(gè)止動(dòng)刃口，止動(dòng)刃口不僅形成了第二道密封，而且可防止切入刃口咬傷管子（預(yù)緊力過(guò)大或擰緊力過(guò)大），從而提高了接頭的耐振能力、抗脫拔能力。從使用上國(guó)內(nèi)目前雙刃口卡套已得到普遍采用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，要保證重型車輛制動(dòng)、轉(zhuǎn)向管路流體輸送的安全密封使用，應(yīng)關(guān)注其卡套、螺母、連接接頭體、連接管材的尺寸及理化性能；重點(diǎn)控制其預(yù)裝預(yù)緊力及裝配擰緊力矩，逐步優(yōu)化管路走向降低其它部件干擾（側(cè)向力、裝配應(yīng)力等）從而有效保證整車管路具有良好密封性能。

[1] 朱瑞松.卡套式接頭密封失效分析及預(yù)防.[J]液壓與氣動(dòng)密封39-43.

[2] 鍍鋅精密鋼管類零部件技術(shù)條件.QSQ102081-2016.

[3] GB 3733-2008-T卡套式端直通管接頭.

[4] GB-T3764-2008卡套.

[5] GB_T_3759-2008卡套式管接頭用連接螺母.

[6] GB-T_3639-2009冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管.

[7] QSQ 102081-2016鍍鋅精密鋼管類零部件技術(shù)條件.

[8] QSQ 102086-2016卡套式管接頭技術(shù)條件.

Discussion on the Good Sealing of Steel Pipe Holder

Xue Gangfei, Shi Xiaoning, Xu Huijuan, Shang Weipeng, Liu Kun, Li Mingying

( Wanfang Automobile Parts Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )

This paper discusses the principle, assembly method, assembly inspection and preassembly of the couplings, and points out that the operation process of the couplings should be controlled to ensure that the vehicles have good sealing performance.

pre-loading of the holster; Capsule; Pipe joint; seal

B

1671-7988(2018)18-225-02

U466

B

1671-7988(2018)18-225-02

CLC NO.: U466

薛剛飛，助理工程師，主要從事汽車氣制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)管路生產(chǎn)、加工及整車管路連接后其性能體系能力的優(yōu)化改進(jìn)。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.18.077