卡套式管接头设计及制造工艺研究【文献综述】

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1、毕业设计文献综述机械设计制造及其自动化卡套式管接头设计及制造工艺研究一、前言随着科学技术的发展，生产水平的提高，为满足管路的各项性能及外观的更高要求，现今卡套式管接头作为液压管路中必备的元件，也正经历着产品换代和科技创新。卡套式管接头是适用介质：油、水、气等非腐蚀性或腐蚀性介质中的密封管接头（其中生产卡套式管接头具有代表性的企业如国内制造商有上海通阳管件有限公司），配用钢管的规格要求比较灵活，与管道连接后，具有连接牢靠、密封性能好等特点，因而在炼油、化工、轻工、纺织、国防、冶金、航空、船舶等系统中被广泛采用；也适用于各种机械工程、机床设备等液压传动管路。对于卡套式管接

2、头的研究与创新，于船舶行业发展是具有重要的意义。二、主题卡套式管接头最早由德国ERMETO公司于1930年发明。卡套式管接头是一种新型的管道连接元件，适用于油、气及一般腐蚀介质的管路系统，工作压力16-40PMa。卡套式管接头的主要结构由三部分组成：具有24°锥形孔的接头体，带有尖锐内刃的卡套，起压紧作用的螺母组成。卡套式管接头主要有卡套式直通管接头、卡套式端直通接头、卡套式三通管接头等型式。旋紧螺母时，卡套被推进24°锥孔，并随之变形，使卡套的刃口切入钢管并形成环形切槽，从而起到密封作用。由于卡套有弹性，因此可承受较大的冲击。起到防松的作用[1]。液压技术的发展对液

3、压管路的管接头提出了越来越高的要求，其中最基本的是要满足在高压状态下，不管是静压还是动压，管接头的连接必须是牢靠的,都不会发生泄漏。具体点说，对管接头有如下要求：(1)连接处绝无泄漏(2)连接管子牢靠(3)很高的交变弯曲强度(4)安装简单10(5)可多次重复装拆(6)很高的压力冲击强度(7)结构零件少(8)应用范围广(9)制造尺寸紧凑国内有企业研究了单卡套和双卡套管接头的密封性能。1、单卡套式管接头密封原理:装配时,旋紧螺母,卡套在螺母的螺旋力的推动下沿接头体内锥轴向前进,贴紧接头体内锥;卡套产生变形,其刃口部分向内收缩,切入钢管表壁,与钢管形成密封;同时卡套外锥向上

4、拱起,形成龟背,与接头体内锥紧密接触,形成密封,这种密封结构属于刚性线密封,能承受40MPa以下的压力,主要用于液压、气体密封。图1.1单卡套式管接头结构2、双卡套式管接头工作原理:装配时,旋紧螺母,螺母推动后卡套,后卡套推动前卡套在接头体内沿轴线方向移动,在螺旋力的作用下,前卡套外锥(15°)与接头体内锥(20°)贴合,前卡套开始变形,在前卡套变形的同与导管之间形成密封;同时前卡套在向前移动中有旋转的过程,对接头体内锥面接触面有抛光作用,因此在外锥与接头体内锥接触处形成抛光线;当继续拧紧螺母,后卡套顶紧前卡套尾部并推动前卡套沿轴向移动,迫使前卡套外锥产生伞状变形(锥

5、度由15°逐渐向20°变化);由于前卡套外锥与接头体内锥接触面逐渐增大,在接头体内锥形成的抛光线逐渐扩大成抛光面,当螺母旋紧圈以上,前卡套外锥已变成20°10,抛光面扩大至整个接头体内锥面,前卡套外锥与接头体节内锥面完全接触,形成面密封;同时前卡套刃口继续向内收缩进一步迫使钢管产生变形,在前卡套与导管之间形成均匀的面密封;后卡套在顶紧前卡套的同时其外锥已挤入前卡套尾部,刃口向内收缩抱紧钢管,使钢管产生塑性变形,不仅形成密封,而且可以防止前卡套松动[2]。图1.2双卡套管接头结构图中1———后卡套2———前卡套3———螺母4———接头体通过对上述两种卡套式管接头密封机理

6、分析,密封性能比较,双卡套式管接头不仅比单卡套式管接头具有装配简单,良好的抗振动、冲击性能,良好的温差补偿功能、多次拆装功能、而且具有更优良的密封性能。不管是国外的企业还是国内的企业都是在对管接头的要求做改进，改善管接头的性能。或以这些要求为根本目的做创新，寻求新型经济适用的管接头。挤压式管接头是最近几年由德国WALTER-SCHEID公司开发出来的，受专利保护并获得了劳埃德船级社、ABS、德国技术监督局等权威机构的认证[3]。挤压式管接头的最引人注目之处在于将结构零件减至最少，就是一个接头体、一个压紧螺母、一个密封圈。管子与管接头的连接是依靠管端的冷变形实现的。挤压

7、成形机将管子端部冷挤压变形，使之适用于符合公制标准的接头体及压紧螺母。这种管接头的管子连接功能与密封功能是截然分开的，单独的密封圈堵死了唯一可能的泄漏通路。机械冷变形保证了每个管接头的尺寸是一致的，也便于质量控制。如果管路里的液压介质有一定的腐蚀性,或是系统工作温度较高，可以采用另一种不需要软密封件的挤压成形方式。此时管子的材料可以是不锈钢【3】。10在对国外的某一种管接头进行引进消化吸收的基础上，国内有机械厂设计了一种法兰式柔性快速管接头。接头工作压力2．5MPa，连接无缝钢管外径219mm。样品加工完成后，在煤炭科学研究总院开采研究所液压试验室对