卡套式管接头在内燃机车上应用的工艺研究.docx

    卡套式管接头在内燃机车上应用的工艺研究    Summary：内燃机车中卡套式管接头的连接工艺对制动系统管路的密封性和安全性有着重要的影响本文介绍了卡套式管接头的原理，优化了装配工艺，对一些重要装配参数给出了明确的指导数值通过机理分析和现场试验，找出了泄漏产生的主要原因，并给出了防治措施Key：卡套式管接头;内燃机车;泄漏;防治措施1  卡套式管接头的选用及作用原理按可承受的压力，卡套式管接头可分为：LL系列、L系列、S系列按结构，卡套式管接头可分为：渐进式和EO-2两种我公司采用L系列渐进式卡套式管接头，选用的管接头分别和？准10X1.5、？准18X1.5、？准22X1.5、？准28X1.5、？准35X2的钢管相匹配，此种管接头不带橡胶密封圈，耐低温性好，可以多次装拆渐进式卡套式管接头由接头体、卡套、外套螺母三部分组成渐进式卡套式管接头（以下简称为卡套式管接头）为刚性密封，卡套在受控压力下产生了变形，其刃口向内收缩并逐渐切入钢管，与钢管外壁形成密封副AB，当A、B刃口切入到设计深度时，止动边C可限制刃口的过量切入，从而避免对钢管造成损伤;拧紧外套螺母时，卡套E点和接头体内锥面紧密接触，F段弹性隆起形成龟背，与接头体内锥贴合，形成密封。

2  卡套式管接头装配工艺2.1 卡套式管接头的预装预装为卡套式管接头装配中最重要的部分，直接关系到制动系统密封的可靠性预装通常可以分为预装机预装和手动预装两种2.1.1 预装机预装①将卡套、螺母装在管子外壁，卡套和螺母安装方向，卡套装反则无效②压装前，在预压模具内锥孔上涂少许润滑油，用以有效延长模具的使用寿命卡套压装过程中，应保证管子端部与预压模具内锥孔底部相贴2.1.2 手动预装如无卡套预装机或相应压装模具，也可采用手动预装，预装要求所示：在接头体丝扣表面涂少許润滑油，将钢管插入接头体底部，用一把开口扳手固定住接头器中部，另一把开口扳手拧紧外套螺母，到拧紧力矩激增时，再拧紧1.5圈预装后，确认卡套刃口，标准同预装机预装2.2 卡套式管接头的正式装配对于已完成预装的卡套式管接头，正式装配相对简单，其具体步骤如下：①正式装配前检查预装好的钢管和卡套，确认状态良好无破损②在接头体内锥面和外丝扣及卡套密封锥面处涂少量的润滑油，以防紧固外套螺母时损坏密封面③钢管插入接头体时，用力不得过大，以免损伤预装好的卡套刃口④拧紧外套螺母时，当力矩突然激增时，使用记号笔画记号，再拧紧外套螺母 1/6～1/4圈即可。

拧紧力矩不能过大或过小，否则均可能引起泄漏3  卡套式管接头泄漏原因分析及防治措施在实际使用过程中，卡套式管接头时常出现泄漏现象对此，通过对卡套式管接头的泄漏机理进行分析和结合现场实际运用经验，总结出以下几点产生泄漏的主要原因，并给出了相应的防治措施①原因分析：装配使用的原材料钢管质量不合格卡套刀刃切入的钢管外表面存在缺陷，其表现为管口位置存在伤痕，且伤痕深度大于刀刃的切入深度，导致密封副AB虽已形成，但有缺陷;钢管内、外径公差范围太大②原因分析：下料后的钢管端面质量不合格，例如钢管端面变形、端面损坏等防治措施：钢管下料应采用刀具切割或激光切割的方法，下料后，应去除端面的毛刺飞边，管端需进行倒角钢管端面与钢管轴线的垂直度应小于±0.5°可用角尺和塞尺进行检测，通过计算得出，管路外壁与角尺最大间隙应符合要求③原因分析：当管子弯制完毕后，钢管任意端的折弯圆弧处断面都会产生椭圆，卡套压装在椭圆处则无法形成有效密封防治措施：管路设计和现场配制管路时，必须保证最短端长度大于管道的弯曲半径与钢管半径之和（即直线段长度必须大于与之相配合的管接头装配所需长度）④原因分析：卡套预装后，钢管管口受压产生变形。

防治措施：当钢管外径>15mm时，宜在钢管端口处添加衬套衬套安装方法：根据衬套大小选用相应的衬套模具，将衬套装入模具内;将衬套连同衬套模具一起装入管子内壁;使用橡胶锤将衬套敲入钢管内，保证衬套与管口齐平⑤原因分析：外套螺母拧紧程度不合适，拧得太松或者太紧导致接头产生泄漏防治措施：使用扭矩扳手进行拧紧，拧紧到力矩突然增大时，使用记号笔在钢管和外套螺纹上画标记，再将螺母拧紧1/4圈，试验时如发现泄漏，可再拧紧1/4圈，若再次拧紧1/4圈后还是漏风，拆下检查，确认卡套无损坏后重新安装进行泄漏试验，若卡套损坏则报废用扭力扳手测无泄漏时的拧紧力矩值，记下此时的数据通过多次连续试验准20以上规格管路力矩过大，人力难以达到，可采用加长套管的方式来延长力臂套管参考长度：？准22 400mm;？准28 500mm;？准35 900mm严格按数据进行执行，可有效减少泄漏，提高生产效率⑥原因分析：卡套质量不合格防治措施：首次使用卡套时应进行工艺评定卡套式管接头供应商变更或卡套、衬套、管路原材料、预装设备变更时徐进行工艺评定工艺评定流程包括：卡套预装设备及模具的选用、试件制作（管路制作、卡套式接头检查、卡套预装）、试件装配、试验验证、评定报告。

每次工艺评定的试件数量不应少于5件⑦原因分析：卡套式接头重复拆装性差，多次拆装容易产生泄漏由于卡套式管接头在装配后，卡套与钢管产生了永久变形，而非弹性变形，再次装配时，卡套与接头体内锥度间再无法产生第二次变形量;多次拆装后，因卡套与接头体没有装配补偿量，易出现泄漏由于接头体热处理后硬度不够，多次拆卸后接头体内锥面上会产生伤痕，影响密封性能;而接头体的连接螺纹、螺母的螺纹均为精度不高的普通级细牙螺纹，后一次装配螺母要比前一次多旋紧一点点，多次拆装后，易造成接头体上的连接螺纹和螺母变形，脱丝，造成接头体、螺母报废防治措施：操作者需进行专业培训，严格按照操作要求进行，尽可能一次装配成功⑧原因分析：与电力机车相比，内燃机车振动较大，长时间运行后，卡套式管接头容易应振动而导致密封失效，从而产生泄漏，其中以直角型管接头发生泄漏的情况居多防治措施：在设计和管路布置时，在管接头附近合适位置增加管卡建议管卡的安装位置离钢管端部的距离 h的取值范围为：1.5L≤h≤4L ，所示（如为直接头， h的长度可适当放大）通过管卡的压紧力，抵消卡套式接头受到的冲击力，以此保证管接头的密封性4  结束语卡套式管接头作为一种先进的管路连接方式，在内燃机车上推广运用有着积极的意义。

卡套式管接头在内燃机车上应用的过程中，如按上文进行装配操作和查找问题点，则可取得良好的效果，避免大量的返工，提高生产效率，对生产起到较大的促进作用Reference：[1]郭吉星，陈超，等.机车车辆用卡套式管接头卡套预装工艺评定方法[S].Q/CRRC J 49-2019.[2]张领，刘畅.和谐型机车卡套式管接头泄漏分析及防治措施[J].技术与市场，2012（7）：12-13.[3]雷雄.（单）卡套式管接头与双卡套式管接头的密封性能对比[J].液压气动与密封，2012（2）：43-45.  -全文完-。