卡套連接方式的管路樣裝操作法探究

趙子義，王硯良，孫濤，商鳳新，廉小增

（中車唐山機(jī)車車輛有限公司，河北 唐山 063030）

卡套式管接頭主要由接頭體、卡套、螺母三部分組成。當(dāng)卡套和螺母套在鋼管上插入接頭體后，旋緊螺母時(shí)，卡套在壓力下被推進(jìn)24°錐管接頭內(nèi)孔中，并隨之而變形，使卡套與接頭體內(nèi)錐面形成球面接觸密封。同時(shí)，卡套在內(nèi)刃口嵌入管子的外壁，在外壁上壓出一個(gè)環(huán)形的的閉口圓邊，從而起到可靠的密封作用，卡套中部稍有拱成凸起、一定彈性，有利于密封和防松作用，卡套尾部也徑向收縮而抱住管子。其安裝簡(jiǎn)便，耐壓高，因此得到了廣泛應(yīng)用。

1 卡套連接用鋼管

卡套連接用的管材很多，這里我們以符合EN10216-5標(biāo)準(zhǔn)的X5CrNi18-10鋼管為例，論述鋼管的樣裝操作法。

首先，X5CrNi18-10鋼管的金屬成分為表1。

表1 X5CrNi18-10成分表

鋼管的交貨技術(shù)條件符合EN10216-5：2013標(biāo)準(zhǔn)，壓力用途的無(wú)縫鋼管—交貨技術(shù)條件 第5部分：不銹鋼管。具體的外徑及壁厚符合相應(yīng)的公差范圍內(nèi)，因?yàn)楸纠F管采用CFA處理：即冷加工光亮處理，所以外徑及壁厚應(yīng)符合下表2，下表2中的T3-T4和 D3-D4取自EN ISO 1127，圓度包含在外徑公差范圍內(nèi)，偏心率包含在厚度公差中。具體詳見下表2：

表2 冷加工管的外徑D和壁厚T的公差

本例采用的管材為RO28mm，屬于訂購(gòu)加工，因而外徑公差和壁厚公差要采用D4a型及T4a型，公差要求比較高。

2 卡套預(yù)裝機(jī)

卡套預(yù)裝機(jī)在生產(chǎn)應(yīng)用中，通過集成配套的模具和擋板來快速進(jìn)行卡套預(yù)裝，并且模具和擋板上均有明確的標(biāo)識(shí)，將裝配錯(cuò)誤降低到最小程度，再配有數(shù)顯或表盤式壓力指示儀，可將管徑不同的管材進(jìn)行卡套預(yù)裝。由于通過壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)不同管徑的卡套預(yù)裝壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，使用在卡套預(yù)裝成形后，設(shè)備通過傳感器引導(dǎo)，自動(dòng)回到成形起始位置，極大地縮短了卡套預(yù)裝成形時(shí)間。

目前，卡套預(yù)裝方式的手動(dòng)卡預(yù)裝及機(jī)械卡套預(yù)裝。而機(jī)械卡套預(yù)裝所使用的設(shè)備有手動(dòng)液壓卡套預(yù)裝機(jī)和電動(dòng)液壓卡套預(yù)裝機(jī)。手動(dòng)液壓卡套預(yù)裝機(jī)價(jià)格相對(duì)較便宜，但生產(chǎn)效率低，適用于小批量，室外作業(yè)環(huán)境。目前，市場(chǎng)電動(dòng)液壓卡套預(yù)裝機(jī)種類較多，例如，Parker公司生產(chǎn)的EOMAT UNI系統(tǒng)卡套預(yù)裝機(jī)，生產(chǎn)效率高，卡套質(zhì)量穩(wěn)定，壽命可達(dá)10年以上，缺點(diǎn)是價(jià)格較高(如圖1、2所示)。

圖1 手動(dòng)卡套預(yù)裝機(jī)

圖2 電動(dòng)液壓卡套預(yù)裝機(jī)

3 管路樣裝

（1）樣裝定義：管路在安裝過程中，根據(jù)兩端的接頭位置，對(duì)接頭中間的管路進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)配管的過程，叫作管路樣裝。管路安裝過程中，由于設(shè)計(jì)與實(shí)際操作之間的偏差，所以，有一些管路要經(jīng)過樣配才能實(shí)現(xiàn)無(wú)應(yīng)力安裝，以滿足質(zhì)量要求，安裝完畢后，管路要求橫平豎直，管路與其他配件無(wú)接磨及干涉。

（2）管接頭安裝。管路樣裝前，需要將管接頭安裝在支架或板料間壁等位置上，安裝前管接頭小心輕放，避免磕碰，保持螺紋完整清潔無(wú)油污。如檢查螺紋和接頭內(nèi)部有灰塵臟物，應(yīng)使用清潔的高壓風(fēng)進(jìn)行清潔。管接頭安裝時(shí)，要涂抹一定的潤(rùn)滑油，以防不銹鋼件燒死。

管路樣裝時(shí)，將管路放在兩個(gè)管接頭中間，將鋼管插到底，另一端在管接頭最后一個(gè)螺紋處畫出標(biāo)記線，此方法樣裝較粗略，但可適用大多數(shù)場(chǎng)合。

另一種管路樣裝方法為：先用游標(biāo)卡尺測(cè)量管接頭外端面到管接頭24°錐底面之間的距離，例如，RO28直通接頭的距離約7.5mm。然后，再測(cè)量?jī)蓚€(gè)管接頭之間的距離或接頭與相關(guān)配件之間的距離，這個(gè)距離減去接頭外端面到管接頭24°錐底面之間的距離，就是最終樣裝完畢后管路的尺寸。

（3）管路切割。樣裝完畢后，要對(duì)管路進(jìn)行切割。管路切割時(shí)，對(duì)管端垂直度要求較高，建議采用專用切割設(shè)備進(jìn)行切割。如果采用手鋸切割后，要對(duì)管端垂直度進(jìn)行測(cè)量，符合相關(guān)工藝要求后，再進(jìn)行卡套預(yù)裝。切忌不能采用割管刀進(jìn)行切割，因?yàn)樵诟罟艿缎D(zhuǎn)過程中，壓迫管路，迫使管端會(huì)產(chǎn)生縮口現(xiàn)象，導(dǎo)致卡套預(yù)裝失敗。

（4）管路復(fù)核。管路切割完畢后，不能急于進(jìn)行預(yù)裝卡套，要將管路重新放置在需要樣裝的管路部位，檢驗(yàn)樣裝的管路是否符合圖紙及相關(guān)文件要求，與其他配件是否干涉，等確認(rèn)無(wú)誤后，再進(jìn)行卡套預(yù)裝。

（5）管路清潔。一般圖紙都會(huì)對(duì)管道系統(tǒng)的清潔度提出要求，避免雜質(zhì)進(jìn)行管道，以免影響管道系統(tǒng)的正常使用。所以在管路樣裝完畢后，一般會(huì)用高壓風(fēng)槍對(duì)管路進(jìn)行吹掃，對(duì)管道系統(tǒng)潔凈度較高的液壓、制動(dòng)系統(tǒng)，還需要使用海綿清潔子彈對(duì)管路內(nèi)壁進(jìn)行清潔，以滿足設(shè)計(jì)要求。

（6）卡套預(yù)裝。根據(jù)管徑選擇配套的模具和擋板，將模具和擋板安裝在卡套預(yù)裝機(jī)上，調(diào)節(jié)卡套預(yù)裝壓力后，長(zhǎng)按啟動(dòng)按鈕對(duì)管路進(jìn)行卡套預(yù)裝。需要注意的是，卡套預(yù)裝的效果，一般要求卡套能徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，軸向躥動(dòng)量一般小于1mm為合格。

（7）正式安裝?？ㄌ最A(yù)裝完畢后，對(duì)樣裝管路進(jìn)行正式安裝，用相應(yīng)規(guī)格的開口扳手進(jìn)行緊固，為了避免緊固重復(fù)，對(duì)管接頭壽命產(chǎn)生影響，在緊固完一個(gè)螺母后，在螺母上標(biāo)注一個(gè)標(biāo)記以進(jìn)行區(qū)分。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，當(dāng)管接頭的位置固定后，通過畫線或測(cè)量的方式進(jìn)行管路樣裝，并經(jīng)過管路切割、管路復(fù)核、管路清潔、手動(dòng)或機(jī)械卡套預(yù)裝后，最終進(jìn)行正式安裝的管路，能夠滿足無(wú)應(yīng)力安裝的要求，并且安裝完畢后管路橫平豎直，管路與其他配件無(wú)接磨及干涉，完全滿足生產(chǎn)及質(zhì)量要求。