卡套式液壓管接頭的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

王奎東　楊文濤　朱旭初　顧春偉　楊中華

摘? 要：卡套式接頭接頭適用于油、汽、水為介質(zhì)的管路連接系統(tǒng)。具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)、性能良好、使用方便、不用焊接、不必將配管擴(kuò)口等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此，卡套式接頭已廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械的液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)中。本文對(duì)卡套式管接頭的發(fā)展現(xiàn)狀，及未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：液壓管路;卡套式管接頭;現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1.前言

液壓系統(tǒng)是目前汽車、工程機(jī)械等行業(yè)最為常用的一種傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的構(gòu)成離不開液壓管路的連接，卡套式管接頭是連接液壓管路最為常用的一種管接頭，其具有良好的密封效果及加緊導(dǎo)管材料的作用。卡套式最大的特點(diǎn)是安裝非常方便，只要用扳手即可安裝?？ㄌ资浇宇^通過擰緊螺母將卡套收緊在接頭的24°內(nèi)錐面內(nèi)，在卡套咬住鋼管的同時(shí)形成有效的硬接觸密封，采用彈性卡套密封圈技術(shù)，可進(jìn)一步提高卡套式接頭抗?jié)B漏的能力。另外相對(duì)于焊接式接頭不會(huì)在安裝過程中由于產(chǎn)生氧化皮污染管路清潔度。故卡套式接頭廣泛適用于高低壓普通管路系統(tǒng)。

本文對(duì)卡套式管接頭的性能進(jìn)行分析，探索其未來發(fā)展趨勢(shì)。

2.卡套式管接頭概述

卡套式管接頭密封及加緊導(dǎo)管的機(jī)械裝置，其主要有三部分組件構(gòu)成，分別為接頭體、卡套及壓緊螺母。其工作原理如下：沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)卡套螺母時(shí)，所產(chǎn)生的機(jī)械圖例在卡套壓緊螺母和接頭體之間，把接頭組件的兩個(gè)卡套向前推進(jìn)，機(jī)械推力逆著前靠套的錐形背面推動(dòng)后卡套，同時(shí)推力把前卡套推入接頭體的錐形漸縮口中，此時(shí)后卡套被徑向作用力，推向?qū)Ч?，把前卡套抽出，在接頭體的錐形減縮表面會(huì)形成整面密封。當(dāng)用力旋轉(zhuǎn)感到已經(jīng)擰緊時(shí)，在手動(dòng)擰緊位置把考套螺母旋轉(zhuǎn)1-1/4圈，即可確保密封件所受的推理均勻，這樣就可以保證卡套式管接頭在高壓和超高真空環(huán)境中，仍可獲得有效密封性。如圖一所示。幾種常見的卡套式管接頭

目前我國(guó)常用的卡套式管接頭主要分為三種：軟密封雙刃卡套式管接頭、漸進(jìn)彈性密封卡套式管接頭及剛性金屬密封雙卡套式管接頭。（1）軟密封雙刃卡套式管接頭。雙刃卡套式管接頭是單卡套式管接頭的升級(jí)產(chǎn)品，其元件組成與單卡套式相同，也是有螺母、卡套及接頭體組成，但其在卡套內(nèi)部具有兩個(gè)刀刃，同時(shí)在卡套區(qū)的楔形段與壓緊區(qū)增加了軟密封，使其機(jī)械密封性得到進(jìn)一步提升。安裝時(shí)，手動(dòng)擰緊螺母推動(dòng)卡套向前推進(jìn)，在止動(dòng)位置停止時(shí)，兩個(gè)刀刃同時(shí)切入管子，對(duì)管子形成雙鎖死強(qiáng)化卡套的定位功能。另外，由于其結(jié)構(gòu)特殊性與材料特性，導(dǎo)致其具有彈性效果，大幅提升管接頭的動(dòng)載能力，可以更好地保證連接管的密閉性。最后由于套管內(nèi)增添的軟密封區(qū)，更是大幅提升了管接頭的密閉性。（2）漸進(jìn)彈性密封卡套式管接頭。與軟密封雙刃卡套式管接頭不同，其由管接頭與功能螺母兩部分組成，將卡套、刀刃等功能都集成到了功能螺母上。在功能螺母的前端有一個(gè)密封耐油橡膠圈，在管道連接時(shí)橡膠圈會(huì)卡在楔形槽內(nèi)形成密封效果。定位環(huán)與鎖緊螺母之間有一個(gè)內(nèi)錐結(jié)構(gòu)，在鎖緊管道后會(huì)形成卡死狀態(tài)，從而達(dá)到鎖緊管道的作用，可以有效防止管道脫落、泄漏。而機(jī)械密封作用主要由耐油橡膠圈完成，管接頭在鎖緊連接管時(shí)，內(nèi)推力會(huì)將密封橡膠圈向內(nèi)擠壓至楔形槽內(nèi)，從而起到頂起卡套形成密封的作用。同時(shí)卡套內(nèi)的定位環(huán)限制了卡套過分鎖死，避免出現(xiàn)卡套彈性消失導(dǎo)致的泄漏現(xiàn)象，使得管接頭的防泄漏效果得到提升。（3）剛性金屬密封雙卡套式管接頭。其由螺母、前卡套、后卡套及接頭體組成，安裝較為復(fù)雜要求操作要按照流程進(jìn)行，是一種早期出現(xiàn)的雙卡套式管接頭，采用前、后卡套雙鎖死的辦法，在達(dá)到密封管道的效果同時(shí)提升了防脫效果。首先，在手動(dòng)擰緊螺母后，前卡套受到推力向前推動(dòng)，卡套的外錐面變大頂起形成密封，同時(shí)帶動(dòng)后卡套擠入前卡套尾部，對(duì)前卡套形成鎖死作用，有效防止卡套松動(dòng)的情況發(fā)生，同時(shí)相當(dāng)于對(duì)前卡套的又一次密封，提升密封效果。

三種常用卡套式管接頭的性能對(duì)比，如表一所示。由此可見，剛性金屬密封雙卡套管接頭的放拔脫性、耐高溫性最好，漸進(jìn)彈性密封卡套管接頭的防泄漏性、密封可換性、安裝便捷性最好。在不同工作環(huán)境下的液壓系統(tǒng)管接頭中，應(yīng)根據(jù)管接頭的實(shí)際工作情況來合理選擇不同型號(hào)的管接頭。

3.卡套式管接頭發(fā)展趨勢(shì)

• 優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提升卡套式管接頭的適用性與經(jīng)濟(jì)性

目前卡套式管接頭的一大明顯缺點(diǎn)，就是其適用范圍太小。若想管件與管接頭達(dá)到良好的密封性，首先需要保證管件與管接頭的材料相同，這樣才能保證二者的硬度值相同，不會(huì)發(fā)生由于硬度值大于許用值造成管件破裂現(xiàn)象，和硬度值小于許用值無法緊密貼合導(dǎo)致密封性不好的情況。故此，可以認(rèn)為優(yōu)化管接頭的生產(chǎn)工藝，提升其適用范圍是其未來的發(fā)展趨勢(shì)。

從三種常用的卡套式管接頭性能對(duì)比發(fā)現(xiàn)，漸進(jìn)彈性密封卡套管接頭在經(jīng)過結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，其密封性與可換性得到了大幅提升，在理想理論數(shù)據(jù)下其可以實(shí)現(xiàn)反復(fù)拆卸使用，形成極大資源保護(hù)。因此，想要進(jìn)一步提升卡套式管接頭的可換性與密封性，應(yīng)從改進(jìn)管接頭的結(jié)構(gòu)方面入手，可換性意味著其可以反復(fù)使用，是一種資源環(huán)保形式，也是未來管接頭的發(fā)展趨勢(shì)。

4.結(jié)束語

卡套式管接頭具有安裝便捷、密封性、防拔脫性等優(yōu)點(diǎn)，是液壓傳送系統(tǒng)中，最為常用的管道連接的密封元件，可以有效防止管道油液泄漏、外部污染物進(jìn)入系統(tǒng)的發(fā)生。根據(jù)對(duì)三種常見的卡套式管接頭性能分析，發(fā)現(xiàn)目前使用的卡套式管接頭在適用性、經(jīng)濟(jì)性及可換性上，存在明顯缺點(diǎn)，其未來發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)是從優(yōu)化生產(chǎn)工藝與結(jié)構(gòu)方面入手，提升其適用性與環(huán)保性。

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