双卡套接头的安装与失效分析.pdf

Vol.43 No.06 2023.06 船电技术|应用研究 115 双卡套接头的安装与失效分析双卡套接头的安装与失效分析 王禹健，张 杰，朱德彪（武汉船用电力推进装置研究所，武汉 430064）摘 要：本文介绍了双卡套接头密封原理，以及结合实际安装过程，分析双卡套接头密封失效的原因，进而提出解决办法降低双卡套接头安装后密封失效问题。关键词：卡套接头 双卡套 装配 失效 中图分类号：TH131 文献标识码：A 文章编号：1003-4862（2023）06-0115-02 Installation and failure analysis of double ferrule joint Wang Yujian,Zhang Jie,Zhu Debiao(Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion,Wuhan 430064,China)Abstract:This paper introduces the sealing principle of double ferrule joint,analyzes the causes of sealing failure of double ferrule joint according to the actual installation process,and then puts forward solutions to reduce the sealing failure of double ferrule joint after installation.Keywords：ferrule joint;double ferrule;fitting;failure 0 引言引言 卡套接头最早由德国在上世纪三十年代发明，为单卡套式，经历了几十年的发展，经历了多种不同形态1，如下图所示。我国也于 1983 年制定了相应的国家标准（GB/T 3733）并进行了多次版次修改。图 1 切入式卡套接头的演变 收稿日期：2022-07-28 作者简介：王禹健（1992-），男，工程师，研究方向：机械工程及自动化。E-mail: 在此基础上，又发展出了双卡套式卡套接头，其安装较单卡套式卡套接头简单，无需预装机进行预装，仅需要操作人员进行徒手操作即可。针对铜质双卡套式卡套接头我国也制定了相应的标准（CB 1364）。单卡套接头利用卡套的刃口嵌入管路表面形成一圈密封线，为线密封。由于其卡套刃口需要切进管路，所以其紧固力矩较大，通常需要使用预紧机进行预紧。不过其卡套加工简单，成本较低。双卡套接头利用前卡套锥面与本体锥面之间形成面密封，其密封效果相较单卡套接头更好2，但其卡套加工要求更高，成本较单卡套接头高出许多。虽然双卡套接头安装简便，性能可靠，但是为保证其安装合格率，仍然需要严格遵守安装守则，否则安装过程仍然无法保证一次安装合格。1 双卡套接头密封原理双卡套接头密封原理 双卡套接头由本体，前卡套，后卡套，卡套螺母四部分组成。其结构简图如图 2 所示。随着卡套螺母向右旋紧，前卡套在向右压缩的过程中受后卡套与本体的挤压逐渐变形，前卡套右端圆孔逐渐收缩，与管路间的间隙缩小并逐渐并强迫管路一起变形，管路局部直径收缩，与前卡套形船电技术|应用研究 Vol.43 No.06 2023.06 116 成一道密封；同时，前卡套的圆锥面在后卡套的挤压下逐渐扩展，角度逐渐变大直至圆锥面与卡套本体锥面相接触，此时，前卡套外表面与本体锥面形成密封面；此外，后卡套由于前卡套的反作用力，也会径向收缩，与管路形成一道辅助密封。图 2 双卡套接头组成示意 2 卡套接头的安装卡套接头的安装 卡套接头安装前应进行如下准备工作：1）检查：检查管路表面是否有划痕，去除有划痕的管路；2）截管：按需求截取管路，管路端面应平齐，截管后应去毛刺；3）准备：将管路插入卡套接头，使用专用卡规卡入卡套螺母与本体之间，用手旋紧卡套螺母将专用卡规夹紧；在管路上沿卡套螺母画一圈线作为安装标记，量取此标记距管路端头的长度，以此长度为基准，后续相同型号卡套接头安装前，均应按此长度在管路上做标记，作为卡套接头安装的合格标准之一。图 3 安装标记示意图 应该按照以下步骤安装：a、检查：安装前，应检查前卡套与后卡套是否按照规定状态安装；b、划线：按准备工作（3）要求在管路端部划线；c、安装管路：将管路查到卡套接头内，应保证管路插到底；d、预紧卡套螺母：用手旋紧卡套螺母，当感觉到遇到阻力后停止，此时卡套接头处于待安装状态；e、旋紧卡套螺母：旋紧卡套螺母一又四分之一圈，使用专用卡规测量卡套螺母与本体之间的间隙，专用卡规应塞不进缝隙，此时管路上的划线应该刚好露出卡套螺母。3 卡套接头失效分析卡套接头失效分析 根据卡套接头的密封原理，结合大量的安装实例分析，卡套接头安装失效主要有以下几点原因。管路硬度不符合要求：管路过硬可能导致其外径收缩变形过程中 管路截面不圆：由于管路不圆，前卡套在变形过程中，无法将卡套与管路之间的间隙全部消除，导致气液从管路与卡套之间泄漏3；管路表面有划痕：管路表面的划痕与卡套之间留有细小的孔洞，造成微小渗漏；管路未插到底：如果管路插入深度太小，管路端头靠近前卡套前端，可能导致管路收缩变形不充分，导致管路与前卡套之间密封失效；后卡套方向装反：后卡套装反，前卡套有可能无法均匀变形，导致前卡套无法与管路或者卡套本体锥面之间形成有效密封。此外，在实际安装过程中，我们遇到过严格按照操作流程安装后，卡套接头仍然存在泄漏的现象，此时将接头拆开，将前卡套与后卡套旋转半圈后复装，多数情况复装后接头不再泄漏。推测此种现象是由于个别卡套在生产过程中同轴度等超差。4 结论结论 卡套接头安装简便，性能优良，不过其成本较高，为避免安装过程中造成损耗，应严格执行卡套接头的安装操作规范，可以最大限度提高安装合格率，减少接头损耗。参考文献：1 颜斌,孙念友,刘安平.24锥卡套接头的密封原理及防漏油分析J.现代制造技术与装备,2015(4):64,79.2 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,2002(2):43-45.3 刘德瑛.试谈卡套式管接头J.机械工人(冷加工),1992(5):48-50.