管接头使用与研讨论文2015[1].doc

卡套式端直通管接头GB/T3733-2008接头体、卡套新工艺分析与研究 周瑞萍 赵倩茹(陕西省 兴平市 陕西柴油机重工有限公司 713105)摘要：本文汇总分析了卡套式管接头在生产中经常出现的问题，对比论述了新旧标准对装配卡套接头的要求，卡套接头的装配、卡套式接头体在装配中的重要性及卡套如何起到密封作用、我公司卡套接头产生泄露的原因分析，以及预防措施。 4关键词： 卡套 ； 接头体 ；管接头 ； 卡套式管接头的装配Analysis & research on new technology of connector body and ferrule in new standard GB/T3733-2008 “Straight Thread Connector-Assembly”ZHOU Ruiping, ZHAO Qianru (Shaanxi Diesel Heavy Industry Co., Ltd Shaanxi Xingping 713105 )Abstract: This text collects and analyzes the accidents of bite type tube fittings in production, and contrastively discusses the requirements for assembly of bite type tube fittings in current & discarded standard, the assembly of bite type tube fittings, the importance of bite connector body in the assembly, the sealing function of ferrule, and the cause analysis and protection measures for leakage of bite type tube fittings in my company Key words: Ferrule, connector body, tube fittings, assembly of bite type tube fittings引言内燃机装配过程中，由于对空间布局上的节约与轻量化的要求，柴油机管系布局要求简单、灵活、质量轻，这样卡套式管接头、快换管接头等使用频率与数量提高，这些接头使用的管径、流量不一样，加之近几年使用管接头由旧标准向新标准过渡，由于新旧版本接头体、卡套、螺母尺寸的差异，因此造成了大量的管系改型设计。我公司柴油机管系装配处于新旧磨合期，造成严重的接头体配合差、密封性差而引起管子泄露，影响了内燃机正常工作。1 新旧标准差异1.1 修订方向 GB/T3733-2008卡套式端直通管接头是对GB/T3733.1-1983卡套式端直通管接头和GB/T3733.2-1983卡套式端直通接头体的修订；1.2 型式差异新标准中增加了F型、E型、B型螺纹柱端，A型螺纹柱端增加了55非密封管螺纹（G）；1.3 公称压力的差异 将83版的旧标准中公称压力G级（250bar）和J级（400bar）修改为最大工作压力10MPa63MPa；1.4 新标准增加了管接头系列根据最大工作压力范围，新标准中将管接头分为LL（最大工作压力为10Mpa）、L（最大工作压力为25MPa、16MPa、10MPa）、和S三个系列（最大工作压力为63Mpa、40MPa、25MPa）；系列的产品尺寸范围作了调整；1.5 新标准调整了管子外径尺寸 根据工作压力调整了管子外径尺寸系列，根据GB/T17395-2008将管子外径全部改为采用第一系列管外径尺寸；修改了相关尺寸系列；见表1。表1 GB/T3733-2008 管外径系列尺寸系列最大工作压力 /Mpa管子外径(毫米)LL104568L2568101215（16）L16182210283542S63681012401620252530382 新旧标准对卡套、接头体尺寸的要求2.1 旧版（1983版）卡套尺寸的要求 GB/T3764-1983旧版的标准列出了卡套的长度尺寸，见图1表1。图1 卡套 表1 GB/T3764-1983卡套尺寸 单位:mm管子外径D0121416d3公称尺寸121416极限偏差d4公称尺寸13.515.517.5极限偏差D2公称尺寸14.216.218.2极限偏差d1131517D公称尺寸15.417.419.4极限偏差a0.70.70.7 a10.80.80.8l10.80.80.8 l666 L101010注： 本表1和表2只列了部分尺寸2.2 旧版（1983版）接头尺寸的要求GB/T3733.2-1983版的标准列出了卡套式端直通接头体的尺寸，见图2表2。 图2卡套式端直通接头体 表2接头体尺寸 单位为毫米公称压力(bar ) 250管外径D0121618dM161.5M221.5M221.5d5101415d6212727d713.719.719.7L1121414d2M181.5M221.5M241.5d3121618d414.318.320.3L613.5L37.57.57.5L33.536.536.52.3 新版卡套尺寸的要求GB/T3764-2008新版卡套尺寸由供需双方协商见图3，尺寸见GB/T3764-2008并未确切给出卡套尺寸,只规定了安装尺寸c必须保证。图3卡套2.4 新版卡套结构尺寸要求 GB/T3733-2008新版中卡套端结构由制造商决定，见图4，尺寸见GB/T3764-2008。 图4 卡套端结构 1卡套，与接头体和螺母一起使用，未注尺寸由制造商决定，保证安装尺寸c； 2接头体； 3螺母； 4卡套端结构； 5可选螺纹退刀槽结构。2.5 新版管接头、卡套螺母尺寸变化经作者长期测量和分析，新旧版本的管接头总长相差几乎一半，GB/T3733-2008中管接头整体长度几乎缩短了一半；新版卡套螺母GB/T3759-2008尺寸也相应缩短了1mm2mm。虽然新标准中未给出卡套确切的长度尺寸，但经多次测GB/T3764-2008版卡套尺寸较83版也相应缩短，这个尺寸只能通过新版卡套的安装尺寸算出。2.6 新工艺分析 由于卡套、接头体尺寸变化和实际市场购买的变化，在实际生产中我公司常按照GB/T3733-2008设计一些卡套式管接头，因此产生了一系列新工艺,但是经常出现问题的是卡套尺寸的计算，为保证卡套尺寸和接头体的密封性，必须保证安装尺寸c,这个尺寸必须比卡套尺寸稍长。2.7 问题 柴油机装配中由于使用新旧版本的卡套式管接头，卡套、接头体、卡套螺母、管接头等尺寸都做了相应的调整，因此用于旧版本的接头体尺寸较长 ，装配中对空间要求大；装配常出现新旧接头体混搭，这样造成管子泄露，密封性差等很多问题。 3 卡套在管接头装配中的作用3.1 卡套式管接头具有结构简单、使用方便和不用焊接等优点。卡套式管接头主要由具有24度锥形孔的接头体、带尖锐内刃的卡套和起压紧作用的压紧螺母三部分组成。当旋紧接头螺母时，卡套被推进24度的锥孔中并随之产生拱形变形，使卡套与接头体内锥面形成球面接触密封；加在中间的卡套产生拱形变形的同时，卡套的内刃口均匀的嵌入钢管的外壁，卡套外皮的拱形面与接头体锥面成一环状线接触，在外壁上压出一个环行凹槽，从而起到可靠密封的作用，接头密封的好坏，卡套起着决定性的作用。3.2 利用卡套变形卡住管子进行密封，结构先进，性能良好，重量轻，体积小，装拆方便，要求管子尺寸精度高， 广泛用于液压系统中。工作压力可达到31.5MPa卡套精度高，适用于油、汽及一般腐蚀性介质的管路系统。3.3 卡套式接头体它与钢管连接时不需焊接，有利于防火、防爆和高空作业，并能消除焊接不慎带来的弊端。因而它是炼油、化工、石油、天然气、仪器仪表等系统自控装置管路中的一种较为先进的连接件。适用于油、气、水等管路连接。而使用法兰或焊接式管接头，接头体和接管之间要使用O形密封圈，不但焊接质量要求高而且装拆不方便，增加了机体的重量，适用范围窄。4 卡套接头的装配4.1 预装4.1.1 卡套式管接头的预装是最重要的环节，直接影响到密封的可靠性。一般需要专用的预装器。管径小的接头可以在台钳上进行预装。具体做法是，用一个接头体作为母体，将螺母、卡套压紧到管子上即可。主要有卡套式直通管接头、卡套式端直通接通头、卡套式三通管接头等型式。据我的实地调查研究，即使是同一厂家的同一批货，这几种接头体上锥形孔的深度往往不相同，结果就造成了泄漏，而此问题往往被忽视。正确的做法应该是，管子一端用什么样的接头体连接，对应的连接端则用相同类型的接头预装，这样能最大限度地避免出现泄漏问题4.1.2 管子端面应平齐。管子锯断后应在砂轮等工具上打磨平齐，并且去除毛刺，清洗并用高压空气吹净后再用。4.1.3 预装时，应保持管子与接头体的同轴度，若管子偏斜过大也会造成密封失效。4.1.4 预装力不宜太大。应使卡套的的内刃刚好嵌入管子外壁，卡套不应有明显变形。在进行管路连接时，再按规定的拧紧力装配。6mm10mm卡套的拧紧力为64N115N、16mm卡套的拧紧力为 259N、18mm卡套的拧紧力为450N。如果在预装时卡套变形严重，会失去密封作用。4.2 卡套式管接头的安装4.2.1 按需要长度用锯床或专用切管机切断管子，绝对不允许用熔断（如火焰切割）或砂轮切割；除去管端外圆毛刺、金属切屑及污垢；除去管接头的防锈剂及污垢，同时要保证管子圆度；4.2.2 锯下合适长度的无缝钢管，去除端口处毛刺。管子端面要与轴线垂直，角度公差不大于0.5。如果管子需要折弯，则从管子端面至弯曲部位的直线段长度不能少于三倍螺母长度。4.2.3 将螺母卡套先后套入管子。卡套前端刃口（小径端）距管子口至少3mm,然后将管子插入接头体内锥孔，顶到为止。注意螺母和卡套的方向，不要装反了。4.2.4 在预装配接头体螺纹和卡套上涂润滑油，把管子插入接头体，（管子应插到底）用手慢慢旋紧螺母，同时转动管子直至不动。拧紧螺母至卡套卡住管子，这个转折点可以通过拧紧力矩的增加感觉到(压力点)。达到压力点后，再将压紧螺母拧紧1/2圈。4.2.5 将预装配接头体拆下，检查卡套刃边的嵌入情况，检查卡套是否已切入管子，位置是否正确。可见的突起带必须填满卡套端面的空间。卡套可以稍旋转，但不能轴向推移。4.2.6 检查合格后重新旋紧螺母。最终安装，将安装中的接头体的螺纹涂上润滑油、压紧螺母与之配合拧至可感觉到的拧紧力增加为止.接着再拧紧1/2圈安装完毕。4.3 卡套的重复安装4.3.1 所有的卡套接头都可以多次重装，但要保证零件无损坏且清洁。4.3.2 把管子插入接头体直至卡套贴紧接头体内锥面，用手拧紧螺母。4.3.3 用扳手拧紧螺母，直至拧紧力矩急剧增大，再拧紧1/4至1/2圈即可。4.4 检查可拆下管子检查装配是否合乎要求：卡套端部的管子上应有均匀的轻微凸起。卡套不能前后滑动，但允许有轻微转动。4.5 卡套式管接头泄漏原因4.5.1 管子没插到底部。4.5.2 螺母没有拧紧。4.5.3 管子外表刮伤或管子不圆。4.5.4 管子太硬。5 实际应用中产生的问题分析 5.1 卡套式管接头泄漏原因5.1.1 管子没插到底部。5.1.2 螺母没有拧紧。5.1.3 管子外表刮伤或管子不圆。5.1.4 管子太硬。5.2 管接头中尺寸变化 产生新加工工艺 由于新旧版本差异比较大，卡套结构尺寸表3中并未给出卡套生产尺寸和安装尺寸。在实际生产中采用的工艺也不同，按照卡套装配原则，螺母只能旋入1扣2扣，卡套式管接头是整体成套生产的，卡套的尺寸实际由厂家自定，因此同一批货，不同生产批次的接头体的卡套长度也不尽相同。我公司近几年采购的卡套接头，在使用中经常出现卡套的螺母旋入接头体时螺纹只能旋入1扣2扣，这样的卡套螺母不能卡紧管子；由于柴油机振动较大，当管接头装在管子上，在长时间振动下就会使螺母松脱而使管子与接头体之间发生泄漏。5.3 配合不好而产生密封性差5.3.1 按照GB/T3765-2008卡套装配方法，螺母必须旋紧1圈1 1/3圈，螺母不能与接头体咬合，在长期使用中经实际测量是卡套长度太长。采购中，由于卡套尺寸由制造商定，采购员无标准检测零件中卡套尺寸是否合格，只有在实际装配中按操作方法去检查是否合格，给生产造成了很大的麻烦。5.3.2 在实际装配和采购应避免新旧版本管接头混用和混放；新旧版本卡套尺寸长度有差异，如果分开用有可能造成卡套长螺母挂不住丝，而导致渗漏，或者卡套短不能顶到端面引起轴向移动，密封性差等因素。因此建议GB/T3733-2008版的标准中应将卡套的尺寸确定列出，以便于采购和检验有标准可以参考。【参考文献】GB/T3733-2008 卡套式端直通管接头GB/T3765-2008 卡套式管接头技术条件GB/T3733.1-1983卡套式端直通管接头GB/T3733.2-1983 卡套式端直通接头体