摘要：內(nèi)燃機(jī)車中卡套式管接頭的連接工藝對制動(dòng)系統(tǒng)管路的密封性和安全性有著重要的影響。本文介紹了卡套式管接頭的原理，優(yōu)化了裝配工藝，對一些重要裝配參數(shù)給出了明確的指導(dǎo)數(shù)值。通過機(jī)理分析和現(xiàn)場試驗(yàn)，找出了泄漏產(chǎn)生的主要原因，并給出了防治措施。

關(guān)鍵詞：卡套式管接頭;內(nèi)燃機(jī)車;泄漏;防治措施

1 ?卡套式管接頭的選用及作用原理

按可承受的壓力，卡套式管接頭可分為：LL系列、L系列、S系列。按結(jié)構(gòu)，卡套式管接頭可分為：漸進(jìn)式和EO-2兩種。我公司采用L系列漸進(jìn)式卡套式管接頭，選用的管接頭分別和？準(zhǔn)10X1.5、？準(zhǔn)18X1.5、？準(zhǔn)22X1.5、？準(zhǔn)28X1.5、？準(zhǔn)35X2的鋼管相匹配，此種管接頭不帶橡膠密封圈，耐低溫性好，可以多次裝拆。

漸進(jìn)式卡套式管接頭由接頭體、卡套、外套螺母三部分組成。漸進(jìn)式卡套式管接頭（以下簡稱為卡套式管接頭）為剛性密封，卡套在受控壓力下產(chǎn)生了變形，其刃口向內(nèi)收縮并逐漸切入鋼管，與鋼管外壁形成密封副AB，當(dāng)A、B刃口切入到設(shè)計(jì)深度時(shí)，止動(dòng)邊C可限制刃口的過量切入，從而避免對鋼管造成損傷;擰緊外套螺母時(shí)，卡套E點(diǎn)和接頭體內(nèi)錐面緊密接觸，F(xiàn)段彈性隆起形成龜背，與接頭體內(nèi)錐貼合，形成密封。

2 ?卡套式管接頭裝配工藝

2.1 卡套式管接頭的預(yù)裝

預(yù)裝為卡套式管接頭裝配中最重要的部分，直接關(guān)系到制動(dòng)系統(tǒng)密封的可靠性。預(yù)裝通常可以分為預(yù)裝機(jī)預(yù)裝和手動(dòng)預(yù)裝兩種。

2.1.1 預(yù)裝機(jī)預(yù)裝

①將卡套、螺母裝在管子外壁，卡套和螺母安裝方向，卡套裝反則無效。

②壓裝前，在預(yù)壓模具內(nèi)錐孔上涂少許潤滑油，用以有效延長模具的使用壽命。卡套壓裝過程中，應(yīng)保證管子端部與預(yù)壓模具內(nèi)錐孔底部相貼。

2.1.2 手動(dòng)預(yù)裝

如無卡套預(yù)裝機(jī)或相應(yīng)壓裝模具，也可采用手動(dòng)預(yù)裝，預(yù)裝要求所示：在接頭體絲扣表面涂少許潤滑油，將鋼管插入接頭體底部，用一把開口扳手固定住接頭器中部，另一把開口扳手?jǐn)Q緊外套螺母，到擰緊力矩激增時(shí)，再擰緊1.5圈。預(yù)裝后，確認(rèn)卡套刃口，標(biāo)準(zhǔn)同預(yù)裝機(jī)預(yù)裝。

2.2 卡套式管接頭的正式裝配

對于已完成預(yù)裝的卡套式管接頭，正式裝配相對簡單，其具體步驟如下：①正式裝配前檢查預(yù)裝好的鋼管和卡套，確認(rèn)狀態(tài)良好無破損。②在接頭體內(nèi)錐面和外絲扣及卡套密封錐面處涂少量的潤滑油，以防緊固外套螺母時(shí)損壞密封面。③鋼管插入接頭體時(shí)，用力不得過大，以免損傷預(yù)裝好的卡套刃口。④擰緊外套螺母時(shí)，當(dāng)力矩突然激增時(shí)，使用記號筆畫記號，再擰緊外套螺母 1/6～1/4圈即可。擰緊力矩不能過大或過小，否則均可能引起泄漏。

3 ?卡套式管接頭泄漏原因分析及防治措施

在實(shí)際使用過程中，卡套式管接頭時(shí)常出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。對此，通過對卡套式管接頭的泄漏機(jī)理進(jìn)行分析和結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下幾點(diǎn)產(chǎn)生泄漏的主要原因，并給出了相應(yīng)的防治措施。

①原因分析：裝配使用的原材料鋼管質(zhì)量不合格?？ㄌ椎度星腥氲匿摴芡獗砻娲嬖谌毕荩浔憩F(xiàn)為管口位置存在傷痕，且傷痕深度大于刀刃的切入深度，導(dǎo)致密封副AB雖已形成，但有缺陷;鋼管內(nèi)、外徑公差范圍太大。

②原因分析：下料后的鋼管端面質(zhì)量不合格，例如鋼管端面變形、端面損壞等。

防治措施：鋼管下料應(yīng)采用刀具切割或激光切割的方法，下料后，應(yīng)去除端面的毛刺飛邊，管端需進(jìn)行倒角。鋼管端面與鋼管軸線的垂直度應(yīng)小于±0.5°?？捎媒浅吆腿哌M(jìn)行檢測，通過計(jì)算得出，管路外壁與角尺最大間隙應(yīng)符合要求。

③原因分析：當(dāng)管子彎制完畢后，鋼管任意端的折彎圓弧處斷面都會(huì)產(chǎn)生橢圓，卡套壓裝在橢圓處則無法形成有效密封。

防治措施：管路設(shè)計(jì)和現(xiàn)場配制管路時(shí)，必須保證最短端長度大于管道的彎曲半徑與鋼管半徑之和（即直線段長度必須大于與之相配合的管接頭裝配所需長度）。

④原因分析：卡套預(yù)裝后，鋼管管口受壓產(chǎn)生變形。

防治措施：當(dāng)鋼管外徑>15mm時(shí)，宜在鋼管端口處添加襯套。襯套安裝方法：根據(jù)襯套大小選用相應(yīng)的襯套模具，將襯套裝入模具內(nèi);將襯套連同襯套模具一起裝入管子內(nèi)壁;使用橡膠錘將襯套敲入鋼管內(nèi)，保證襯套與管口齊平。

⑤原因分析：外套螺母擰緊程度不合適，擰得太松或者太緊導(dǎo)致接頭產(chǎn)生泄漏。

防治措施：使用扭矩扳手進(jìn)行擰緊，擰緊到力矩突然增大時(shí)，使用記號筆在鋼管和外套螺紋上畫標(biāo)記，再將螺母擰緊1/4圈，試驗(yàn)時(shí)如發(fā)現(xiàn)泄漏，可再擰緊1/4圈，若再次擰緊1/4圈后還是漏風(fēng)，拆下檢查，確認(rèn)卡套無損壞后重新安裝進(jìn)行泄漏試驗(yàn)，若卡套損壞則報(bào)廢。用扭力扳手測無泄漏時(shí)的擰緊力矩值，記下此時(shí)的數(shù)據(jù)。通過多次連續(xù)試驗(yàn)。？準(zhǔn)20以上規(guī)格管路力矩過大，人力難以達(dá)到，可采用加長套管的方式來延長力臂。套管參考長度：？準(zhǔn)22 400mm;？準(zhǔn)28 500mm;？準(zhǔn)35 900mm。嚴(yán)格按數(shù)據(jù)進(jìn)行執(zhí)行，可有效減少泄漏，提高生產(chǎn)效率。

⑥原因分析：卡套質(zhì)量不合格。防治措施：首次使用卡套時(shí)應(yīng)進(jìn)行工藝評定。卡套式管接頭供應(yīng)商變更或卡套、襯套、管路原材料、預(yù)裝設(shè)備變更時(shí)徐進(jìn)行工藝評定。工藝評定流程包括：卡套預(yù)裝設(shè)備及模具的選用、試件制作（管路制作、卡套式接頭檢查、卡套預(yù)裝）、試件裝配、試驗(yàn)驗(yàn)證、評定報(bào)告。每次工藝評定的試件數(shù)量不應(yīng)少于5件。

⑦原因分析：卡套式接頭重復(fù)拆裝性差，多次拆裝容易產(chǎn)生泄漏。由于卡套式管接頭在裝配后，卡套與鋼管產(chǎn)生了永久變形，而非彈性變形，再次裝配時(shí)，卡套與接頭體內(nèi)錐度間再無法產(chǎn)生第二次變形量;多次拆裝后，因卡套與接頭體沒有裝配補(bǔ)償量，易出現(xiàn)泄漏。由于接頭體熱處理后硬度不夠，多次拆卸后接頭體內(nèi)錐面上會(huì)產(chǎn)生傷痕，影響密封性能;而接頭體的連接螺紋、螺母的螺紋均為精度不高的普通級細(xì)牙螺紋，后一次裝配螺母要比前一次多旋緊一點(diǎn)點(diǎn)，多次拆裝后，易造成接頭體上的連接螺紋和螺母變形，脫絲，造成接頭體、螺母報(bào)廢。

防治措施：操作者需進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行，盡可能一次裝配成功。

⑧原因分析：與電力機(jī)車相比，內(nèi)燃機(jī)車振動(dòng)較大，長時(shí)間運(yùn)行后，卡套式管接頭容易應(yīng)振動(dòng)而導(dǎo)致密封失效，從而產(chǎn)生泄漏，其中以直角型管接頭發(fā)生泄漏的情況居多。

防治措施：在設(shè)計(jì)和管路布置時(shí)，在管接頭附近合適位置增加管卡。建議管卡的安裝位置離鋼管端部的距離 h的取值范圍為：1.5L≤h≤4L ，所示（如為直接頭， h的長度可適當(dāng)放大）。通過管卡的壓緊力，抵消卡套式接頭受到的沖擊力，以此保證管接頭的密封性。

4 ?結(jié)束語

卡套式管接頭作為一種先進(jìn)的管路連接方式，在內(nèi)燃機(jī)車上推廣運(yùn)用有著積極的意義。卡套式管接頭在內(nèi)燃機(jī)車上應(yīng)用的過程中，如按上文進(jìn)行裝配操作和查找問題點(diǎn)，則可取得良好的效果，避免大量的返工，提高生產(chǎn)效率，對生產(chǎn)起到較大的促進(jìn)作用。

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作者簡介：陳超（1986-），男，江蘇常州人，工程碩士，工程師，主要從事機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)組裝及試驗(yàn)等方面的工藝研究。