管接頭在液壓系統中的(de)洩漏不可(kě)忽視,洩漏可(kě)造成效率降低,油溫升高(gāo),執行機構不穩定,污染環境等。直接影(yǐng)響液壓設備的(de)正常使用(yòng),如何提高(gāo)接頭體的(de)密封可(kě)靠性,正是設計制造企業和(hé)使用(yòng)單位一直面對(duì)的(de)課題。
卡套接頭具有結構簡單、重量輕、體積小、使用(yòng)方便、不用(yòng)焊接,而且具有良好的(de)耐壓性、耐振動性、耐熱(rè)性及可(kě)靠的(de)密封性。因此,它可(kě)以用(yòng)于高(gāo)溫、高(gāo)壓及有振動的(de)管路中,是液壓系統中較爲理(lǐ)想的(de)連接件。
單刃口卡套國家标準,制造精度按GB3764-83,表面硬度550~800HV,芯部220~300HV,硬化(huà)層深0.03~0.05mm。
經過多(duō)年的(de)對(duì)比試驗及市場(chǎng)調研,發現按國标設計制造的(de)單刃口卡套存在以下(xià)問題:
1、大(dà)口徑卡套的(de)密封可(kě)靠性差,特别是直徑28mm以上在高(gāo)壓管路不易使用(yòng)。
2、卡套刃口易咬傷管壁。
3、裝配過程中易出現拱起部分(fēn)屈服,耐熱(rè)和(hé)吸收振動力較差。
4、重複裝配性能欠佳。
通(tōng)過對(duì)雙刃口卡套的(de)分(fēn)析,對(duì)德國産雙刃口漸進式卡套全面檢測和(hé)試驗,發現其無論大(dà)口徑和(hé)小口徑,高(gāo)中壓密封可(kě)靠性均較國産單刃口卡套高(gāo)。
國産單刃口卡套和(hé)雙刃口卡套内在質量的(de)比較:
國産單刃口卡套硬化(huà)層深25~30um,硬化(huà)層硬度700HV,較脆。芯部硬度170HV,彈性極限較低。
雙刃口卡套硬化(huà)層深30um,硬化(huà)層硬度750HV,芯部220HV。
雙刃口漸進式卡套,硬化(huà)層深随口徑變化(huà),硬度也(yě)随口徑變化(huà),芯 部硬度250~260HV。
台灣産鋼制單刃口卡套,硬化(huà)層35~45um,硬度700HV,韌性較好,芯部硬度量180HV。
幾種卡套在尺寸設計上的(de)比較:
國内和(hé)台灣産卡套尺寸設計大(dà)體一緻,隻是台灣産卡套内孔通(tōng)徑偏小,雙刃口卡套,大(dà)直徑較其它卡套大(dà),個(gè)别規格與國産卡套不互換,但彈性變形區(qū)等強度懸臂設計較好,大(dà)大(dà)提高(gāo)抗屈服能力。
雙刃口漸進式卡套,多(duō)一道預制變形溝,使雙刃口收緊更省力,并且當雙刃口切入到一定深度後,止推環限制刃口過度切入鋼管外壁,在保證刃口切入深度的(de)同時(shí),又保證了(le)彈性區(qū)有高(gāo)的(de)抗屈服能力,外徑内孔尺寸較單刃口有所不同。
卡套式管接頭的(de)密封原理(lǐ): 卡套右端在螺母的(de)擰緊頂壓下(xià),左端被擠進接頭體内錐孔與管子間的(de)間隙裏,使卡套的(de)外錐面形成錐面接觸密封,卡套的(de)内刃口嵌入鋼管外壁,在鋼管的(de)外壁壓出一個(gè)閉口環槽起切入密封,進一步擰緊螺母,使卡套中部稍微凸起,産生彈性變形,彈性應力使卡套右端面與螺母錐面産生摩擦力,以防螺母松動,彈性變形部分(fēn)可(kě)吸收液壓管道中的(de)震動,另外,卡套尾部也(yě)緊抱鋼管形成一道抵觸密封。
下(xià)面就單刃口卡套和(hé)雙刃口漸進式卡套的(de)密封可(kě)靠性方面作進一步分(fēn)析。
卡套式管接頭的(de)正确裝配也(yě)是保障接頭體密封可(kě)靠性的(de)一項重要因素。
管接頭的(de)裝配注意事項:
(1)鋼管端面與軸線垂直度小于0.5 0 。
(2)去端面毛刺,倒角0.2×450。
(3)在螺紋部分(fēn)與接觸錐面塗适量潤滑脂。
(4)裝上卡套、螺母、并注意方向。
(5)抓住鋼管并使端面抵住接頭體台階。
(6)畫(huà)上記号,并擰緊螺母。
(7)保證鋼管不跟轉,擰1.3~1.5轉。
(8)卸下(xià)螺母并檢查卡套切入情況。
(9)預裝後再裝配時(shí),從手感到擰緊力矩突然增加,再擰600~900。
綜上所述,卡套式管接頭的(de)防漏與制造質量(特别是卡套的(de)設計和(hé)卡套的(de)内在質量)鋼管精度,裝配質量密不可(kě)分(fēn),需要制造者和(hé)使用(yòng)者的(de)良好合作。
不鏽鋼雙刃口漸進式卡套的(de)選材:
EO不鏽鋼卡套爲單刃口,材質爲316( 0Cr10Ni17Mo2Ti)因含Cr 、 Ni量多(duō),化(huà)學熱(rè)處理(lǐ)時(shí)強烈阻止滲入元素的(de)擴散,使得(de)表層滲入濃度太高(gāo),硬度高(gāo)而脆性大(dà),含有彌散強化(huà)元素Ti ,使得(de)卡套的(de)表面硬度進一步提高(gāo)。因此,Eo不鏽鋼卡套(Φ16)硬化(huà)層隻有11um。另外,高(gāo)濃度的(de)滲入元素和(hé)Cr 、 Ni反應生成化(huà)合物(wù),使得(de)基體合金元素固溶量大(dà)大(dà)降低,低到鈍化(huà)點以下(xià)。所以Eo不鏽鋼卡套的(de)耐蝕性較差,倉儲時(shí)即可(kě)鏽蝕。由于Eo螺母的(de)螺紋進行特殊的(de)表面層處理(lǐ),使得(de)接頭體在裝配時(shí),擰緊力矩傳遞到卡套時(shí)損失較小,特殊的(de)減磨表面層和(hé)淺硬化(huà)層設計使得(de)卡套能順利切入鋼管。
普通(tōng)單刃口不鏽鋼卡套,材質1Cr18Ni9Ti(304)氰化(huà)處理(lǐ),螺紋部分(fēn)未作表面處理(lǐ),由于不鏽鋼對(duì)不鏽鋼摩擦系數爲1.0,所以擰緊力矩不能有效地傳遞到卡套上。卡套的(de)表面硬度不能高(gāo),而材料和(hé)處理(lǐ)工藝保證不了(le),隻有降低硬化(huà)層深度來(lái)避免卡套假切入。
國标推薦卡套用(yòng)鋼1Cr17Ni2爲雙相鋼,鐵素體,奧氏體含量波動對(duì)機械性能影(yǐng)響較大(dà),而雙相比例直接受材質處理(lǐ)溫度的(de)影(yǐng)響,且該材質有"4750C"脆性,由于有鎳熱(rè)處理(lǐ)前鈍化(huà)膜具有韌性,熱(rè)處理(lǐ)工藝性欠佳。
材質430(0Cr18)制不鏽鋼卡套,0Cr18爲單相鋼,所以熱(rè)處理(lǐ)工藝性較好,通(tōng)過合理(lǐ)的(de)熱(rè)處理(lǐ)工藝可(kě)以較易将表面滲入元素濃度,滲層硬度、滲層深度、調整到一個(gè)合理(lǐ)的(de)水(shuǐ)平。
三種材質的(de)屈服極限爲:430爲28.1Kg/mm2。
304爲27Kg/mm2。
316爲25Kg/mm2。
430有較高(gāo)的(de)屈服極限,所以卡套抵抗屈服抗過擰緊的(de)能力較強,屈服極限高(gāo),則彈性極限也(yě)高(gāo),卡套擰緊狀态下(xià),準備的(de)彈性能也(yě)高(gāo),提高(gāo)了(le)卡套吸收管路振動能量,抵消熱(rè)脹冷(lěng)縮變形的(de)能力。
卡套式接頭預裝的(de)優點:
由于預裝體爲合金工具鋼制造,在淬硬狀态下(xià)使用(yòng),所以卡套與錐體,本體與螺母間的(de)摩擦系數要比奧氏體不鏽鋼對(duì)奧氏體不鏽鋼的(de)摩擦系數要小得(de)多(duō)。這(zhè)樣,使得(de)擰緊力矩能在較小損失的(de)情況下(xià),直接作用(yòng)于卡套的(de)切入,預裝體裝配擰緊力矩與擰緊圈數能很好匹配,不可(kě)能出現擰緊還(hái)不到一圈時(shí)就擰不動的(de)情況。用(yòng)本體直接裝配時(shí),隻有采用(yòng)一些防咬合減磨措施,如螺紋特殊表面處理(lǐ)。另外,加特殊潤滑劑,才能保證正确裝配。不鏽鋼接頭直接裝配時(shí),如果出現擰緊力矩與擰緊圈數不匹配時(shí),正确的(de)做(zuò)法應該按說明(míng)書(shū)規定的(de)擰緊圈數執行。
預裝後正式裝配時(shí),擰緊螺母感到力矩明(míng)顯增加時(shí),再擰600~900。這(zhè)樣在卡套止推環到卡套尾部産生一定的(de)彈性變形,以增加卡套860外錐與螺母的(de)摩擦力,以防螺母松動,另外,貯存在卡套裏的(de)彈性的(de)力可(kě)抵削吸收管道的(de)震動能量 .