套式管接頭在國內(nèi)汽車起重機(jī)上的應(yīng)用

        徐州重型機(jī)械廠生產(chǎn)的ＱＹｌ６Ｋ～ＱＹ５０Ｋ汽車起重機(jī)自問世以來，現(xiàn)已大批量投放市場。Ｋ系列汽車起重機(jī)以其技術(shù)先進(jìn)、造型美觀、可靠性高、不漏油等優(yōu)勢深受廣大用戶喜愛，其原因之一就是采用了當(dāng)今世界上最先進(jìn)的管路連接件——卡套式管接頭。

       卡套式管接頭廣泛的應(yīng)用于油、氣及腐蝕性介質(zhì)的管路系統(tǒng)中，工作壓力高達(dá)４０ＭＰａ，稱得上是管接頭家族中最為先進(jìn)的一種管接頭。它采用獨(dú)特的卡套連接原理，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，不需擴(kuò)口，不需焊接，也不需要任何特殊的裝配工具。

        卡套式管接頭最早由德國ＥＲＭＥＴＯ公司于１９３０年發(fā)明出來，主要由三個(gè)部分組成：１）具有２４度錐形孔的接頭體２）帶有尖銳內(nèi)刃的卡套３）起壓緊作用的螺母。當(dāng)擰緊螺母時(shí)，卡套在螺母的壓力下被推入接頭體的錐形孔內(nèi)，并隨之變形，這時(shí)卡套與接頭體內(nèi)錐面緊密接觸，形成球形密封，同時(shí)卡套的內(nèi)刃口自動(dòng)卡入鋼管外壁，卡套中部稍有拱形凸起，具有一定彈性，有利于密封和防止螺母松動(dòng)，卡套尾部也徑向收縮抱住管子，從而起到可靠的連接與密封的作用。

        卡套式管接頭自誕生至今已經(jīng)歷了多次改進(jìn)與發(fā)展，８０年代主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用漸進(jìn)式多刃卡套，包括兩片漸進(jìn)工作刀刃，一個(gè)止動(dòng)邊和喇叭形狀的環(huán)尾，大大提高了接頭的交變抗彎強(qiáng)度和抗拉出強(qiáng)度，止動(dòng)邊則指明了裝配到位點(diǎn)，從而提高了裝配的可靠性。到了９０年代卡套式管接頭又將卡套傳統(tǒng)的剛性密封改為更為可靠的彈性密封，同時(shí)采用定位環(huán)使卡套在定位環(huán)內(nèi)精確定位，接頭不需要預(yù)裝，不僅提高了裝配的可靠性，而且降低了裝配難度，提高了裝配效率。

        目前，卡套式管接頭在國內(nèi)的應(yīng)用歷史還很短，我廠早在８０年代就已成功的將進(jìn)口卡套式管接頭應(yīng)用到ＣＸ０１０３２及ＬＴＭ１０５０全地面上，終因成本太高而無法形成批量。然而推廣國產(chǎn)卡套式管接頭卻有相當(dāng)大難度，國內(nèi)起重機(jī)的生產(chǎn)廠家僅有少數(shù)幾家在汽車起重機(jī)上部分使用了國產(chǎn)卡套式管接頭，如底盤液壓系統(tǒng)。始終無一家能在液壓系統(tǒng)上全部采用卡套式管接頭。為了提高起重機(jī)的制造水平，減少焊接工作量和系統(tǒng)污染，提高液壓系統(tǒng)清潔度，我們決心將國產(chǎn)卡套式管接頭盡快應(yīng)用到我廠汽車起重機(jī)上。

         通過調(diào)研國內(nèi)卡套式管接頭的主要生產(chǎn)制造廠家以及用戶走訪，我們發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)卡套式管接頭存在以下缺陷：

        １、我國現(xiàn)行的卡套式管接頭標(biāo)準(zhǔn)為８３年施行，近２０年來再無研究改進(jìn)，國外已發(fā)展到第五、第六代，而我們?nèi)蕴幵诘谝淮?，甚至趕不上國外最早一代的水平。

        ２、就國家標(biāo)準(zhǔn)而言，也存在不少缺點(diǎn)，如接頭系列不全、壓力級別低，無法應(yīng)付各種復(fù)雜的壓力高的使用場合。

        ３、沒有國標(biāo)變徑接頭，雖有部標(biāo)變徑接頭，但由于材料及熱處理等方面的原因，難以承受高壓?；谕瑯拥脑?，與卡套式管接頭配套使用的Ｂ型扣壓式膠管接頭也無法用于工程機(jī)械。

       ４、國標(biāo)規(guī)定卡套式管接頭的接頭體和螺母一般采用３５號鋼或Ｙ２０鋼；卡套采用１０號鋼，其表面熱處理硬度為ＨＶ５５０～８００，芯部硬度范圍為ＨＶ２２０～３００；管子采用１０號冷拔（或冷扎）無縫鋼管。對卡套的制造精度和刃口熱處理硬度要求較高，對于鋼管的表面硬度及圓度要求也較高，加之國內(nèi)廠家生產(chǎn)卡套式管接頭缺乏經(jīng)驗(yàn)，不合格品比例較高，如果卡套刃口的硬度達(dá)不到要求，或鋼管的表面硬度太高、圓度不合格，導(dǎo)致卡套接頭在液壓系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)漏油和拔脫現(xiàn)象。

       ５、卡套式管接頭的裝配工藝較復(fù)雜，要求裝配具有一定的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)，特別是卡套式管接頭的預(yù)裝更是重要，預(yù)裝的好壞直接影響到卡套的密封和抗拔脫能力。國外為提高預(yù)裝質(zhì)量己大量使用專用設(shè)備——預(yù)裝機(jī)。國內(nèi)目前還沒有專業(yè)的預(yù)裝機(jī)生產(chǎn)廠，卡套式管接頭的預(yù)裝大多靠手工預(yù)裝，不僅效率低，且同工人的技術(shù)水平、工作態(tài)度有相當(dāng)大的關(guān)系，裝配質(zhì)量很不穩(wěn)定。

       ６、國產(chǎn)組合卡套接頭達(dá)不到相應(yīng)的壓力等級。

        由于上述原因，使國產(chǎn)卡套式管接頭在對安全性要求極高的起重機(jī)上一直得不到廣泛應(yīng)用。經(jīng)過分析研究，我們采取了如下措施：

       首先，對國內(nèi)生產(chǎn)廠家進(jìn)行優(yōu)選。將產(chǎn)品質(zhì)量好的廠家定點(diǎn)，要求卡套的制造尺寸嚴(yán)格建循國家標(biāo)準(zhǔn)：

       其次，對卡套接頭用鋼管嚴(yán)格選材。一般汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)多用２０號無縫鋼管，表面硬度高，圓度公差大，難以適應(yīng)卡套接頭的要求。為此，我們對生產(chǎn)鋼管提出如下要求：采用１０號無縫鋼管，無氧化退火，硬度不大于ＨＲＢ７５，彎曲度不大于１．５ｍｍ／ｍ，外徑偏差±０．１，壁厚偏差±０．１，表面磷化并涂防銹油（這可以省掉酸洗工序）。

        第三，嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行裝配。首先按要求長度截取管子，有專用鋸床最好，條件不具備也可采用砂輪切割機(jī)，但一次截取的管子數(shù)量不能太多，一般３～５根，然后一定要用銼修整，保證管子外壁的粗糙度以及管子中心線與斷面的垂直度，一般肉眼看基本垂直即可。其后應(yīng)去毛刺，消除鐵屑及污垢，做完上述工作后便可進(jìn)行預(yù)裝。

       卡套預(yù)裝一般可采用手工預(yù)裝，批量大時(shí)應(yīng)考慮用預(yù)裝機(jī)預(yù)裝。手工預(yù)裝可在臺鉗上進(jìn)行，首先依次將螺母、卡套套在管子上，注意卡套刃口的方向應(yīng)靠近管端，將管子插入接頭體內(nèi)錐孔到位，此時(shí)可先用手旋轉(zhuǎn)螺母，旋轉(zhuǎn)的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)管子，當(dāng)管子轉(zhuǎn)不動(dòng)時(shí)，表明卡套已開始卡入管子，用扳手將螺母旋轉(zhuǎn)一圈半，然后拆開檢查，卡套應(yīng)切入鋼管外壁，接觸均勻，切口位置無偏斜，卡套不應(yīng)有軸向的位移，但可繞鋼管旋轉(zhuǎn)。檢查合格后即可進(jìn)入正式裝配，開始仍用手旋轉(zhuǎn)螺母，直到轉(zhuǎn)不動(dòng)為止，然后換用扳手，無力矩扳手時(shí)普通扳手也可以。為使卡套接頭達(dá)到合適的密封力矩，我們的經(jīng)驗(yàn)是：當(dāng)用扳手?jǐn)Q緊螺母時(shí)開始感到很輕松，幾圈后即感到阻力迅速增大，此時(shí)只需用力再旋轉(zhuǎn)１／２圈（ＥＯ接頭為１／４圈）即安裝完畢。應(yīng)用該裝配法我們在試驗(yàn)臺上進(jìn)行了檢測，即把管子一端堵死，另一端用卡套接頭連接到打壓機(jī)上。加壓至３１．５ＭＰ，無泄漏無拔脫。隨后我們又進(jìn)行了裝車試驗(yàn)，并一次獲得成功。

        最后，可采取組合使用法?，F(xiàn)階段國產(chǎn)卡套接頭的可靠性還難以同進(jìn)口接頭相比，特別體現(xiàn)在較大的規(guī)格上，因此我廠采用了將進(jìn)口和國產(chǎn)卡套接頭組合使用的辦法，即鋼管外徑在１５以下的使用國產(chǎn)卡套接頭，管徑大于１５的則使用進(jìn)口接頭。這樣既提高了產(chǎn)品的可靠性，同時(shí)又比全部采用進(jìn)口卡套接頭降低了成本，收到了良好效果。