一种带有控制流量卡套管接头的防堵塞发动机用密封油管的制作方法

本实用新型属于发动机零配件技术领域，具体涉及一种安全性更高的带有带有控制流量卡套管接头的防堵塞发动机用密封油管。

背景技术：

发动机三大介质—油（燃油和润滑油）、水、气的可靠循环，是确保其正常工作的必备条件。而输油、输水管路以及进排气管等则是确保油、水、气完成循环的重要结构。在发动机的制造和使用中，密封失效轻则影响燃烧率，造成资源浪费和环境污染，重则可能引发致命的故障。

由于设计、安装及使用等多方面的原因，发动机的“漏油、漏水、漏气”问题至今尚未得到完全的解决，一直困扰着我国高速车用发动机行业的发展。随着发动机功率和转速的不断提高，同时为了满足日益严格的排放法规，发动机供油压力不断增加，燃油喷射系统也先后经历了泵喷嘴系统、单体泵系统等一系列改进，最终，出现了高压共轨燃油喷射系统。目前发动机共轨轨压已经从最初的 130MPa 增长到 200MPa以上。因此，一旦燃油泄漏，将对发动机动力性经济性产生极大的影响。造成发动机高压油管泄漏的关键因素是什么，如何在高压下确保输油管路的密封，一直是内燃机行业高度关注的问题。

然而，要完全解决高压油管密封问题是非常困难的。一方面，密封机理涉及材料学、表面科学、流体力学、润滑理论、热力学、摩擦学等多种学科领域的知识，密封研究本身就非常复杂；另一方面，发动机的轻量化和小型化设计要求其管路布置必须十分紧凑，提高了对管路密封环节可靠性的要求。而随着内燃机强化程度的日益提高，发动机供油压力不断增加，这对输油管路密封环节的密封性提出了更为苛刻的要求。密封结构自身性质以及所处环境的影响，更增大了对发动机高压油管密封性能分析的难度。同时传统的高压系统的管路联结多采用高压法兰焊接，焊接精度要求高、会产生焊渣等杂质，管道拆装、清洁不方便，不可多次重复装配，焊接时产生火花有安全隐患等。为提高制造水平，减少焊接工作量和系统污染，提高液压系统清洁度，现在多采用卡套式管接头，它具有良好的耐压性、耐振动性、耐热性等优点，且可重复使用。卡套式管接头与钢管连接时不需焊接，有利于防火、防爆和高空作业，可消除因焊接不慎而带来的安全隐患。卡套式管接头可用于高温、高压及有振动的管路中，是液压系统中较为理想的连接件。

鉴于发动机高压油管密封研究的重要性和复杂性，国内外学者和相关研究机构开展了长期的工作，积累了大量的文献资料，涉及密封结构自身因素以及各种外部环境因素对柴油机高压油管密封性能影响规律的理论分析、仿真计算和实验研究。这些因素可以归纳为以下几个方面：（1）结构形式与尺寸；（2）结构材料；（3）结构加工质量（表面形貌、形位偏差）；（4）初始预紧力；（5）介质流动特性；（6）结构振动。其中油管的结构形式与尺寸是研究的基础与关键，如何涉及一种结构灵活性更高更安全的发动机用密封油管已经成为了攻克上述问题的关键。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种灵活性、安全性更高的带有卡套管接头的防堵塞发动机用密封油管。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型包括软管、管接头、连接件，所述软管两端通过连接件与管接头连接，所述软管由内到外依次为内胶层、第一钢丝增强层、外胶层、第二钢丝增强层，所述的软管外套装有套筒，套筒上安装有能够固定在油管周围配件上或者油管彼此固定的固定件，所述的管接头为卡套管接头，卡套管接头包括金属管件10、接头主体11、卡套12和压紧螺母13，所述的接头主体为带有外螺纹的与金属管件配合的管状结构，卡套为带有尖锐内刃圆筒形橡胶结构，卡套的垂直截面为楔形，所述的压紧螺母套装在连接件上，压紧螺母具有与接头主体相配合的内螺纹，压紧螺母与管件之间的间隙与卡套的楔形形状相同，所述的接头主体内与金属管件外具有相互配合的螺纹，接头主体内设有与金属管件相配合的凸缘，在接头主体与金属管件之间有圆锥台形的绝缘塞，绝缘塞外套装有相配合的弹簧，弹簧卡在接头主体的凸缘与金属管件之间，所述的接头主体与金属管体的连接处安装有十字型绝缘架，十字型绝缘架上安装有防堵滤网，所述的软管第二钢丝增强层与外胶层之间缠绕有金属加热丝，金属加热丝连接有可控电源，第一钢丝增强层与外胶层之间套装有圆柱弹簧管，所述的软管外部安装有散热片。

所述的绝缘塞顶面面向金属管件、底面面向接头主体，底面大小配合接头主体内的凸缘，且直径大于金属管件内径，底面直径小于金属管件内径，大于金属管件内径的一半。

所述的尖锐内刃位于楔形薄边一侧。

所述的固定件带有两个对向卡爪，卡爪间距离小于一个卡爪宽度。

所述的固定件安装在套筒上一侧安装有燕尾槽，另一侧安装有与燕尾槽相配合的燕尾形凸起。

所述的连接件为扣压胶管套筒。

所述的连接件与管接头位置均安装有压紧箍状件。

所述的压紧箍状件包括箍带和箍带固定件，所述的箍带为设置有卡扣的金属条状主体，所述卡扣为设置在主体上的倒刺状凸起，主体上的卡扣呈两排对称设置在主体上，带体固定件为内部设置有与卡扣匹配的倒钩结构的贯通结构。

所述的贯通结构至少有两层，这两层的倒钩结构设置的方向相反。

所述的外胶层上设置有一组针眼状通孔。

本实用新型的有益效果在于：内胶层、第一钢丝增强层、外胶层、第二钢丝增强层四层结构的油管进一步增加了原有油管耐高压的稳定性和安全性。钢丝编织的第二钢丝增强层不仅具有保护外胶层不被破坏，保证安全性的作用，还能屏蔽输送油气作业中油管外部的静电干扰，进一步保证油管的安全。由于橡胶软管本身质地柔软，不易固定，因此在油管外根据需要套装有带固定件的套筒，能够实现油管位置的固定和油管彼此的固定，能够进一步理顺油管与其他管路的条理，避免机车行进中不稳定发生碰撞，带来安全事故。其安装非常方便，安装好后也不易振动。压紧箍状件进一步压紧连接件与管接头位置，避免油气的泄露，保证发动机的工作效率。当拧紧压紧螺母时，卡套右端受到压紧螺母的拧紧顶压，左端导向唇被挤进接头主体内锥孔与金属管件间的间隙里，一方面卡套的外锥面与接头主体内锥面紧密接触，形成球形密封；另一方面，卡套在锥面作用下产生较大收缩，使卡套的内刃口切入钢管外壁，在钢管的外壁压出一个闭口环槽，形成封闭的环形切入密封。其抓紧力足以防止高压时金属管件拔脱，进一步拧紧压紧螺母，使卡套中部稍微凸起，产生弹性变形，弹性应力使卡套右端面与压紧螺母内锥面产生摩擦力，该接触面及螺旋副间的摩擦力可防压紧螺母松动，弹性变形部分可吸收液压管道中的震动。卡套尾部也径向收缩抱住金属管件，从而起到可靠的连接与密封作用。它采用独特的工作原理，结构合理，使用方便，不需扩口，不需焊接，也不需要任何特殊的装配工具。此外通过设置在卡套管接头内部的绝缘塞结构使金属管件与接头主体之间可以进行流量控制的调整，有助于合理设置发动机燃油燃气流量，保证燃烧效率，避免燃料的浪费。通过在接头主体与金属管件的连接处加入的十字型绝缘支撑架，挂上滤网使油管中的杂质得到过滤，在软管外加入电加热丝使油管在低温环境下能够通过可控电源自主控制加热，所述的散热片在油管温度过高时还起到了散热的作用，在防堵塞的同时进一步保证了油管的安全性。通过套装的圆柱弹簧管可以起到放置软管被外力压瘪进而影响甚至堵塞燃油气。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型软管结构示意图。

图3为本实用新型固定件结构示意图。

图4为本实用新型箍带结构示意图。

图5为本实用新型箍带固定件结构示意图。

图6为本实用新型接头主体内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

如图1、图2和图6所示，本实用新型包括软管1、管接头2、连接件3，所述软管两端通过连接件与管接头连接，所述软管由内到外依次为耐油的内胶层4、第一钢丝增强层5、外胶层6、第二钢丝增强层7，所述的软管外套装有套筒8，套筒上安装有能够固定在油管周围配件上或者油管彼此固定的固定件9。所述的管接头为卡套管接头，卡套管接头包括金属管件10、接头主体11、卡套12和压紧螺母13，所述的接头主体为带有外螺纹的与金属管件配合的管状结构，卡套为带有尖锐内刃圆筒形橡胶结构，卡套的垂直截面为楔形，所述的压紧螺母套装在连接件上，压紧螺母具有与接头主体相配合的内螺纹，压紧螺母与管件之间的间隙与卡套的楔形形状相同。所述的接头主体内与金属管件外具有相互配合的螺纹，接头主体内设有与金属管件相配合的凸缘，在接头主体与金属管件之间有圆锥台形的绝缘塞，绝缘塞外套装有相配合的弹簧，弹簧卡在接头主体的凸缘与金属管件之间。所述的绝缘塞顶面面向金属管件、底面面向接头主体，底面大小配合接头主体内的凸缘，且直径大于金属管件内径，底面直径小于金属管件内径，大于金属管件内径的一半，所述的接头主体与金属管体的连接处安装有十字型绝缘架，十字型绝缘架上安装有防堵滤网，所述的软管第二钢丝增强层与外胶层之间缠绕有金属加热丝，金属加热丝连接有可控电源，第一钢丝增强层与外胶层之间套装有圆柱弹簧管，所述的软管外部安装有散热片14。

上述结构其内径为12.5mm，外径为24.0mm。这样结构的油管总成能够在-40 ～ 120℃范围内使用，在软管的两端通过连接件连接管接头。为保证软管和管接头之间连接的牢固性，连接件2采用现有的扣压胶管套筒。本实用新型在原有的外胶层上又新增加了由钢丝编织的第二钢丝增强层，这样的设置不仅具有保护外胶层不被破坏，保证安全性的作用，还能屏蔽输送油气作业中油管外部的静电干扰进一步保证油管的安全。同时，由于在实机安装过程中会随时调整油管的布置或者走向，在本实用新型加入套筒时如果仍采用原有的最外层为外胶层的设计，极易使油管在调整时出现损坏，因此，本实用新型又增加了保护层，保证套筒不会硬接触外胶层带来损害。由于橡胶软管本身质地柔软，不易固定，因此在油管外根据需要套装有带固定件的套筒，能够实现油管位置的固定和油管彼此的固定，能够进一步理顺油管与其他管路的条理，避免机车行进中不稳定发生碰撞，带来安全事故。

当拧紧压紧螺母时，卡套右端受到压紧螺母的拧紧顶压，左端导向唇被挤进接头主体内锥孔与金属管件间的间隙里，一方面卡套的外锥面与接头主体内锥面紧密接触，形成球形密封；另一方面，卡套在锥面作用下产生较大收缩，使卡套的内刃口切入钢管外壁，在钢管的外壁压出一个闭口环槽，形成封闭的环形切入密封。其抓紧力足以防止高压时金属管件拔脱，进一步拧紧压紧螺母，使卡套中部稍微凸起，产生弹性变形，弹性应力使卡套右端面与压紧螺母内锥面产生摩擦力，该接触面及螺旋副间的摩擦力可防压紧螺母松动，弹性变形部分可吸收液压管道中的震动。卡套尾部也径向收缩抱住金属管件，从而起到可靠的连接与密封作用。它采用独特的工作原理，结构合理，使用方便，不需扩口，不需焊接，也不需要任何特殊的装配工具。

当拧紧接头主体时，内部的绝缘塞递进堵住金属管口，可以调整金属管处的燃油燃气流量，通过设置在卡套管接头内部的绝缘塞结构使金属管件与接头主体之间可以进行流量控制的调整，有助于合理设置发动机燃油燃气流量，保证燃烧效率，避免燃料的浪费。进一步为了便于观测,还可以在油管上设置测速装置或测速表以观察油管内介质的流速。

通过在接头主体与金属管件的连接处加入的十字型绝缘支撑架，挂上滤网使油管中的杂质得到过滤，在软管外加入电加热丝使油管在低温环境下能够通过可控电源自主控制加热，所述的散热片在油管温度过高时还起到了散热的作用，在防堵塞的同时进一步保证了油管的安全性。通过套装的圆柱弹簧管可以起到放置软管被外力压瘪进而影响甚至堵塞燃油气。所述的十字型绝缘架也可用圆形绝缘架替代。

如图3所示，是本实用新型的一种固定件的结构，所述的固定件带有两个对向卡爪10，卡爪间距离小于一个卡爪宽度。这样在油管固定时，只需要将卡爪卡在有凸起的配件上或者将与其配套的凸起或者外延设置在预定位置这样就能够通过卡爪使油管固定在需要的位置，如果想要固定两根管路，则只需要将两个固定件通过卡爪卡在一起就能够实现。

如图1所示。固定件安装在套筒上一侧安装有燕尾槽，另一侧安装有与燕尾槽相配合的燕尾形凸起。该结构相对于对向卡爪结构的优势在于所述的燕尾槽结构在管路之间的固定上稳定性更高，不易脱落。

所述的所述的连接件与管接头位置均安装有压紧箍状件。为了进一步保证管接头与连接件的部位不发生泄露，本油管设置了压紧箍状件进一步压紧连接件与管接头位置，避免油气的泄露，保证发动机的工作效率。

如图1、图4、图5所示，所述的压紧箍状件包括箍带和箍带固定件，所述的箍带为设置有卡扣的金属条状主体，所述卡扣为设置在主体上的倒刺状凸起，主体上的卡扣呈两排对称设置在主体上，带体固定件为内部设置有与卡扣匹配的倒钩结构的贯通结构。上述结构通过倒钩结构

如图5所示，所述的贯通结构至少有两层，这两层的倒钩结构设置的方向相反。这种结构使本实用新型的箍带在绕软管缠绕后两端同时固定在箍带固定件上，倒刺状突起与倒钩结构相配合使箍带紧绷箍住软管连接件。

所述的外胶层上设置有一组针眼状通孔。由于橡胶材料的分子结构特性，在长期高压力输送混合燃气介质的环境下，燃气会从内胶层渗到中间钢丝层，并在中间层的缝隙中积聚，积累到一定程度，会导致外胶层鼓泡甚至破裂，部分燃气介质由管接头扣压端泄漏，导致油管质量缺陷，甚至引起安全事故。为解决这一技术问题，外胶层表面均匀刺孔，可以及时释放气体渗透，避免气体积聚导致的软管鼓泡、破坏。