一种R744空调软管端部接头的连接结构及其制备方法与流程

一种r744空调软管端部接头的连接结构及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种r744空调软管，具体是一种r744空调软管端部接头的连接结构及其制备方法，属于汽车空调管路领域。


背景技术：

2.随着我国正式批准《蒙特利尔议定书》基加利修正案，传统r134a等hfcs制冷剂将逐步消减使用量，co2作为环保型制冷剂，具有无毒、稳定、可自然降解等优点等优点，开始逐步应用到汽车空调领域；同时，随着新能源汽车的发展，纯电车越来越被广泛接受，由于纯电车没有发动机提供热源，需使用ptc或热泵空调进行加热，采用ptc制热会导致冬季空调系统功耗较高，造成电动汽车续航里程显著下降，冬季续驶里程衰减甚至达到50％以上；当前应用r134a制冷剂的常规热泵系统，在-15℃以下环境运行效率低下，co2具有优越的热泵性能，在低温环境下可明显增加续航里程。与r134a空调管路相比，r744热泵空调管路最高运行压力17mpa,温度165℃，远高于r134a管路,现有管路结构无法满足r744使用要求。
3.中国专利cn108916498a公开了一种r744空调管与转换连接组件的连接结构，包括r744空调管以及转换连接组件，r744空调管由内至外依次为阻隔层、第一橡胶层、增强层及第二橡胶层；转换连接组件包括连接头、转换连接管、外套管，连接头的一端与阻隔层的一端固定连接，转换连接管由套接部和管道连接部组成，套接部配置在所述连接头上，外套管配置在第二橡胶层以及套接部上后，外套管与第二橡胶层和套接部固定连接头的周面上设有装配槽，所述套接部的内周面上设有与所述装配槽对应的凸台，在扣压作用力下使套接部上的凸台配合到所述装配槽中后，使得套接部与连接头固定成一体。这种r744空调管与转换连接组件的连接结构虽然可以从形式上满足r744管路泄漏等要求，但实际上，在扣压作用下，内部波纹管无法支撑外部扣压压力，无法用于实际生产。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种r744空调软管端部接头的连接结构及其制备方法，满足实际工况需求及工艺可行性、适合大批量生产。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
6.一方面，本发明提供了一种r744空调软管端部接头的连接结构，包括r744空调软管和软硬管连接组件，所述r744空调软管包括阻隔层、位于阻隔层外侧的内层橡胶层、位于内层橡胶层外侧的增强层、以及位于增强层外侧的外层橡胶层，其特征在于，所述阻隔层为金属波纹软管，所述软硬管连接组件包括接头、衬芯和铆套，所述接头的一端与金属波纹软管的端部焊接相连、另一端插入用于与硬管相连接的衬芯，所述衬芯外侧壁与接头内侧壁之间设有密封圈，并且接头外侧壁由内往外依次包裹所述内层橡胶层、增强层、外层橡胶层和铆套，并通过铆套将接头和衬芯铆接，所述衬芯的外侧端端口与硬质的铝管相互连接。
7.进一步的，所述接头与金属波纹软管的焊接连接方式为激光焊接、氩弧焊接或等离子焊接。
8.进一步的，所述接头为不锈钢材质。
9.进一步的，所述衬芯为铝合金材质，其与铝管连接方式为火焰钎焊、激光焊接、炉焊、氩弧焊中的任一种。
10.进一步的，所述衬芯直接为铝管端部通过挤压、辊压的方式直接成型形成。
11.进一步的，所述衬芯中部设有密封圈沟槽，所述密封圈装配于该密封圈沟槽内。
12.进一步的，所述衬芯靠近尾部处依次设有环形凸起和环状沟槽，所述环形凸起在装配后与接头端部接触。
13.进一步的，所述铆套为铁套或铝套，并且铆套头部设有环状凸台，该环状凸台嵌入在所述环状沟槽内。
14.进一步的，所述接头的外侧壁表面设有多个用于挤压铆接的沟槽部。
15.另一方面，本发明还提供了一种r744空调软管端部接头的制备方法，其包括如下步骤：
16.步骤一、将金属波纹软管与接头进行焊接；
17.步骤二、在焊接后的带接头的金属波纹软管外侧挤出橡胶层作为内层橡胶层；在挤出过程中，将挤出机机头连接抽真空装置，使内层橡胶层与金属波纹软管和接头相贴合；
18.步骤三、在内层橡胶层外侧编织增强层，在编织过程中，通过增强层编织线所具备的一定拉力，使得内层橡胶层更进一步的与金属波纹软管和接头贴合，此时内层的橡胶填充到各个波谷与凹槽之内；
19.步骤四、在增强层的外侧挤出外层橡胶层，外层橡胶层在后序硫化工艺的作用下与增强层相互粘合，同时外层橡胶层通过增强层编织线之间的间隙与内层橡胶层相互粘合，形成一个相互粘合的整体；
20.步骤五、先将密封圈装入衬芯的密封圈沟槽，再将衬芯前端整体装配进入接头端部内孔，直至衬芯尾部环形凸起与接头端部接触；
21.步骤六、装入铆套，直至铆套头部的环状凸台正对衬芯的环状沟槽；
22.步骤七、利用铆合机进行铆接，在铆爪铆合作用下，铆套头部环装凸台受挤压变形与环状沟槽紧密配合形成一个整体，同时铆套受压变形后挤压软管外层橡胶层、增强层、内层橡胶层、接头，进而接头挤压最内侧的衬芯，结合成一个紧密的结合体。
23.本发明的有益效果是：
24.(1)整体结构的制作工艺不复杂、成本低，适合大批量生产，仅需将焊接后的波纹管连接，外侧裹胶或挤出内层胶，进行编织、挤出外层胶，硫化后裁断，装配密封圈、衬芯、铝套后铆合，与传统空调管生产工艺相比，不会增加成本。
25.(2)本发明的结构可以采用先装配，后铆合压缩密封圈的方式，很好地解决了：使用橡胶密封圈密封需要密封圈有一定压缩量，同时为满足co2高温高压的密封需求，要求橡胶材料具有较高的硬度，但是较高的材料硬度使得在装配过程中难以有较高的压缩量的难题。
26.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
27.图1为本发明的整体结构示意图；
28.图2为焊接后的接头与波纹管的示意图；
29.图3为波纹管外侧包胶或挤出内层胶后的示意图；
30.图4为软管编织后的示意图；
31.图5为软管挤出外层后的示意图；
32.图6为本发明的一种衬芯结构示意图。
33.图中标记为：1-阻隔层，2-内层橡胶层，3-增强层，4-外层橡胶层，5-接头，5a、5b、5c-铆合沟槽，6-密封圈，7-衬芯，7a-密封圈沟槽，7b-环状沟槽，7c-凹孔，7d-环形凸起，8-铝管，9-铆套。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
35.实施例一
36.如图1所示，一种r744空调软管端部接头的连接结构，包括r744空调软管和软硬管连接组件，所述r744空调软管包括阻隔层、位于阻隔层外侧的内层橡胶层、位于内层橡胶层外侧的增强层、以及位于增强层外侧的外层橡胶层，所述阻隔层为可完全阻隔管体内的高温、高压的co2往外渗透的金属波纹软管，所述软硬管连接组件包括接头、衬芯和铆套，所述接头的一端与金属波纹软管的端部焊接相连、另一端插入用于与硬管相连接的衬芯，所述衬芯外侧壁与接头内侧壁之间设有密封圈，并且接头外侧壁由内往外依次包裹所述内层橡胶层、增强层、外层橡胶层和铆套，并通过铆套将接头和衬芯铆接，所述衬芯的外侧端端口与硬质的铝管相互连接。
37.如图2至5所示，金属波纹管与接头5采用焊接的连接方式，形成一个整体，保证良好的密封性硬管的连接提供了强度支撑；焊接后的带接头的波纹管，外侧挤出橡胶层，挤出过程中，由于挤出机机头连接有抽真空装置，使得内层橡胶层4与波纹管1及接头5相贴合；同时，内层橡胶层2外侧为增强层3，增强层3通过编织而成，增强层3优先采用钢丝线编织而成，进一步的，采用镀铜钢丝而成；在编织过程中，由于增强层3编织线具有一定拉力，使得包胶的或挤出机挤出的内层橡胶层2更进一步的与金属波纹管1贴合，内层橡胶填充到各个波谷与凹槽之内，提高了波纹管在高压下的稳定性，同时，内层橡胶层2使得增强层3的钢丝线与金属波纹管避免了直接接触造成直接接触钢丝线磨损薄壁波纹管导致波纹管破损泄漏问题的产生。增强层3外侧为挤出的外层橡胶层4，外层橡胶层4在后序硫化工艺的作用下，与增强层3相互粘合，同时外层橡胶层4通过增强层3编织线之间的间隙与内层橡胶层2相互粘合，这样现成一个相互粘合的整体，在具有一定柔软性能的基础上，也具有良好的力学性能；
38.如图5和6所示，衬芯7中间部分设有密封圈沟槽7a，密封圈6装配到密封圈沟槽7a内后，整体装配进入接头5端部内孔，至衬芯尾部环形凸起7d与接头5端部接触；衬芯7尾部设有环状沟槽7b,在铆爪铆合作用下，铆套9头部的环状凸台受挤压变形，与环状沟槽7b紧密配合形成一个整体；衬芯7尾部设有一个凹孔7c，铝管8端部可插入凹孔7c后进行焊接，提高了焊接强度。
39.在铆合时，铆合机铆爪对接头5的三个相对沟槽部位(5a、5b、5c)同时进行挤压，由于铝材质铆套易变形，受压变形后的铝套挤压软管外层橡胶层4、增强层3、内层橡胶层2，使得外层橡胶层4、增强层3、内层橡胶层2，同时挤压接头5变形，挤压最内侧的铝衬芯7，这样，软硬管连接的铆合部位，通过铆合作用，结合成了一个紧密的结合体，具有较高的抗拉、抗压等能力。同时，接头5变形挤压密封圈6，使得密封圈6产生一定量的压缩比，来满足r744管路的高压的密封需求，通过铆合使得密封圈变形产生压缩比，解决了为满足高温高压密封需使用高硬度的橡胶材料密封圈，和高硬度的橡胶材料密封圈难以变形，需要较大的装配力度之间的难题。
40.实施例二
41.本实施例的结构与实施例1基本相同，不同之处在于，为提高铆合处密封性能，在衬芯7上设有两道密封圈沟槽，使用两个密封圈6来密封软硬管连接处结构；由于co2分子量较小，渗透性能强，双密封圈结构能更进一步提高铆合处结构的耐渗透性能；
42.实施例三
43.本实施例的结构与实施例1基本相同，不同之处在于，为提高软硬管连接结构的抗拉强度，在衬芯7插入接头5部分上还设有抗拉沟槽，这样，铆合时接头5变形与抗拉沟槽紧密贴合，提高了软硬管连接处的轴向抗拉性能；
44.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。
45.本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。