钢管卡套式接头体良好密封探讨

薛刚飞，史晓宁，徐会娟，尚卫朋，刘坤，栗明英



钢管卡套式接头体良好密封探讨

薛刚飞，史晓宁，徐会娟，尚卫朋，刘坤，栗明英

（万方汽车零部件有限公司，陕西 西安 710200）

文章对卡套式管接头使用的原理、装配方法、装配检验、预装配进行了探讨，指出其操作过程应控制注意要素、确保车辆具有良好的密封性能。

卡套预装；卡套；管接头；密封

前言

卡套式管接头在石油、化工、液压传动、运输等行业被广泛用于油、气等流体输送使用，工作压力高达63Mpa. 其连接用的卡套式管接头最早由德国ERMETO公司于1930年发明，独特的卡套连接原理，其结构合理、使用方便，不需焊接、无需特殊表面处理。

70年代我国开始使用、并推广卡套式管接头，直至现在各种关于卡套式接头连接其理论、使用技术均已成熟、完善[1]，良好的保证其卡套式管接头连接后的产品功能有效性。

本文重点介绍卡套式管接头，在应用过程中装配原理、预装配检验要点及预装配过程的关键控制要素的使用控制。

1 卡套式管接头介绍

1.1 结构

卡套式管接头完成连接及实现密封主要由四部分组成：

图1 卡套式管件结构图

1.2 卡套式单管接头密封原理

在装配紧固之前，先将压紧螺母和卡套套在钢管上，然后将钢管插入接头体的内孔中，在拧紧压紧螺母后，卡套左端（内刃口端）在压力作用下，被挤进接头体[2]内锥（24°）形的锥孔与管子间的楔形间隙内，使卡套的外锥面与接头体的内锥面形成线密封；

同时卡套的内刃口嵌入钢管的外壁，在钢管外壁上压出一个闭口环形切槽，从形成可靠的切入线密封；

其次螺母在拧紧过程中，会使卡套的中部薄壁向外稍有拱形凸起，成为弹性体，吸收震动、防止螺母松动。

1.3 卡套式单管接头的技术要求

1.3.1 接头体

GB3733-2008 中规定了卡套式端直通接头体的详细技术要求[3]。接头体与卡套接触的圆锥角度为24°±30'，圆锥的表面粗糙度为1.6级。

1.3.2 卡套

卡套的尺寸、形位公差、表面粗糙度等技术要求参见GB3764-2008[4]，但需注意的是卡套必须有内刃口、且尖角锋利、且刃口表面粗糙度为1.6级。

1.3.3 联管螺母

联管螺母的技术按GB 3759-2008[5]，其重点应保证其内锥与卡套尾端的外锥吻合，以确保旋转压紧螺母时联管螺母能有效前进推动卡套挤入变形。

1.3.4 被连接钢管材料

其连接用的钢管材料按GB3639-2000[6]，其为保证良好的管接头密封质量管外径公差带应当稳定。

2 卡套式单管接头密封装配

卡套式单管接头密封装配主要分为：一次性完成产品密封装配和预装配后、再行进行安装装配。其预装配后再行进行安装装配，主要应用于批量产品总成产品生产。如整车装配，前期预装完成后，整车装配过程，进行最终密封装配，这样的装配过程有效的提高整车装配效率。

同时管路装配过程大量使用螺纹密封胶从而防止由于震动或冲击而引起的螺母松动或泄漏。

2.1 预装前零件检验

2.1.1 完成预装零件的外观检验

卡套内外表面、刃口及外锥面，螺母内锥面及螺纹，不应当有制造缺陷、沙眼、毛刺、气孔，其关键刃口、内外表面、锥面不能有断口、缺口、划痕；

2.1.2完成预装零件的尺寸、行为公差检验，重点控制关注

a、卡套刃口尺寸、角面粗糙度、外锥及联管螺母螺纹、内锥的检验；

b、控制并稳定卡套、钢管、公差及公差带范围的稳定，最大限度消除变量。

2.1.3 完成零件的材料、性能检验

图2 卡套切入性能示意图

零件材料应符合QSQ102081-2008[7]要求。重点做好卡套的切入检验（如下图2），卡套预装完成后，剖切后，对截面进行抛光处理，进行剖面检查、卡套刃口检查，检查卡套刃口是否在管子周圈弯曲嵌入钢管，刃口是否局部崩裂、钝边（不再锐利），同时卡套外圆和刃口不得损伤接头体内锥面QSQ102086-2008[8]。

2.1.4 预紧设备应当状态良好

预紧力稳定，卡套切入钢管，应当保证卡套前端面与钢管管口有合理的距离，保证在产品整车最终装配达到最好的装配性能。

2.2 卡套式单管接头卡套预装及装配

2.2.1 卡套螺母预装配后产品总成保证卡套前端面与钢管管口距离适当

从而保证钢管管口与接头内端面具有一定的间隙。

2.2.2 卡套、螺母预装过程中其作用在卡套上的预紧力应当＜产品总成装配时螺母作用在套上的预紧力

从而保证产品在整车管路装配过程中依然具有良好的一次装配性能。

2.2.3装配过程注意事项

装配过程尽量保持管子与接头体的同轴度，若管子倾斜太多易造成密封失效。

装配过程应当一次性紧固到位，避免多次拆卸，否则也会使密封性能变差。

装配过程应当留有足够的余量，避免装配后的管路承受拉伸应力。

装配完成后避免其它部件的侧向挤压，从而影响管路密封性能。

3 双刃口卡套密封介绍

双刃口是卡套前端有两个刃口的卡套，即一个切入刃口和一个止动刃口，止动刃口不仅形成了第二道密封，而且可防止切入刃口咬伤管子（预紧力过大或拧紧力过大），从而提高了接头的耐振能力、抗脱拔能力。从使用上国内目前双刃口卡套已得到普遍采用。

4 结语

综上所述，要保证重型车辆制动、转向管路流体输送的安全密封使用，应关注其卡套、螺母、连接接头体、连接管材的尺寸及理化性能；重点控制其预装预紧力及装配拧紧力矩，逐步优化管路走向降低其它部件干扰（侧向力、装配应力等）从而有效保证整车管路具有良好密封性能。

[1] 朱瑞松.卡套式接头密封失效分析及预防.[J]液压与气动密封39-43.

[2] 镀锌精密钢管类零部件技术条件.QSQ102081-2016.

[3] GB 3733-2008-T卡套式端直通管接头.

[4] GB-T3764-2008卡套.

[5] GB_T_3759-2008卡套式管接头用连接螺母.

[6] GB-T_3639-2009冷拔或冷轧精密无缝钢管.

[7] QSQ 102081-2016镀锌精密钢管类零部件技术条件.

[8] QSQ 102086-2016卡套式管接头技术条件.

Discussion on the Good Sealing of Steel Pipe Holder

Xue Gangfei, Shi Xiaoning, Xu Huijuan, Shang Weipeng, Liu Kun, Li Mingying

( Wanfang Automobile Parts Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )

This paper discusses the principle, assembly method, assembly inspection and preassembly of the couplings, and points out that the operation process of the couplings should be controlled to ensure that the vehicles have good sealing performance.

pre-loading of the holster; Capsule; Pipe joint; seal

B

1671-7988(2018)18-225-02

U466

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1671-7988(2018)18-225-02

CLC NO.: U466

薛刚飞，助理工程师，主要从事汽车气制动系统、转向系统管路生产、加工及整车管路连接后其性能体系能力的优化改进。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.18.077