套式管接頭在國內汽車起重機上的應用

        徐州重型機械廠生產的ＱＹｌ６Ｋ～ＱＹ５０Ｋ汽車起重機自問世以來，現已大批量投放市場。Ｋ系列汽車起重機以其技術先進、造型美觀、可靠性高、不漏油等優勢深受廣大用戶喜愛，其原因之一就是采用了當今世界上最先進的管路連接件——卡套式管接頭。

       卡套式管接頭廣泛的應用于油、氣及腐蝕性介質的管路系統中，工作壓力高達４０ＭＰａ，稱得上是管接頭家族中最為先進的一種管接頭。它采用獨特的卡套連接原理，結構合理，使用方便，不需擴口，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年發明出來，主要由三個部分組成：１）具有２４度錐形孔的接頭體２）帶有尖銳內刃的卡套３）起壓緊作用的螺母。當擰緊螺母時，卡套在螺母的壓力下被推入接頭體的錐形孔內，并隨之變形，這時卡套與接頭體內錐面緊密接觸，形成球形密封，同時卡套的內刃口自動卡入鋼管外壁，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，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歷了多次改進與發展，８０年代主要結構特點是采用漸進式多刃卡套，包括兩片漸進工作刀刃，一個止動邊和喇叭形狀的環尾，大大提高了接頭的交變抗彎強度和抗拉出強度，止動邊則指明了裝配到位點，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的剛性密封改為更為可靠的彈性密封，同時采用定位環使卡套在定位環內精確定位，接頭不需要預裝，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的應用歷史還很短，我廠早在８０年代就已成功的將進口卡套式管接頭應用到ＣＸ０１０３２及ＬＴＭ１０５０全地面上，終因成本太高而無法形成批量。然而推廣國產卡套式管接頭卻有相當大難度，國內起重機的生產廠家僅有少數幾家在汽車起重機上部分使用了國產卡套式管接頭，如底盤液壓系統。始終無一家能在液壓系統上全部采用卡套式管接頭。為了提高起重機的制造水平，減少焊接工作量和系統污染，提高液壓系統清潔度，我們決心將國產卡套式管接頭盡快應用到我廠汽車起重機上。

         通過調研國內卡套式管接頭的主要生產制造廠家以及用戶走訪，我們發現國產卡套式管接頭存在以下缺陷：

        １、我國現行的卡套式管接頭標準為８３年施行，近２０年來再無研究改進，國外已發展到第五、第六代，而我們仍處在第一代，甚至趕不上國外最早一代的水平。

        ２、就國家標準而言，也存在不少缺點，如接頭系列不全、壓力級別低，無法應付各種復雜的壓力高的使用場合。

        ３、沒有國標變徑接頭，雖有部標變徑接頭，但由于材料及熱處理等方面的原因，難以承受高壓。基于同樣的原因，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械。

       ４、國標規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，加之國內廠家生產卡套式管接頭缺乏經驗，不合格品比例較高，如果卡套刃口的硬度達不到要求，或鋼管的表面硬度太高、圓度不合格，導致卡套接頭在液壓系統中經常出現漏油和拔脫現象。

       ５、卡套式管接頭的裝配工藝較復雜，要求裝配具有一定的技術水平和經驗，特別是卡套式管接頭的預裝更是重要，預裝的好壞直接影響到卡套的密封和抗拔脫能力。國外為提高預裝質量己大量使用專用設備——預裝機。國內目前還沒有專業的預裝機生產廠，卡套式管接頭的預裝大多靠手工預裝，不僅效率低，且同工人的技術水平、工作態度有相當大的關系，裝配質量很不穩定。

       ６、國產組合卡套接頭達不到相應的壓力等級。

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

       首先，對國內生產廠家進行優選。將產品質量好的廠家定點，要求卡套的制造尺寸嚴格建循國家標準：

       其次，對卡套接頭用鋼管嚴格選材。一般汽車起重機的液壓系統多用２０號無縫鋼管，表面硬度高，圓度公差大，難以適應卡套接頭的要求。為此，我們對生產鋼管提出如下要求：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，嚴格按規定進行裝配。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，但一次截取的管子數量不能太多，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。其后應去毛刺，消除鐵屑及污垢，做完上述工作后便可進行預裝。

       卡套預裝一般可采用手工預裝，批量大時應考慮用預裝機預裝。手工預裝可在臺鉗上進行，首先依次將螺母、卡套套在管子上，注意卡套刃口的方向應靠近管端，將管子插入接頭體內錐孔到位，此時可先用手旋轉螺母，旋轉的同時轉動管子，當管子轉不動時，表明卡套已開始卡入管子，用扳手將螺母旋轉一圈半，然后拆開檢查，卡套應切入鋼管外壁，接觸均勻，切口位置無偏斜，卡套不應有軸向的位移，但可繞鋼管旋轉。檢查合格后即可進入正式裝配，開始仍用手旋轉螺母，直到轉不動為止，然后換用扳手，無力矩扳手時普通扳手也可以。為使卡套接頭達到合適的密封力矩，我們的經驗是：當用扳手擰緊螺母時開始感到很輕松，幾圈后即感到阻力迅速增大，此時只需用力再旋轉１／２圈（ＥＯ接頭為１／４圈）即安裝完畢。應用該裝配法我們在試驗臺上進行了檢測，即把管子一端堵死，另一端用卡套接頭連接到打壓機上。加壓至３１．５ＭＰ，無泄漏無拔脫。隨后我們又進行了裝車試驗，并一次獲得成功。

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