套式管接头在国内汽车起重机上的应用

        徐州重型机械厂生产的ＱＹｌ６Ｋ～ＱＹ５０Ｋ汽车起重机自问世以来，现已大批量投放市场。Ｋ系列汽车起重机以其技术先进、造型美观、可靠性高、不漏油等优势深受广大用户喜爱，其原因之一就是采用了当今世界上最先进的管路连接件——卡套式管接头。

       卡套式管接头广泛的应用于油、气及腐蚀性介质的管路系统中，工作压力高达４０ＭＰａ，称得上是管接头家族中最为先进的一种管接头。它采用独特的卡套连接原理，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。

        卡套式管接头最早由德国ＥＲＭＥＴＯ公司于１９３０年发明出来，主要由三个部分组成：１）具有２４度锥形孔的接头体２）带有尖锐内刃的卡套３）起压紧作用的螺母。当拧紧螺母时，卡套在螺母的压力下被推入接头体的锥形孔内，并随之变形，这时卡套与接头体内锥面紧密接触，形成球形密封，同时卡套的内刃口自动卡入钢管外壁，卡套中部稍有拱形凸起，具有一定弹性，有利于密封和防止螺母松动，卡套尾部也径向收缩抱住管子，从而起到可靠的连接与密封的作用。

        卡套式管接头自诞生至今已经历了多次改进与发展，８０年代主要结构特点是采用渐进式多刃卡套，包括两片渐进工作刀刃，一个止动边和喇叭形状的环尾，大大提高了接头的交变抗弯强度和抗拉出强度，止动边则指明了装配到位点，从而提高了装配的可靠性。到了９０年代卡套式管接头又将卡套传统的刚性密封改为更为可靠的弹性密封，同时采用定位环使卡套在定位环内精确定位，接头不需要预装，不仅提高了装配的可靠性，而且降低了装配难度，提高了装配效率。

        目前，卡套式管接头在国内的应用历史还很短，我厂早在８０年代就已成功的将进口卡套式管接头应用到ＣＸ０１０３２及ＬＴＭ１０５０全地面上，终因成本太高而无法形成批量。然而推广国产卡套式管接头却有相当大难度，国内起重机的生产厂家仅有少数几家在汽车起重机上部分使用了国产卡套式管接头，如底盘液压系统。始终无一家能在液压系统上全部采用卡套式管接头。为了提高起重机的制造水平，减少焊接工作量和系统污染，提高液压系统清洁度，我们决心将国产卡套式管接头尽快应用到我厂汽车起重机上。

         通过调研国内卡套式管接头的主要生产制造厂家以及用户走访，我们发现国产卡套式管接头存在以下缺陷：

        １、我国现行的卡套式管接头标准为８３年施行，近２０年来再无研究改进，国外已发展到第五、第六代，而我们仍处在第一代，甚至赶不上国外最早一代的水平。

        ２、就国家标准而言，也存在不少缺点，如接头系列不全、压力级别低，无法应付各种复杂的压力高的使用场合。

        ３、没有国标变径接头，虽有部标变径接头，但由于材料及热处理等方面的原因，难以承受高压。基于同样的原因，与卡套式管接头配套使用的Ｂ型扣压式胶管接头也无法用于工程机械。

       ４、国标规定卡套式管接头的接头体和螺母一般采用３５号钢或Ｙ２０钢；卡套采用１０号钢，其表面热处理硬度为ＨＶ５５０～８００，芯部硬度范围为ＨＶ２２０～３００；管子采用１０号冷拔（或冷扎）无缝钢管。对卡套的制造精度和刃口热处理硬度要求较高，对于钢管的表面硬度及圆度要求也较高，加之国内厂家生产卡套式管接头缺乏经验，不合格品比例较高，如果卡套刃口的硬度达不到要求，或钢管的表面硬度太高、圆度不合格，导致卡套接头在液压系统中经常出现漏油和拔脱现象。

       ５、卡套式管接头的装配工艺较复杂，要求装配具有一定的技术水平和经验，特别是卡套式管接头的预装更是重要，预装的好坏直接影响到卡套的密封和抗拔脱能力。国外为提高预装质量己大量使用专用设备——预装机。国内目前还没有专业的预装机生产厂，卡套式管接头的预装大多靠手工预装，不仅效率低，且同工人的技术水平、工作态度有相当大的关系，装配质量很不稳定。

       ６、国产组合卡套接头达不到相应的压力等级。

        由于上述原因，使国产卡套式管接头在对安全性要求极高的起重机上一直得不到广泛应用。经过分析研究，我们采取了如下措施：

       首先，对国内生产厂家进行优选。将产品质量好的厂家定点，要求卡套的制造尺寸严格建循国家标准：

       其次，对卡套接头用钢管严格选材。一般汽车起重机的液压系统多用２０号无缝钢管，表面硬度高，圆度公差大，难以适应卡套接头的要求。为此，我们对生产钢管提出如下要求：采用１０号无缝钢管，无氧化退火，硬度不大于ＨＲＢ７５，弯曲度不大于１．５ｍｍ／ｍ，外径偏差±０．１，壁厚偏差±０．１，表面磷化并涂防锈油（这可以省掉酸洗工序）。

        第三，严格按规定进行装配。首先按要求长度截取管子，有专用锯床最好，条件不具备也可采用砂轮切割机，但一次截取的管子数量不能太多，一般３～５根，然后一定要用锉修整，保证管子外壁的粗糙度以及管子中心线与断面的垂直度，一般肉眼看基本垂直即可。其后应去毛刺，消除铁屑及污垢，做完上述工作后便可进行预装。

       卡套预装一般可采用手工预装，批量大时应考虑用预装机预装。手工预装可在台钳上进行，首先依次将螺母、卡套套在管子上，注意卡套刃口的方向应靠近管端，将管子插入接头体内锥孔到位，此时可先用手旋转螺母，旋转的同时转动管子，当管子转不动时，表明卡套已开始卡入管子，用扳手将螺母旋转一圈半，然后拆开检查，卡套应切入钢管外壁，接触均匀，切口位置无偏斜，卡套不应有轴向的位移，但可绕钢管旋转。检查合格后即可进入正式装配，开始仍用手旋转螺母，直到转不动为止，然后换用扳手，无力矩扳手时普通扳手也可以。为使卡套接头达到合适的密封力矩，我们的经验是：当用扳手拧紧螺母时开始感到很轻松，几圈后即感到阻力迅速增大，此时只需用力再旋转１／２圈（ＥＯ接头为１／４圈）即安装完毕。应用该装配法我们在试验台上进行了检测，即把管子一端堵死，另一端用卡套接头连接到打压机上。加压至３１．５ＭＰ，无泄漏无拔脱。随后我们又进行了装车试验，并一次获得成功。

        最后，可采取组合使用法。现阶段国产卡套接头的可靠性还难以同进口接头相比，特别体现在较大的规格上，因此我厂采用了将进口和国产卡套接头组合使用的办法，即钢管外径在１５以下的使用国产卡套接头，管径大于１５的则使用进口接头。这样既提高了产品的可靠性，同时又比全部采用进口卡套接头降低了成本，收到了良好效果。