壓力軟管、與其配合使用的連接零部件及二者的組合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械行業(yè)液壓/氣壓系統(tǒng)的管路部件，尤其涉及工程機械液壓系統(tǒng)的高壓軟管及其連接零部件。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，工程機械液壓系統(tǒng)的漏油問題一直是困擾行業(yè)的難題，而其中高壓軟管的漏油占據(jù)了絕大部分，是整個液壓系統(tǒng)中可靠性最薄弱的環(huán)節(jié)，維修更換頻繁，不但提高了用戶的使用成本，還污染環(huán)境，嚴重的可能會出現(xiàn)管體拔脫致人傷亡的惡性事件。
[0003]軟管總成一般分為扣壓式和可拆卸式，可拆卸式結(jié)構(gòu)因密封性和質(zhì)量難以保證(《機械設(shè)計手冊》-液壓傳動.第八章.液壓輔助件及液壓栗站.20-677頁1.2.5軟管接頭，化學工業(yè)出版社.2004版單行本.成大先主編)，故現(xiàn)有技術(shù)的工程機械高壓軟管基本上都采用扣壓式結(jié)構(gòu)，如圖1所示，利用扣壓設(shè)備將接頭芯X、管體G、軟管套T扣壓連接在一起，軟管套及接頭芯上設(shè)置環(huán)槽(扣壓齒)，以增強對管壁的扣壓咬合力從而提高抗拔脫性能。以上技術(shù)盡管已比較成熟，但仍存在以下難以克服的明顯不足:1、制作工藝復雜，扣壓質(zhì)量控制困難:扣壓量過大易于損傷管體鋼絲和膠層，且接頭芯管壁容易縱向塌陷；扣壓量過小又影響密封效果，且使用中管體容易拔脫；2、接頭芯的通徑小于管體通徑，接頭部位存在節(jié)流，變截面處易于產(chǎn)生紊流能量損耗;3、扣壓處存在多邊形效應(yīng)，扣壓部位管體一周圈的徑向壓縮量不是均勻分布的，位于多邊形尖角的部位壓縮量偏小，且管體內(nèi)壁易于在此處產(chǎn)生皺褶，造成漏油;4、接頭芯、軟管套無法重復利用，造成資源浪費，也增加了用戶的維修使用成本。由于以上技術(shù)上的不足，導致工程機械在使用過程中經(jīng)常發(fā)生高壓軟管扣壓處漏油、管體拔脫等故障。針對以上存在的問題，近年來也做了大量的改進，例如:為提高密封性能，在接頭芯的扣壓部位設(shè)置若干道密封圈并隨管體一起扣壓在接頭芯上(專利號:201210167200.7 ； 201420600091.8)；為提高防拔脫性能，改進軟管套及接頭芯上環(huán)槽(扣壓齒)的設(shè)置方式(專利號:99248007.8 ； 200520077228.7 ； 200620160181.5 ； 201120246152.I ；201120575790.8；201220297887.1；201220359891.6；201220719076.6；201320416406.9；201320654065.9; 201320891514.1)，或者采用外連鋼絲的方式將接頭芯和管體在外部連接，再增加一道防拔脫安全屏障(專利號:201420464379.7)；為避免接頭處產(chǎn)生紊流，接頭芯增設(shè)導流結(jié)構(gòu)(專利號:201420548536.2)。以上技術(shù)分別從不同的方面部分改進了現(xiàn)有技術(shù)的不足，但仍然無法從根本上徹底消除以上缺陷，尤其是對于工程機械，因其作業(yè)環(huán)境惡劣、使用工況復雜、野外維修不便等原因，對高壓軟管的可靠性指標有著更高的要求，現(xiàn)有的技術(shù)尚無法完全滿足客戶的需求，市場急需一種高可靠性的高壓軟管產(chǎn)品來滿足機器的工況需要，以減少野外停機維修時間、滿足工程進度、降低零部件更換成本、減少泄露污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有扣壓軟管總成制作工藝復雜、質(zhì)量控制困難、扣壓部位故障率高、接頭處存在節(jié)流及紊流、接頭芯及軟管套無法重復利用、使用成本高等問題，本發(fā)明提供了一種新型壓力軟管及其連接零部件，從根本上解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種新型壓力軟管及其連接零部件，包括錐形接頭、管體、半錐瓣及鎖固裝置。管體的中段為圓管形，兩端為沿軸線向外延伸擴張形成的壁厚均勻的錐形口。錐形接頭的中心為一與管體通徑一致的貫通油道，接頭的一端為錐形體，錐形體的小端朝外，錐形體的外圓錐面插在管體錐形口的內(nèi)圓錐面之內(nèi)并與其錐面匹配形成錐面密封配合;接頭的另一端為緊固連接結(jié)構(gòu)可與鎖固裝置、液壓件Y配合形成緊固連接。半錐瓣具有一基準面M和一表面為1/2圓錐面的內(nèi)凹錐面，該內(nèi)凹錐面的軸線及起始母線和終止母線均位于基準面M上。半錐瓣必須配對使用，裝配時使基準面M相對并重合，以基準面M為對稱面對稱裝配在管體錐形口的外圓錐面上，保證兩個半錐瓣的內(nèi)凹錐面理論上形成一個完整的內(nèi)圓錐面并與管體錐形口的外圓錐面匹配形成配合。當鎖固裝置與錐形接頭、液壓件Y緊固連接在一起后，兩個半錐瓣在徑向和軸向兩個方向的約束下，兩個半錐瓣的內(nèi)凹錐面始終形成一個完整的內(nèi)圓錐面緊壓在管體錐形口的外圓錐面上且保持正確的配合，而與此同時管體錐形口的內(nèi)圓錐面則緊壓在錐形接頭錐形體的外圓錐面上。當錐形接頭、管體、半錐瓣及鎖固裝置按以上裝配關(guān)系同軸裝配在一起并保證錐形接頭與鎖固裝置達到合適的緊固力后，管體錐形口的管壁便在錐形接頭的外圓錐面與半錐瓣的內(nèi)凹錐面之間受到合理的擠壓并產(chǎn)生符合密封要求的彈性變形，從而達到本發(fā)明密封連接的目的。鎖固裝置的軸向緊固力越大，夾持在錐形接頭的外圓錐面與半錐瓣的內(nèi)凹錐面之間的錐形口管壁所受的擠壓力也越大，因此密封效果可以通過鎖固裝置加以方便的控制，從而避免泄漏的發(fā)生。在管壁可以承受的合理的彈性變形范圍之內(nèi)，緊固力越大，密封效果越好，抵抗管體拔脫的能力也越強。理論上，管體的錐形口客觀上也有利于阻止管體拔脫，當管體受到軸向拉力時，管體錐形口上垂直于軸線的截面上的材料有向更小的截面流動的趨勢，而由于截面的大小已經(jīng)被限制在錐形接頭的外圓錐面與半錐瓣的內(nèi)凹錐面之間，因此大的截面要通過小的截面必須通過更大的擠壓變形來縮小截面面積，從而使管壁受到更大的擠壓，產(chǎn)生更大的抵抗拔脫的能力，所以，管體錐形口在承受軸向拉力時會越拉越緊，自動增加抵抗拔脫的能力，避免拔脫現(xiàn)象的發(fā)生。
[0006]—種新型壓力軟管及其連接零部件的組合裝置，包括錐形接頭、管體及鎖固裝置，其特征在于:管體的兩端設(shè)置有沿軸線向外延伸擴張形成的錐形口，錐形接頭的接頭外圓錐面1.5插在錐形口內(nèi)圓錐面6.2內(nèi)形成錐面配合;還包括配對使用的兩個半錐瓣(5 ； 5a ；5b)，半錐瓣具有內(nèi)凹錐面5.5，包裹裝配在管體錐形口的外圓錐面6.3上，鎖固裝置以合適的緊固力與錐形接頭配合對兩個半錐瓣(5;5a;5b)在徑向和軸向兩個方向形成約束，并在錐形接頭的接頭外圓錐面I.5與半錐瓣的內(nèi)凹錐面5.5之間形成對管體錐形口管壁的擠壓以使管體錐形口管壁產(chǎn)生符合密封要求的彈性變形。
[0007]進一步的，從管體錐形口的大端向外延伸設(shè)置有環(huán)形的唇口，唇口的內(nèi)徑等于錐形口內(nèi)圓錐面6.2的大端直徑，唇口的外徑不小于錐形口外圓錐面6.3的大端直徑。
[0008]進一步的，所述唇口還包括環(huán)狀的鎖口外圈4和鎖口內(nèi)圈8，二者套在管體口部并將管體增強層牢固連接在鎖口外圈4內(nèi)表面與鎖口內(nèi)圈8外表面之間。
[0009]進一步的，從半錐瓣(5; 5a; 5b)的內(nèi)凹錐面5.5的小錐面端向外軸向延伸出半圓柱面Π5.2，半圓柱面Π5.2與管體的圓管面6.1配合并包裹在其表面上。
[0010]進一步的，半錐瓣(5;5a; 5b)的半圓柱面Π 5.2 口部的棱邊倒圓以免損傷管體外表面。
[0011]進一步的，鎖固裝置為一鎖固螺母3，內(nèi)表面設(shè)置有鎖母內(nèi)圓柱面13.1、鎖母內(nèi)圓柱面Π 3.3及鎖母臺肩3.2，鎖母內(nèi)圓柱面Π 3.3靠外的一端還設(shè)置有鎖母內(nèi)螺紋3.4與錐形接頭I的外螺紋Π 1.3配合;半錐瓣5設(shè)置有半圓柱面ΙΠ5.7與鎖固螺母3的鎖母內(nèi)圓柱面Π3.3配合，受其徑向約束;而半錐瓣5設(shè)置的臺肩面5.4抵在鎖母臺肩3.2上，受其軸向約束；鎖母內(nèi)圓柱面13.1的直徑應(yīng)保證可穿過管體唇口(ΚΙ ;K2;K3)，并可套在半錐瓣5的半圓柱面15.1上。
[0012]進一步的，鎖固裝置包括鎖固環(huán)113、鎖固環(huán)Π14、定位銷16;錐形接頭為法蘭錐形接頭Ia，半錐瓣為法蘭半錐瓣5a，法蘭半錐瓣5a基準面M上設(shè)有定位銷孔5a.2，可以安裝定位銷16，配對使用的法蘭半錐瓣5a靠定位銷16定位并裝配在一起，并用鎖固環(huán)113、鎖固環(huán)Π 14套住其外圓面鎖定其徑向自由度。
[0013]進一步的，半錐瓣為帶翼邊法蘭半錐瓣5b，帶翼邊法蘭半錐瓣5b的兩側(cè)設(shè)置有沿基準面M向外延伸出的翼邊5b.1，翼邊5b.1上設(shè)置有若干與鎖固螺栓17相配合的安裝孔，鎖固螺栓17穿過翼邊5b.1上的安裝孔將兩個配對使用的帶翼邊法蘭半錐瓣5b緊固為一體。
[0014]進一步的，錐形接頭的接頭外圓錐面1.5上可設(shè)置至少一道油槽并安置密封圈7。
[0015]進一步的，所述密封圈7可替換為密封套9或在錐形口內(nèi)圓錐面6.2部位復合一層彈性密封材料。
[0016]—種新型壓力軟管，包括管體，管壁從內(nèi)到外依次劃分為內(nèi)膠層、增強層、外膠層3個功能層，其特征在于:管體的兩端設(shè)置有沿軸線向外延伸擴張形成的錐形口，錐形口