BRPI0805366B1

BRPI0805366B1 - Estrutura de cabeça de conexão de tubo de injeção de combustível de pressão alta

Info

Publication number: BRPI0805366B1
Application number: BRPI0805366-9A
Authority: BR
Inventors: Nobuo Kato; Koichi Hayashi; Shoichiro Usui
Original assignee: Usui Co., Ltd.
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2019-10-15
Also published as: KR20090065452A; JP5178176B2; CN101463781A; RU2406005C2; KR101015482B1; CN101463781B; EP2072799B1; RU2008149652A; BRPI0805366A2; ATE517251T1; EP2072799A1; US20090151701A1; JP2009144668A; US7735473B2; BRPI0805366A8

Abstract

estrutura de cabeça de conexão de tubo de injeção de combustível de pressão alta. a presente invenção refere-se a uma estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção e combustível de pressão alta para evitar uma interferência entre um flange anular e uma parte oposta mantendo suficientemente uma extensão de direção axial de tubo da cabeça de conexão e para obter uma boa selabilidade para impedir vazamento durante processamento de autocorrosão com uma pressão alta não menor do que 300 mpa. uma estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção e combustível de pressão alta inclui, em uma parte de extremidade de conexão do tubo de aço fino de parede espessa, uma face de base esférica, um flange anular, e uma face cônica circular que se estende continuamente da face de base, em que são montadas uma arruela e uma porta de fixação, caracterizada pelo fato de que quando um tubo de aço fino de parede espessa é dotado de t (espessura de parede) id (diâmetro externo) <0,3, uma distância de direção axial de tubo li de uma extremidade de cabeça de conexão para a face posterior do flange anular é de 0,38d a o,7d, um raio de corpo esférico r da face de base é de 0,45d a 0,65d, e um diâmetro externo dl do flange anular é de 1,2d a 1,4d, em que uma face circular interna da cabeça de conexão inclui uma face estreitada de dois estágios sendo dotada de uma configuração de seção transversal na direção axial de tubo que alarga em direção à abertura do tubo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ESTRUTURA DE CABEÇA DE CONEXÃO DE TUBO DE INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL DE PRESSÃO ALTA.

Antecedentes da Invenção

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a uma estrutura de cabeça de conexão de tubo de injeção de combustível de pressão alta incluindo um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro relativamente fino disposto multifariously como uma trajetória de suprimento de combustível e coisa parecida para, como um exemplo, motor de combustão interna a diesel.

Descrição da Técnica Relacionada [002] Convencionalmente, um tubo de injeção de combustível de pressão alta sendo dotado de tal cabeça de conexão, conforme ilustrado na figura 5, é conhecido como compreendendo uma cabeça de conexão 12 definida, em uma parte de extremidade de conexão de um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro relativamente fino 11, por uma face de base esférica 113, um flange anular 115 em um intervalo de uma primeira face de base 113 em uma direção axial, e uma face arqueada 114 que se estreita em direção a uma ponta e se estende continuamente da face de base 113 para o flange anular 115 (referir-se à figura 4 do Pedido de Patente Japonês não Examinado Publicado de No. 2003-336560). Tal cabeça de conexão 112 é formada trabalhando com deformação usando pressão de um membro de soco da parte externa em uma direção axial de tubo, e, portanto, ocorre uma expansão em direção à parte externa de uma parede circular devido ao trabalho com deformação usando a pressão e criando por meio disso um bolso (parte rebaixada anular) 116 na face circular interna da cabeça sendo dota de um diâmetro interno ampliado e uma pressão de tensão aumentada da superfície interna devido à concenPetição 870190043775, de 09/05/2019, pág. 4/32

2/23 tração de tensão; e a cabeça de conexão 112 é submetida para uso em tal estado; mas os problemas como, por exemplo, erosão de cavitação ocorre proximal à parte de bolso devido ao fluido de pressão alta quando disposto e usado; e, infelizmente, ocorrem fissuras radiais na cabeça de conexão na direção radial devido à ruptura de desgaste com pontos de início no bolso, e ocorre fissura na direção circular devido à ruptura de desgaste ao redor do bolso.

[003] Como uma contramedida para tal problema, a invenção propõe, por exemplo, um tubo de injeção de combustível de pressão alta incluindo uma cabeça de conexão definida em uma parte de extremidade de um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro relativamente fino por uma face de base esférica, um flange anular proporcionado em um intervalo da face de base em uma direção axial do tubo, e uma superfície cônica circular que se estreita em direção à ponta e se estende continuamente da face de base para o flange anular, caracterizado por um método para fazer uma cavidade de ranhura curva anular oca em um ponto da superfície cônica circular e por meio disso fazendo o bolso oco e liso quando formado na parte interna da cabeça devido à formação da cabeça de conexão (referir-se à figura 1 do Pedido de Patente Japonês não Examinado Publicado de No. 2003-336560), um método cobrindo o bolso criado na parte interna da cabeça ao formar a cabeça de conexão onde a face circular externa define uma face de base cônica circular truncada ou arqueada truncada para encaixar a parte de cabeça oposta com um membro cilíndrico de metal encaixado na parte interna da cabeça (Pedido de Patente Japonês não Examinado Publicado de No. 2005-180218), e assim por diante.

[004] Ademais, esta invenção propõe uma estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção de combustível de pressão alta para obter substancialmente efeitos similares ou melhores do que uma

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3/23 tecnologia primeiro proposta, propondo um meio de impedir a ocorrência de fissuras na parte rebaixada do bolso devido à criação do bolso ao formar a cabeça, a ocorrência de fissuras devido à erosão de cavitação que ocorre proximal ao bolso devido ao fluxo do fluido de pressão alta quando disposto e usado, e o fenômeno de um alargamento do diâmetro e um aumento de pressão de tensão da superfície interna devido à concentração de pressão resultante da criação do bolso ao formar a cabeça (Pedido de Patente Japonês No. 2007-61085).

[005] Essa estrutura de cabeça de conexão de tubo de injeção de combustível de pressão alta é caracterizada pelo fato de que um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito é dotado de t (espessura de parede)/D (diâmetro externo) < 0,3, uma distância de direção axial de tubo L1 de uma extremidade de cabeça de conexão para a face posterior do flange anular é de 0,38D a 0,65D, um raio de corpo esférico R da face de base é de 0,45D a 0,65D, um diâmetro esterno D1 do flange anular é de 1,2D a 1,4D, e a face circular interna de cabeça é formada como uma face cilíndrica substancialmente chata e/ou uma superfície cônica sendo dotada de uma configuração de seção transversal em uma direção axial de tubo que é dotada de um diâmetro aproximadamente o mesmo daquele da face circular interna do tubo de aço (WO2007/105660); e quando o tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito (espessura de parede)/D (diâmetro externo) <0,3, uma distância de direção axial de tubo L1 de uma extremidade de cabeça de conexão para a face posterior do flange anular é de 0,38D a 0,7D, um raio de corpo esférico R da face de base é de 0,45D a 0,65D, um diâmetro esterno D1 do flange anular é de 1,2D a 1,4D, e a face circular interna da cabeça de conexão é formada como uma face cilíndrica chata e/ou uma superfície cônica sendo dotada de uma configuração de seção transversal em uma direção axial de tubo que é dotada de um diâmetro aproximadamente o mesmo daquele da

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4/23 face circular interna do tubo de aço; e adicionalmente para uma cabeça de conexão, um ângulo θ de um ângulo apical de uma superfície cônica circular (face de base pressurizada) que se estreita em direção a uma ponta e se estende continuamente de uma face de base esférica para um flange anular ou a uma proximidade do flange anular é de 50 a 60 graus, um diâmetro máximo D3 da superfície cônica circular é de 1,09D, e uma superfície cônica circular, uma superfície cônica circular sendo dotada de uma configuração saliente ou rebaixada, ou uma face cilíndrica se estende de uma parte de diâmetro máximo da superfície cônica circular para o flange anular.

[006] Para a estrutura de cabeça de conexão do tubo de injeção de combustível de pressão alta de acordo com O Pedido de Patente Japonês No. 2007-61085 acima mencionado e o documento WO2007/105660, a face circular da interna da cabeça de conexão é dotada de uma face substancialmente chata sendo dotada de uma configuração de seção transversal em uma direção axial de tubo aproximadamente a mesma da face circular interna do tubo de aço, e, portanto, quase nenhum bolso (parte rebaixada anular) é criado trabalhando plasticamente a parte interna da cabeça de conexão; e, portanto, são proporcionados excelentes efeitos como, por exemplo, a eliminação da ocorrência de fissuras na parte rebaixada da parte de bolso ao formar a cabeça, as preocupações com a ocorrência de fissuras devido a erosão e cavitação por pressão fluida dentro da cabeça, e fenômeno de alargamento do diâmetro do diâmetro interno e um aumento da pressão de tensão da superfície interna devido à concentração de pressão resultante da criação do bolso ao formar a cabeça; reduzindo drasticamente a possibilidade da face circular interna da cabeça de conexão servir como um ponto de partida da ruptura de desgaste, e coisa parecida.

Sumário da Invenção

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5/23 [007] Contudo, foi determinado que para a estrutura de cabeça de conexão de tubo de injeção de combustível de pressão alta de acordo com o Pedido de Patente Japonês No. 2007-61085 acima mencionado, uma extensão de direção axial da cabeça de conexão pode não ser suficientemente mantida; e, infelizmente, há preocupações de que um flange anular possa interferir com a parta oposta; existe um risco de deterioração da vedabilidade devido ao desalinhamento axial do bocal (plugue de vedação) e o corpo tubular no caso em que o processamento de autocorrosão seja realizado no tubo de injeção de combustível de pressão alta; especificamente, para o processamento de autocorrosão com uma pressão alta de até 300 MPa, há preocupações de que, infelizmente, possa ocorrer vazamento.

[008] A presente invenção é realizada para solucionar os problemas convencionais, e está direcionada a propor uma estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção de combustível de pressão alta para evitar uma interferência entre um flange anular e uma parte oposta mantendo suficientemente uma extensão de direção axial de tubo da cabeça de conexão e para obter uma boa vedabilidade para impedir vazamento durante o processamento de autocorrosão com uma pressão alto de até 300 MPa.

[009] Uma estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção de combustível de pressão alta de acordo com a presente invenção compreende, em uma parte de extremidade de conexão de um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito, uma face de base esférica, um flange anular formado em um intervalo de uma face de base em uma direção axial de tubo, e uma superfície cônica circular que é dotada aproximadamente de uma face substancialmente esférica que se estreita em direção à ponta e se estende continuamente da face de base para o flange anular ou para uma proximidade do flange anular, onde uma porca de fixação está montada para engatar

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6/23 direta ou indiretamente uma face posterior do flange anular, caracterizado pelo fato de que quando o tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito é dotado de t(espessura de parede)/D (diâmetro externo) <0,3, uma distância de direção axial de tubo L1 de uma extremidade de cabeça de conexão para a face posterior do flange anular é de 0,38D a 0,7D, um raio de corpo esférico R da face de base é de 0,45D a 0,65D, um diâmetro esterno D1 do flange anular é de 1,2D a 1,4D, e a face circular interna da cabeça de conexão compreende uma face estreita em dois estágios compreendendo uma configuração em seção transversal em uma direção axial de tubo do tubo de aço que alarga em direção à abertura do tubo.

[0010] Ainda, uma estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção de combustível de pressão alta compreende, uma parte de extremidade de conexão de um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito, uma face de base esférica, um flange anular formado em um intervalo da face de base em uma direção axial de tubo, e uma superfície cônica circular que é dotada aproximadamente de uma face substancialmente esférica que se estreita em direção à ponta e se estende continuamente de uma face de base para o flange anular ou para uma proximidade do flange anular, onde uma porca de fixação está montada para engatar direta ou indiretamente uma face posterior do flange anular, caracterizado pelo fato de que quando o tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito é dotado de t (espessura de parede)/D (diâmetro externo) <0,3, uma distância de direção axial de tubo L1 de uma extremidade de cabeça de conexão para a face posterior do flange anular é de 0,38D a 0,7D, um raio de corpo esférico R da face de base é de 0,45D a 0,65D, e um diâmetro esterno D1 do flange anular é de 1,2D a 1,4D, onde uma face circular interna da cabeça de conexão compreende uma face estreitada de dois estágios compreendendo uma configuração de seção transversal em uma dire

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7/23 ção de um eixo geométrico tubular do tubo de aço que alarga em direção à abertura do tubo.

[0011] A presente invenção é adicionalmente dotada de uma modalidade favorável onde a face estreitada de dois estágios é característica pelo fato de que uma profundidade de estreitamento total LT de uma extremidade de cabeça de conexão é de 0,65L1 a 1,3L1, um diâmetro de abertura DT1 do primeiro estágio da face estreitada da parte interna de uma circunferência interna de cabeça de conexão é de 1,15Din a 1,7Din onde Din representa um diâmetro interno do tubo de aço fino de espessura de parede fina, um diâmetro de abertura D72 do segundo estágio da face estreitada em um lado de extremidade de abertura de cabeça de conexão e se estendendo do primeiro estágio da face estreitada é de 1,Din a 1,9Din, e uma metade de ângulo θ de estreitamento de segundo estágio é de 20 a 45 graus.

[0012] É favorável que o tubo de injeção de combustível de pressão alta da presente invenção use um material sendo dotado de uma força de tensão não menor do que 600 MPa.

[0013] Em uma estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção de combustível de pressão alta de acordo com a presente invenção, a face circular interna da cabeça de conexão inclui uma face estreitada de dois estágios sendo dotada de uma configuração de seção transversal em uma direção axial de tubo do tubo de aço que alarga em direção à abertura, e, portanto, quase nenhum bolso (parte rebaixada anular) é criada trabalhando plasticamente a parte interna da cabeça de conexão; e, portanto, a ocorrência de fissuras na parte rebaixada da parte de bolso ao formar a cabeça, as preocupações da ocorrência e fissuras devido à erosão de cavitação pela pressão fluida dentro da cabeça, e são eliminados o fenômeno de um alargamento de diâmetro do diâmetro interno e um aumento da pressão de tensão da superfície interna devido à concentração de pressão resultante da

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8/23 criação do bolso ao formar a cabeça; pode ser drasticamente reduzida a possibilidade da face circular interna de cabeça de conexão servindo como um ponto de início da ruptura de desgaste; e mesmo quando um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito é dotado de um t (espessura de parede)/D (diâmetro externo) <3, pode ser evitada uma interferência entre o flange anular e a parte oposta durante a conexão; as funções normais da parte de conexão do tubo de injeção de combustível de pressão alta pode ser mantida ao usar um motor de combustão interna; e é possível alcançar um efeito de regularização no fluxo do combustível combinado com uma injeção de combustível mais preciso porque o bolso quase não existe.

[0014] Ainda, uma face circular interna de cabeça de conexão inclui uma face estreitada de dois estágios sendo dotada de uma configuração de seção transversal em uma direção axial de tubo do tubo de aço que alarga em direção à abertura, e o volume da cabeça pode ser reduzido durante a formação com deformação mesmo para a cabeça de conexão sendo dotada de uma extensão de direção axial relativamente longa estabelecendo apropriadamente a extensão do estreitamento da direção axial do tubo e o ângulo de estreitamento; a deformação é reduzida levando ativamente um mandril a contatar a face interna de cabeça durante a formação da cabeça por um método para formar a cabeça usando um mandril, e o bolso é eliminado ou reduzido tanto quanto possível; pode ser aperfeiçoada a vedabilidade entre o bocal (plugue de vedação) e o corpo tubular assegurando uma vedação estável ou linha de vedação durante o processamento de autocorrosão realizado no tubo de injeção de combustível de pressão alta; e é assegurada a estabilidade e confiabilidade da vedação mesmo para o processamento de autocorrosão com uma pressão alta não menor do que 300 MPa.

Breve Descrição dos Desenhos

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9/23 [0015] Esses e outros objetivos e vantagens da presente invenção se tornarão mais claros ao ler a descrição detalhada que se segue e os desenhos que a acompanham, nos quais:

[0016] A figura 1 é uma vista lateral em corte vertical ilustrando um primeiro exemplo de uma estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção de combustível de pressão alta de acordo com a presente invenção.

[0017] A figura 2 é uma vista lateral em corte vertical ilustrando um segundo exemplo de uma estrutura de cabeça de conexão da mesma.

[0018] A figura 3 é uma vista lateral em corte vertical ilustrando um terceiro exemplo de uma estrutura de cabeça de conexão da mesma.

[0019] A figura 4 é uma vista lateral em corte vertical ampliada de um componente essencial ilustrando um exemplo de um estado de instalação da estrutura de cabeça de conexão do tubo de injeção de combustível de pressão alta de acordo com a presente invenção com um bocal (ver plugue) durante um processamento de autocorrosão.

[0020] A figura 5 é uma vista lateral em corte vertical ilustrando um exemplo de uma cabeça de conexão de um tubo de injeção de combustível de pressão alta relacionado à presente invenção.

Descrição das Referências Numéricas tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito cabeça de conexão

2a Face estreitada de dois estágios

2a-1 Primeiro estágio de face estreitada

2a-2 Segundo estágio de face estreitada

2a-3 Linha de interface (linha de vedação)

Face de vedação esférica (face de vedação pressurizada)

Face cônica substancialmente circular

Flange anular

Parte oposta

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6a Face de vedação (Face de vedação de sustentação de pressão)

Bocal (plugue de vedação)

Arruela (arruela de manga)

- 1 Face de contato

Porca de fixação θ Metade de ângulo de estreitamento

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas [0021] Para uma estrutura de cabeça de conexão da presente invenção, e quando o tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito é dotado de t(espessura de parede) /D (diâmetro externo) < 3,0, uma distância de direção axial de tubo L1 da extremidade de cabeça de conexão par a face externa do flange anular é limitado de 0,38D a 0,7D a fim de assegurar uma extensão de direção axila de tubo para evitar uma interferência entre o flange anular e a parte oposta; e porque quando a distância de direção axial de tubo L1 for menor do que 0,38D, a cabeça não pode ser formada; e, por outro lado, quando a distância de direção axial de tubo L1 for maior do que 0,7D, é criado um bolso e o bolso gradualmente se torna maior. Ainda, o raio de corpo esférico R da face de base é de 0,45D a 0,65D porque quando o raio de corpo esférico R for menor do que 0,45D, a cabeça não pode ser formada; e, por outro lado, quando o raio de corpo esférico R for maior do que 0,65D, é criado um bolso e o bolso se torna gradualmente maior. Ademais, o diâmetro externo D1 do flange anular é de 1,2D a 1,4D porque quando o diâmetro externo D1 é menor do que 1,2D, não pode ser assegurada uma área de superfície pressurizada ampla para transmitir uma força axial alta quando seguramente fixado à parte oposta; e, por outro lado, quando o diâmetro externo D1 for maior do que 1,4D, é criado um bolso e o bolso se torna gradualmente maior.

[0022] Ainda, para a estrutura de cabeça de conexão da presente invenção, e quando um tubo de aço de espessura de parede de diâPetição 870190043775, de 09/05/2019, pág. 13/32

11/23 metro estreito é dotado de t(espessura de parede) /D(diâmetro externo) <0,3, uma distância de direção axial de tubo L1 da extremidade de cabeça de conexão para a face posterior do flange anular é limitado de 0,38D a 0,7D quando a distância de direção axial de tubo L1 for menor do que 0,38D, a cabeça não pode ser formada; e, por outro lado, quando a distância de direção axial de tubo L1 for maior do que 0,7D, é criado um bolso e o bolso se torna gradualmente maior. As razões para limitar os valores do raio de corpo esférico R da face de base e o diâmetro externo D1 do flange anular são similares ao caso quando o tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito é dotado de t (espessura de parede)/D (diâmetro externo) < 0,3 e, portanto, são omitidos.

[0023] Além disso, para uma estrutura de cabeça de conexão da presente invenção, a face circular interna da cabeça de conexão é formada como uma face estreitada de dois estágios sendo dotada de uma configuração de seção transversal na direção axial do tubo do tubo de aço que alarga em direção à abertura a fim de reduzir o volume da cabeça durante a formação com deformação mesmo para uma cabeça de conexão sendo dotada de uma extensão de direção axial de tubo longa; reduz a deformação levando ativamente um mandril a contatar a face interna de cabeça durante a formação da cabeça por um método para formar a cabeça usando um mandril; elimina ou reduz o bolso tanto quanto possível; e aperfeiçoa a vedabilidade assegurando uma face de vedação estável (contato de superfície) ou linha de vedação (contato de linha) durante o processamento de autocorrosão com uma pressão alta não menor do que 300 MPa.

[0024] Para a face circular interna da cabeça de conexão, a profundidade de estreitamento total LT da extremidade de cabeça de conexão da face estreitada de dois estágios é de 0,65L1 a 1,3L1 porque quando a profundidade de estreitamento total LT for menor do que

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0,65L1, o efeito da redução do voluma da ponta durante a formação com deformação é insuficiente; e, por outro lado, quando a profundidade de estreitamento total LT for maior do que 1,3L1, a espessura da parede presa entre o mandril e a placa se torna menor do que a espessura de parede inicial e se torna difícil trabalhar plasticamente.

[0025] Adicionalmente, o diâmetro de abertura DT1 do primeiro estágio de face estreitada da parte interna da circunferência interna da cabeça de conexão é de 1,15Din a 1,7Din onde Din é o diâmetro interno do tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito porque quando o diâmetro de abertura DT1 é menor do que 1,15Din, o efeito de redução do volume da parede da cabeça de conexão é pequeno, há preocupação de que o bolso possa ser criado ou um bolso maior possa ser formado, e é difícil assegurar uma face de vedação estável (linha de vedação) durante o processamento de autocorrosão; e, por outro lado, quando o diâmetro da abertura DT1 é maior do que 1,7Din, a diferença dos diâmetros entre a abertura de diâmetro DT1 e o segundo estreitamento no lado de extremidade da abertura de cabeça de conexão é apenas leve e o segundo estreitamento quase não é formado, e é difícil assegurar uma face de vedação estável (linha de vedação) durante o processamento de autocorrosão.

[0026] Ainda, o diâmetro de abertura DT2 do segundo estágio de face estreitada no lado da extremidade da abertura de cabeça do primeiro estágio da face estreitada é de 1,2Din a 1,9Din porque quando o diâmetro de abertura D72 é menor do que 1,2Din, a diferença entre os diâmetros do da DT2 e o diâmetro de abertura DT1 é apenas leve e o segundo estreitamento quase não é formado, e é difícil assegurar uma face de vedação estável (linha de vedação) durante o processamento de autocorrosão; e, por outro lado, quando o diâmetro de abertura DT2 é maior do que 1,9Din, a espessura da parede da parte da ponta da face de vedação esférica se torna fina, a força declina, e há uma preo

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13/23 cupação no sentido de que possa ocorrer deformação ao fixar seguramente na parte oposta.

[0027] Ademais, o segundo estágio da metade de ângulo de estreitamento θ é de 20 a 45 graus porque quando o segundo estágio da metade de ângulo de estreitamento θ é maior do que 20 graus, o bocal (plugue de vedação) tende a entrar profundamente durante o processamento de autocorrosão, aumentando por meio disso a força em uma direção para expandir o diâmetro da parte de extremidade de tubo e aumentar a deformação da ponta a despeito do material de força relativamente alta sendo dotado de uma força de tensão não menor do que 600 MPa, e há uma preocupação no sentido de que possa ocorrer deformação na face de vedação esférica mais importante; e, por outro lado, quando o segundo estágio da metade de ângulo de estreitamento θ é maior do que 45 graus, a variação de tolerância do desalinho axial (concentricidade) entre o bocal (plugue de vedação) e o tubo de injeção durante o processamento de autocorrosão se torna pequena demais, e há uma preocupação do sentido de que possa ocorrer vazamento durante o funcionamento efetivo.

[0028] Adicionalmente, para a presente invenção, a força de tensão do tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito não é menor do que 600 MPa a fim de possibilitar uma pressão de processamento de autocorrosão alta, proporcionar uma alta pressão compressiva residual alta, e possibilitar efeitos de autocorrosão marcada. Para o tipo de aço do tubo de aço fino de parede espessa, são favoráveis aço inoxidável, aço TRIP, aço carbono para tubos de pressão alta, liga de aço, e coisa parecida. Para o tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito material sendo dotado de uma força de tensão menor do que 600 MPa, a força de tensão da parte de cabeça de conexão pode ser aumentada para não menos do que 600 MPa por um tratamento térmico após a formação da cabeça de conexão.

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14/23 [0029] A figura 1 é uma vista lateral em corte vertical ilustrando um primeiro exemplo de uma estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção de combustível de pressão alta de acordo com a presente invenção; a figura 2 é uma vista lateral em corte vertical ilustrando um segundo exemplo de uma estrutura de cabeça de conexão da mesma; a figura 3 é uma vista lateral em corte vertical ilustrando um terceiro exemplo de uma estrutura de cabeça de conexão da mesma; e a figura 4 é uma vista lateral em corte vertical ampliada de componente essencial ilustrando um exemplo de um estado de instalação de um bocal (plugue de vedação) durante o processamento de autocorrosão de uma estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção de combustível de pressão alta de acordo com a presente invenção; 1 indica um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito; 2 indica uma cabeça de conexão; 2a indica uma face estreitada de dois estágios; 2a-1 indica um primeiro estágio de face estreitada; 2a-2 indica um segundo estágio de face estreitada; 2a-3 indica uma linha de interface (linha de vedação); 3 denota uma face de vedação esférica (face de vedação pressurizada); 4 indica uma face cônica substancialmente circular; 5 indica um flange anular; 6 indica uma parte oposta; 6a indica uma face de vedação (face de vedação de sustentação de pressão); 7 indica um bocal (plugue de vedação); 8 indica uma arruela (arruela de manga); 9 indica uma porca de fixação; e θ indica uma metade de ângulo de estreitamento.

[0030] O tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito 1 é um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro relativamente estreito cortado para uma dimensão e feito de um material e aço como, por exemplo, aço inoxidável, aço TRIP, aço carbono para tubos de pressão alta, ou liga de aço sendo dotada de uma força de tensão de não menos do que 600 MPa, onde o diâmetro de tubo D é em torno de 6 mm a 10 mm, e a espessura de parede t é em torno de 1,25 mm a

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3,5 mm.

[0031] A estrutura de cabeça de conexão do tubo de injeção de combustível de pressão alta do primeiro exemplo ilustrado na figura 1 inclui, na parte de extremidade de conexão do tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito 1, uma face circular externa definida por: uma face de base esférica 3 para encaixar na parte de base oposta; um flange anular 5 proporcionado em um intervalo da face de base 3 em uma direção axial de tubo;e uma superfície cônica circular 4 que á dotada de uma configuração se seção transversal em uma direção axial de tubo que é curta ou reta; se estreita em direção à ponta, e se estende continuamente da face de base 3 para o flange anular 5; e uma abertura de cabeça onde a face circular interna da cabeça de conexão é formada como uma face estreitada de dois estágios 2a sendo dotada de configuração de seção transversal na direção do eixo geométrico tubular do tubo de aço que alarga em direção à abertura; e a estrutura de cabeça de conexão do tubo de injeção de combustível de pressão alta inclui uma cabeça de conexão 2 na qual quase não existe bolso na face circular interna.

[0032] Para a cabeça de conexão 2 mencionada acima, uma distância de direção axial de tubo L1 da extremidade de cabeça de conexão para a face posterior do flange anular 5 é de 0,38D a 7D onde t/D é menor do que 0,3 ou maior do que 0,3, onde t representa a espessura de parede e D representa o diâmetro externo do tubo de aço fino de parede espessa 1; o raio de corpo esférico R da face de base 3 é de 0,45D a 0,65D; e o diâmetro externo D1 do flange anular 5 é de 1,2D a 1,4D.

[0033] Ainda, para a face estreitada de dois estágios 2a que inclui um primeiro estágio de face estreitada 2a-1 da parte interna da circunferência interna da cabeça de conexão 2 e o segundo estágio de face estreitada 2a-2 no lado da extremidade da abertura da cabeça de coPetição 870190043775, de 09/05/2019, pág. 18/32

16/23 nexão do primeiro estágio de face estreitada. A profundidade de estreitamento total LT da extremidade de cabeça de conexão é de 0,65L1 a 1,3L1; o diâmetro de abertura DT1 do primeiro estágio de face estreitada é de 1,15Din a 1,7Din onde Din representa o diâmetro interno do tubo de aço fino de parede espessa; o diâmetro de abertura DT2 do segundo estágio de face estreitada é de 1,2Din a 1,9Din; e o segundo estágio de metade de ângulo de estreitamento θ é de 20 a 45 graus.

[0034] Uma arruela 8 está encaixada firmemente ou encaixada frouxamente em uma parte de pescoço inferior do flange anular 5 por um método como, por exemplo, caulking. Uma face de contato 8-1 da arruela 8 para contatar uma porca de fixação 9 é uma face planar, uma face cônica circular, ou uma face esférica. Ademais, a face de contato da arruela 8 do flange anular 5 pode ser uma face chata perpendicular ao eixo geométrico tubular ou uma superfície cônica circular sendo dotada de diâmetro diminuindo em direção à retaguarda ao longo do eixo geométrico tubular.

[0035] Um segundo exemplo ilustrado na figura 2 exemplifica a cabeça de conexão 2 de um tubo de injeção de combustível de pressão alta sendo dotado de uma espessura de parede de tudo relativamente espessa e um corpo esférico relativamente grande da face de base de ponta em comparação aqueles do primeiro exemplo ilustrado na figura 1; e a cabeça de conexão 3, similar àquela ilustrada na figura 1, inclui uma face circular externa definida por: uma face de base esférica 3 para encaixar na parte de base oposta; um flange anular 5 proporcionado em um intervalo da face de base 3 em uma direção axial de tubo; e uma superfície cônica substancialmente circular 4 que é dotada de uma configuração se seção transversal na direção axial de tubo que é curva ou reta, se estreita em direção a uma ponta, e se estende continuamente da face de base 3 para o flange anular 5; e a abertura de cabeça onde a face circular interna de cabeça é formada

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17/23 como uma face estreitada de dois estágios 2a sendo dotada de uma configuração de seção transversal na direção axial do tubo de aço que alarga em direção abertura; e onde quase não existe bolso na face de circunferência interna.

[0036] Um terceiro exemplo ilustrado na figura 3 exemplifica a cabeça de conexão 2 de um tubo de injeção de combustível de pressão alta sendo dotado de um diâmetro de tubo e uma espessura de parede de tubo o mesmo tamanho (diâmetro D de 8 mm e diâmetro Din de 4 mm) daqueles do primeiro exemplo ilustrado na figura 1; e a cabeça de conexão 2, similar àquelas ilustradas na figura 1 e na figura 2, inclui uma face circular externa definida por: uma face de base esférica 3 para encaixar na parte de base oposta; um flange anular 5 proporcionado em um intervalo da face de base 3 em uma direção axial de tubo; e uma superfície cônica substancialmente circular 4 que é dotada de uma configuração de seção transversal na direção axial de tubo que é curva ou reta, se estreita em direção à ponta, e se estende continuamente da face de base 3 para o flange anular 5; e uma abertura de cabeça onde a face circular interna e cabeça é formada como uma face estreitada de dois estágios 2a sendo dotada de uma segunda configuração transversal na direção axial do tubo do tubo de aço que alarga em direção à abertura; mas para esse exemplo, a cabeça de conexão 2 é proporcionada onde a distância de direção axial de tubo L1 da extremidade de cabeça de conexão para a face posterior do flange anular 5 e a profundidade de estreitamento total LT da extremidade de cabeça de conexão são quase a mesma e quase não existe bolso na face de circular interna.

[0037] Para as estruturas de cabeça de conexão dos exemplos ilustrados na figura de 1 a figura 3, a face estreitada de dois estágios

2a sendo dotada de uma configuração de seção transversal na direção axial de tubo do tubo de aço que alarga em direção à abertura é proPetição 870190043775, de 09/05/2019, pág. 20/32

18/23 porcionada na parte de diâmetro interno da cabeça de conexão, e, por meio disso, no caso em eu a distância de direção axial de tubo L1 da extremidade de cabeça de conexão para a face posterior do flange anular 5, isto é, a extensão da cabeça de conexão, não é maior do que 0,7D; o volume do espaço definindo a cabeça de conexão pode ser reduzido, a deformação é reduzida levando ativamente um mandril a contatar a face interna de cabeça durante a formação da cabeça por um método par formar a cabeça usando um mandril; e o bolso pode ser eliminado ou reduzido tanto quanto possível.

[0038] Ainda, no exemplo do segundo estágio de face estreitada 2a-2 no lado da abertura da cabeça de conexão da face estreitada de dois estágios 2a, a formação é realizada por um método para formar a cabeça usando um mandril, e por meio do qual a formação pressurizada é realizada com uma pressão de face alta, e é obtida uma face de vedação sendo dotada de uma boa precisão da forma e uma face regular; e, portanto, a forma é estável, e a vedabilidade durante o processamento de autocorrosão descrita abaixo é boa.

[0039] Ademais, conforme ilustrado no exemplo de um estado de encaixe de um bocal (plugue de vedação) durante o processamento de autocorrosão na figura 4 para a estrutura de cabeça de conexão do tubo de injeção de combustível de pressão alta de acordo com a presente invenção, um ocal (plugue de vedação) 7 é encaixado na parte do segundo esta no lado da extremidade de abertura de cabeça de conexão da face estreitada de dois estágios 2a, e, portanto, o bocal (plugue de vedação) 7 e o corpo tubular 1 são encaixados precisamente com pressão juntos sem desalinho axial, e o segundo estágio da face estreitada 2a-2 é dotado de uma face de vedação sendo dotada de uma boa precisão de forma e face regular conforme mencionado acima, e, portanto, é obtida uma boa estabilidade mesmo ao aplicar uma pressão leve na direção da seta P; especificamente, mesmo para

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19/23 processamento de autocorrosão com uma pressão alta não sendo menor do que 300 MPa são asseguradas a estabilidade e confiabilidade da vedação. Na figura 4, a parte do segundo estágio de face estreitada 2a-2 é uma face de vedação (contato de superfície) do bocal (plugue de vedação)7, mas não é preciso mencionar que o bocal (plugue de vedação)7 pode ser encaixado em uma parte de uma linha de interface anular 2a-3 entre o primeiro estágio de face estreitada 2a-1 e o segundo estágio de face estreitada 2a-2 onde a parte da linha de interface 2a-3 age como uma linha de vedação (contato de linha). Além disso, é possível vedar formando um contato de linha em uma extremidade de abertura da cabeça de conexão 2 (uma extremidade de abertura do segundo estágio de face estreitada 2a-2).

Exemplo 1 [0040] A cabeça de conexão ilustrada na figura 1 foi formada usando um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito (qualidade de material: DIN ST52 equivalente a uma força de tensão de 800 MPa) sendo dotado de um diâmetro de tubo D de 8,0 mm, um diâmetro interno Din de 4,0 mm, e uma espessura de parede t de 0,2 mm (t/D = 0,25) por um método para formar a cabeça usando um mandril. Para o diâmetro de tubo D e a espessura de parede t de cada tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito desse exemplo, e para a cabeça de conexão obtida, a distância de direção axial de tubo L1 da extremidade de cabeça de conexão para a face posterior do flange anular, o raio de corpo esférico R da face de base, o diâmetro externo D1 do flange anular, a profundidade de estreitamento total LT da extremidade de cabeça de conexão, o diâmetro de abertura DT1 do primeiro estágio de face estreitada, o diâmetro de abertura DT2 do segundo estágio de face estreitada, e a metade de ângulo de estreitamento θ são respectivamente L1 = 5,0 mm, R = 4,325 mm, D1 = 11 mm, LT = 3,0 mm, DT1 = 4,7 mm, DT2 = 5,2 mm,

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20/23 e θ = 22 graus, mas não foi confirmada nenhuma criação de um bolso (parte rebaixada anular) na face circular interna de cabeça de conexão. Adicionalmente, como um resultado da realização do processamento de autocorrosão com uma pressão leve de 500 MPa no tubo de injeção de combustível de pressão alta incluindo a cabeça de conexão para confirmar a vedabilidade da cabeça de conexão obtida, não foi confirmado absolutamente nenhum vazamento do meio de pressurização da parte encaixada (plugue de vedação).

Exemplo 2 [0041] A cabeça de conexão ilustrada na figura 2 foi formada usando um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito (qualidade de material: DIN ST52 equivalente com uma força de tensão de 640 MPa) sendo dotado de um diâmetro de tubo D de 9,0 mm, um diâmetro interno de tubo Din de 3,0 mm, e uma espessura de parede t de 3,0 mm (t/D = 0,33) por um método para formar a cabeça usando um mandril. Para o diâmetro de tubo D e a espessura de parede t de cada tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito, e para a cabeça de conexão obtida, a distância de direção axial de tubo L1 da cabeça de conexão para a face posterior do flange anular, o raio de corpo esférico R da face de vedação, o diâmetro externo D1 do flange anular, a profundidade de estreitamento total LT da extremidade da cabeça de conexão, o diâmetro de abertura DT1 do primeiro estágio da face estreitada, o diâmetro de abertura DT2 d segundo estágio da face estreitada, e a metade do ângulo de estreitamento θ são respectivamente L1 = 4,0 mm, R = 4,75 mm, D1 = 12 mm, LT = 6,3 mm, DT1 = 5,1 mm, DT2 = 5,7 mm e θ = 35 graus, mas não foi confirmada nenhuma criação de um bolso (parte rebaixada anular) na face circular interna da cabeça de conexão.

[0042] Adicionalmente, como um resultado da realização do processamento de autocorrosão com uma pressão alta de 700 MPa no

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21/23 tubo de injeção de combustível de pressão alta incluindo a cabeça de conexão para confirmar a vedabilidade da cabeça de conexão obtida, também não foi confirmada absolutamente nenhum vazamento do meio de pressurização da parte encaixada do bocal (plugue de vedação) para esse exemplo.

Exemplo 3 [0043] A cabeça de conexão ilustrada na figura 3 foi formada usando um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito (qualidade de material: DIN ST52 equivalente com uma força de tensão de 800 MPa) sendo dotado de um diâmetro de tubo D de 8,0 mm, um diâmetro interno de tubo Din de 4,0 mm, e uma espessura de parede t de 2,0 mm (t/D = 0,25) por um método para formar a cabeça usando um mandril. Para o diâmetro de tubo D e a espessura de parede t de cada tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito, e para a cabeça de conexão obtida, a distância de direção axial de tubo L1 da cabeça de conexão para a face posterior do flange anular, o raio de corpo esférico R da face de vedação, o diâmetro externo D1 do flange anular, uma profundidade de estreitamento total LT da extremidade de cabeça de conexão, e o diâmetro de abertura DT1 do primeiro estágio de face estreitada, o diâmetro de abertura DT2 do segundo estágio de face estreitada, e a metade do ângulo de estreitamento θ são respectivamente L1 = 5,0 mm, R = 4,325 mm, D1 = 11 mm, LT = 5,1 mm, DT1 = 4,7 mm, DT2 = 5,6 mm e θ = 40 graus, mas não foi confirmada nenhuma criação de um bolso (parte rebaixada anular) na face circular interna da cabeça de conexão.

[0044] Adicionalmente, como um resultado de realização do processamento de autocorrosão com uma pressão alta de 500 MPa para o tubo de injeção de combustível de pressão alta incluindo a cabeça de conexão para confirmar a vedabilidade da cabeça de conexão obtida, também não foi confirmado absolutamente nenhum vazamento do

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22/23 meio de pressurização da parte encaixada do bocal (plugue de vedação) para esse exemplo.

Aplicabilidade Industrial [0045] Em uma cabeça de conexão de um tubo de injeção de combustível de pressão alta de acordo com a presente invenção, uma face circular interna de uma cabeça de conexão inclui uma face estreitada de dois estágios sendo dotada de uma configuração de seção transversal na direção axial do tubo do tubo de aço que alarga em direção à abertura, e, portanto, quase não é criado nenhum bolso (parte rebaixada anular) trabalhando plasticamente a parte interna da cabeça de conexão; e, portanto, é eliminada a ocorrência de fissuras na parte rebaixada da parte de bolso ao formar a cabeça, e o fenômeno de uma ampliação de diâmetro do diâmetro interno e um aumento de pressão de tensão da superfície interna devido à concentração de pressão resultando da criação do bolso formando a cabeça; pode ser drasticamente reduzida a possibilidade da face de circunferência interna de cabeça de conexão servir como um ponto de início de fissura de desgaste; e mesmo quando um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito seja dotado de t (espessura de parede) /D (diâmetro externo) <0,3, pode ser evitada uma interferência entre o flange anular e a parte oposta durante a conexão; podem ser mantidas as funções normais da parte de conexão de tubo de injeção de combustível de pressão alta ao usar um motor de combustão interna; e é possível alcançar um efeito regular no fluxo do combustível combinado com uma injeção de combustível mais precisa porque o bolso quase não existe. Ainda, uma face circular interna da cabeça de conexão inclui uma face estreitada de dois estágios sendo dotada de uma configuração em corte transversal na direção do tubo axial do tubo de aço que alarga em direção à abertura, e o volume da cabeça pode ser reduzido durante a formação com deformação mesmo para a cabeça de cone

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23/23 xão sendo dotada de uma direção axial de tubo relativamente longa pelo ajustando aproximadamente a extensão de estreitamento de direção axial de tubo e o ângulo de estreitamento; a deformação é reduzida levando ativamente o mandril a contatar a face interna de cabeça durante a formação da cabeça por um método para formar a cabeça usando um mandril, e o bolso é eliminado ou reduzido tanto quanto possível; a vedabilidade entre o bocal (plugue de vedação) e o corpo tubular podem ser aperfeiçoados assegurando uma face de vedação estável ou linha de vedação durante o processamento de autocorrosão realizado no tubo de injeção de combustível de pressão alta; e a estabilidade e a confiabilidade da vedação é assegurada mesmo para o processamento de autocorrosão com uma pressão alta não menor do que 300 MPa.

[0046] Portanto, a presente invenção não está limitada aos tubos de injeção e combustível de pressão alta dispostos multifariously como trajetórias de suprimento de combustível para motores de combustão interna a diesel; são também possíveis aplicações para vários tubos de metal de pressão alta sendo dotados de cabeças de conexão de tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito; e o valor da utilização industrial é excessivamente grande.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção de combustível de pressão alta compreendendo, em uma parte de extremidade de conexão de um tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito (1), uma face de base esférica (3), um flange anular (5) formado em um intervalo de uma face de base (6a) em uma direção axial de tubo, e uma superfície cônica (4) sendo dotada de uma face substancialmente esférica que se estreita em direção à ponta e se estende continuamente a partir da face de base (6a) para o flange anular (5) ou para uma proximidade do flange anular (5), e uma porca de fixação (9) está montada para engatar direta ou indiretamente em uma face posterior do flange anular (5), em que quando o tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito (1) é dotado de espessura de parede t/diâmetro externo D < 0,3 ou > 0,3, uma distância de direção axial de tubo L1 de uma extremidade de cabeça de conexão para a face posterior do flange anular (5) é de 0,38D a 0,7D, um raio de corpo esférico R da face de base (6a) é de 0,45D a 0,65D, e um diâmetro externo D1 do flange anular (5) é de 1,2D a 1,4D, caracterizada pelo fato de que uma face de circunferência interna da cabeça de conexão (2) compreende uma face estreitada de dois estágios (2a) sendo dotada de uma configuração em corte transversal em uma direção axial de tubo do tubo de aço que alarga em direção à abertura do tubo.
2. Estrutura de cabeça de conexão de tubo de injeção de combustível de pressão alta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a face estreitada de dois estágios (2a) tem

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2/2 uma profundidade de estreitamento total LT da extremidade de cabeça de conexão (2) sendo de 0,65L1 a 1,3L1, um diâmetro de abertura DT1 de um primeiro estágio de face estreitada (2a-1) da face circular interna da cabeça de conexão é de 1,15Din a 1,7Din quando Din representa um diâmetro interno do tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito (1), um diâmetro de abertura DT2 de um segundo estágio de face estreitada (2a-2) em uma extremidade de abertura de cabeça de conexão e continuamente se estendendo do primeiro estágio de face estreitada (2a-1) é de 1,2Din a 1,9Din, e uma metade de ângulo do segundo estágio de estreitamento θ é de 20 a 45 graus.
3. Estrutura de cabeça de conexão de tubo de injeção de combustível de pressão alta, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o material do tubo de aço de espessura de parede de diâmetro estreito (1) é dotado de uma força de tensão não menor do que 600 MPa.