CN105649837A - 一种柴油发动机高压油管总成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柴油发动机高压油管总成，包括6根或8根油管，与现有技术不同的是所述的任一油管的管壁均带有指向油管中心的环向预应力，且所述任一油管弯折处的环向预应力大于其它位置的环向预应力。与现有技术相比，本发明不增加原有油管的外径得以和原发动机配套，又能在1800bar～2200bar工作压力下大大提高了耐压疲劳寿命和抗振疲劳寿命。
Description
技术领域
本发明涉及油管领域，具体涉及一种可满足1800bar～2200bar工作压力的柴油发动机高压油管总成。
背景技术
随着车辆及发动机排放要求的不断提高，柴油发动机供油系统的压力要求越来越高。担负输送高压燃油功能的高压油管其耐压能力随之需要提高。高压油管是柴油发动机上工作条件最苛刻的零部件之一。其内部是压差很大的脉冲液压燃油；外部整体会随着发动机、车辆的振动而振动。所以，提高其耐压疲劳寿命和抗振疲劳寿命是两个最关键的核心问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种即耐压又减振的可满足1800bar～2200bar工作压力的柴油发动机高压油管总成。
本发明的技术方案是这样实现的：一种柴油发动机高压油管总成，包括6根或8根油管，其特征在于：所述的任一油管的管壁均带有指向油管中心的环向预应力，且所述任一油管弯折处的环向预应力大于其它位置的环向预应力。
进一步地，所述的环向预应力是通过如下手段实现的：将油管固定在与其外径一致的模具内，通过超高压设备将介质为超低压缩比的特种液压油以一定的升压时间和保压时间施加到管子的内腔，使油管的管壁塑形变形和弹性变形，然后卸载，便产生了以指向管子中心为主的环向预应力。采用该技术方案，油管通过对内壁施行超高压强化使其产生指向油管中心的环向预应力，不但消除了内壁薄弱的疲劳源点，而且在内壁产生的指向中心的压应力，大大提高了耐压能力和疲劳寿命，其在10Hz～15Hz、2500bar压差作用下循环107次失效率不大于10ppm，2600bar压差作用下循环107次失效率不大于1ppm。
进一步地，任一油管综合其长度和附加管卡及支架所对应的震动频率不等于柴油发动机常用转速范围所产生的震动频率。采用该技术方案，各油管根据展开长度以及与发动机的匹配情况，选择其与发动机机体之间、或相互之间取舍管卡或支架，以满足避开常用转速范围的共振现象、降低振动应力。
进一步的，所述的环向预应力产生于高压油管管壁从内向外15%～20%的厚度范围内。通过控制超高压设备将介质为超低压缩比的特种液压油施加到管子的内腔的升压时间和保压时间，从而控制环向预应力产生于高压油管管壁的范围，该范围既能确保所产生的预应力满足油管的耐压疲劳寿命，又能满足油管的抗振疲劳寿命。
进一步的，前述所有的高压油管的规格均为φ6.35×φ3或φ6.0×φ2.4。
进一步的，前述的所有的高压油管均为精密冷拔无缝钢管。
进一步的，所述的油管包括第一缸高压油管（11）、第二缸高压油管（12）、第三缸高压油管（13）、第四缸高压油管（14）、第一泵至轨高压油管（15）、第二泵至轨高压油管（16），第一缸高压油管（11）与第二缸高压油管（12）之间设有第一双管夹（17），第三缸高压油管（13）与第四缸高压油管（14）之间设有第二双管夹（18），第一泵至轨高压油管（15）与第二泵至轨高压油管（16）之间设有第三双管夹（19）。
进一步的，所述的第一缸高压油管（11）与第二缸高压油管（12）、第三缸高压油管（13）、第四缸高压油管（14）等长；第一泵至轨高压油管（15）与第二泵至轨高压油管（16）等长。
进一步的，所述的油管包括第一缸高压油管（21）、第二缸高压油管（22）、第三缸高压油管（23）、第四缸高压油管（24）、第五缸高压油管(25)、第六缸高压油管(26)、第一泵至轨高压油管(27)、第二泵至轨高压油管(28)，第一缸高压油管（21）和第二缸高压油管（22）上分别设置第五管卡(213)和第四管卡(212)；第三缸高压油管（23）与第五缸高压油管(25)之间加装第三管卡(211)；第六缸高压油管(26)和第一泵至轨高压油管(27)之间加装第二管卡(210)；第一泵至轨高压油管(27)、第二泵至轨高压油管(28)之间加装第一管卡(29)。
进一步的，所述的所述的第一缸高压油管(21)与第二缸高压油管(22)、第三缸高压油管(23)、第四缸高压油管(24)、第五缸高压油管(25)、第六缸高压油管(26)等长；第一泵至轨高压油管(27)与第二泵至轨高压油管(28)等长。
与现有技术相比，本发明不增加原有油管的外径得以和原发动机配套，又能在1800bar～2200bar工作压力下大大提高了耐压疲劳寿命和抗振疲劳寿命。
附图说明
图1本发明环向预应力的方向和位置示意图。
图2为实施例1的结构示意图。
图3为实施例2的结构示意图。
图4为实施例3的结构示意图。
图5为实施例4的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明所述的预应力，现结合图1和以下事例进行说明：如木桶，在还没装水之前采用铁箍或竹箍套紧桶壁，便对木桶壁产生一个环向的压应力，若施加的压应力超过水压力引起的拉应力，木桶就不会开裂漏水。同样，在受弯构件的荷载加上去之前给构件施加预应力就会产生一个和与荷载作用产生的变形相反的变形，荷载要构件沿作用方向发生变形之前必须最先把这个与荷载相反的变形抵消，才能继续使构件沿荷载方向发生变形。这样，预应力就像给构件多施加了一道防护一样。
所述的预应力可按照如下方式施加：针对特定油管管子的机械性能，并且按照特定机型的实际最高工作压力，通过计算来确定有效的强化壁厚和强化压力；所述的强化压力，是通过超高压设备将介质为超低压缩比的特种液压油以一定的升压时间和保压时间施加到管子的内腔。这种超高内压的作用卸载后，由于管子的塑形变形和弹性变形作用，就会产生以指向管子中心为主的环向预应力。
为了更好地理解本发明，现结合附图对本发明进行详细阐述。
具体实施例1。
如附图2所示，一种柴油发动机高压油管总成，包括第一缸高压油管11、第二缸高压油管12、第三缸高压油管13、第四缸高压油管14、第一泵至轨高压油管15和第二泵至轨高压油管16，所述的高压油管11至16的管壁均带有指向油管中心的环向预应力。所述的环向预应力产生于高压油管管壁从内向外15%的厚度范围内。所述的高压油管11至16的规格均为φ6.35×φ3。所述的高压油管11至16的管子均为精密冷拔无缝钢管。
所述的第一缸高压油管11、第二缸高压油管12之间夹有第一双管夹17，第三缸高压油管13、第四缸高压油管14之间夹有第二双管夹18，第一泵至轨高压油管15、第二泵至轨高压油管16之间夹有第三双管夹19。
所述的第一缸高压油管11与第二缸高压油管12、第三缸高压油管13、第四缸高压油管14等长；第一泵至轨高压油管15与第二泵至轨高压油管16等长。
该发明高压油管采用了符合国际标准ISO8535.1的精密冷拉无缝钢管，热处理状态为去应力退火，内表面质量等级为P级。管子成型后，通过对内壁施行超高压强化使其产生指向油管中心的环向预应力，消除了内壁薄弱的疲劳源点，而且在内壁15%～20%厚度范围产生了中心指向的压应力，大大提高了耐压能力和疲劳寿命，其在10Hz～15Hz、2500bar压差作用下循环107次失效率不大于10ppm，2600bar压差作用下循环107次失效率不大于1ppm。管形设计遵循美观、等长，以保持供油时间的一致性；又通过在两两管子之间加装管夹的方式有效实现减振、避振效果。本实施例1为一款柴油发动机达标至欧Ⅴ及以上排放提供供油系统的可靠保障。
具体实施例2。
如附图3所示，一种柴油发动机高压油管总成，包括第一缸高压油管11、第二缸高压油管12、第三缸高压油管13、第四缸高压油管14、第一泵至轨高压油管15和第二泵至轨高压油管16，所述的高压油管11至16的管壁均带有指向油管中心的环向预应力。所述的环向预应力产生于高压油管管壁从内向外20%的厚度范围内。所述的高压油管11至16的规格均为φ6.0×φ2.4。所述的高压油管11至16的管子均为精密冷拔无缝钢管。
所述的第一缸高压油管11、第二缸高压油管12之间夹有第一双管夹17，第三缸高压油管13、第四缸高压油管14之间夹有第二双管夹18，第一泵至轨高压油管15、第二泵至轨高压油管16之间夹有第三双管夹19。
所述的第一缸高压油管11与第二缸高压油管12、第三缸高压油管13、第四缸高压油管14等长；第一泵至轨高压油管15与第二泵至轨高压油管16等长。
该发明高压油管采用了符合国际标准ISO8535.1的精密冷拉无缝钢管，热处理状态为去应力退火，内表面质量等级为P级。管子成型后，通过对内壁施行超高压强化使其产生指向油管中心的环向预应力，消除了内壁薄弱的疲劳源点，而且在内壁15%～20%厚度范围产生了中心指向的压应力，大大提高了耐压能力和疲劳寿命。管形设计遵循美观、等长，以保持供油时间的一致性；又通过在两两管子之间加装管夹的方式有效实现减振、避振效果。本实施例2为一款柴油发动机达标至欧Ⅳ及以上排放提供供油系统的可靠保障。
具体实施例3。
如附图4所示，包括第一缸高压油管21、第二缸高压油管22、第三缸高压油管23、第四缸高压油管24、第五缸高压油管25、第六缸高压油管26、第一泵至轨高压油管27、第二泵至轨高压油管28，前述的所有的高压油管的管壁均带有指向油管中心的环向预应力，且前述任一高压油管弯折处的环向预应力大于其它位置的环向预应力；前述任一高压油管的长度所对应的震动频率不等于柴油发动机常用转速范围所产生的震动频率。所述的环向预应力产生于高压油管管壁从内向外15%的厚度范围内。所述的高压油管21至26的规格均为φ8×φ3.0。所述的高压油管21至26的管子均为精密冷拔无缝钢管。
所述的第一泵至轨高压油管27、第二泵至轨高压油管28之间加装两付第一管卡29。
所述的第一缸高压油管21与第二缸高压油管22、第三缸高压油管23、第四缸高压油管24、第五缸高压油管25、第六缸高压油管26等长；第一泵至轨高压油管27与第二泵至轨高压油管28等长。
该发明高压油管采用了符合国际标准ISO8535.1的精密冷拉无缝钢管，热处理状态为去应力退火，内表面质量等级为P级。管子成型后，通过对内壁施行超高压强化使其产生指向油管中心的环向预应力。预应力的施加，可抵消20%～30%的内压，并且消除了内壁疲劳源，从而大大提高了疲劳寿命,其在10Hz～15Hz、2800bar压差作用下循环107次失效率不大于1ppm。泵到轨间的两根高压油管之间加装了两付双管夹，有效地起到减振、避振效果。本发明提供的重型柴油发动机高压油管，可靠满足1800bar～2500bar的工作压力，为一款重型柴油发动机排放达标至欧Ⅴ以上的供油系统提供可靠保障。
具体实施例4。
如附图5所示，其他同实施例3，只不过：
所述的环向预应力产生于高压油管管壁从内向外20%的厚度范围内。
所述的高压油管21至26的规格均外径均为φ8mm，内径均为φ3.6mm。
第一缸高压油管21和第二缸高压油管22上分别设置第五管卡213和第四管卡212；第三缸高压油管23与第五缸高压油管25之间加装第三管卡211；第六缸高压油管26和第一泵至轨高压油管27之间加装第二管卡210；第一泵至轨高压油管27、第二泵至轨高压油管28之间加装第一管卡29。
该实施例的高压油管采用了符合国际标准ISO8535.1的精密冷拉无缝钢管，热处理状态为去应力退火，内表面质量等级为P级。管子成型后，通过对内壁施行超高压强化使其产生指向油管中心的环向预应力。预应力的施加，可抵消20%～30%的内压，并且消除了内壁疲劳源，从而大大提高了疲劳寿命,其在10Hz～15Hz、2800bar压差作用下循环107次失效率不大于1ppm。第一缸高压油管1、第二缸高压油管2分别采用一支单管卡与机体相连，第三缸高压油管3与第五缸高压油管5、第六缸高压油管与第一泵至轨高压油管7、第一泵至轨高压油管7与第二泵至轨高压油管8两两之间各加装一副双管卡，分别有效地起到减振、避振效果。本发明提供的重型柴油发动机高压油管，可靠满足1800bar～2500bar的工作压力，为一款重型柴油发动机排放达标至欧Ⅴ以上的供油系统提供可靠保障。
上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明有许多方面还可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种柴油发动机高压油管总成，包括6根或8根油管，其特征在于：所述的任一油管的管壁均带有指向油管中心的环向预应力，且所述任一油管弯折处的环向预应力大于其它位置的环向预应力。
2.根据权利要求1所述的一种柴油发动机高压油管总成，其特征在于：所述的环向预应力是通过如下手段实现的：将油管固定在与其外径一致的模具内，通过超高压设备将介质为超低压缩比的特种液压油以一定的升压时间和保压时间施加到管子的内腔，使油管的管壁塑形变形和弹性变形，然后卸载，便产生了以指向管子中心为主的环向预应力。
3.根据权利要求1所述的一种柴油发动机高压油管总成，其特征在于，任一油管综合其长度和附加管卡及支架所对应的震动频率不等于柴油发动机常用转速范围所产生的震动频率。
4.根据权利要求1所述的一种柴油发动机高压油管总成，其特征在于，所述的环向预应力产生于高压油管管壁从内向外15%～20%的厚度范围内。
5.根据权利要求1所述的一种柴油发动机高压油管总成，其特征在于，前述所有的高压油管的规格均为φ6.35×φ3或φ6.0×φ2.4。
6.根据权利要求1所述的一种柴油发动机高压油管总成，其特征在于，前述的所有的高压油管均为精密冷拔无缝钢管。
7.根据权利要求1所述的一种柴油发动机高压油管总成，其特征在于，所述的油管包括第一缸高压油管（11）、第二缸高压油管（12）、第三缸高压油管（13）、第四缸高压油管（14）、第一泵至轨高压油管（15）、第二泵至轨高压油管（16），第一缸高压油管（11）与第二缸高压油管（12）之间设有第一双管夹（17），第三缸高压油管（13）与第四缸高压油管（14）之间设有第二双管夹（18），第一泵至轨高压油管（15）与第二泵至轨高压油管（16）之间设有第三双管夹（19）。
8.根据权利要求7所述的一种柴油发动机高压油管总成，其特征在于，所述的第一缸高压油管（11）与第二缸高压油管（12）、第三缸高压油管（13）、第四缸高压油管（14）等长；第一泵至轨高压油管（15）与第二泵至轨高压油管（16）等长。
9.根据权利要求1所述的一种柴油发动机高压油管总成，其特征在于，所述的油管包括第一缸高压油管（21）、第二缸高压油管（22）、第三缸高压油管（23）、第四缸高压油管（24）、第五缸高压油管(25)、第六缸高压油管(26)、第一泵至轨高压油管(27)、第二泵至轨高压油管(28)，第一缸高压油管（21）和第二缸高压油管（22）上分别设置第五管卡(213)和第四管卡(212)；第三缸高压油管（23）与第五缸高压油管(25)之间加装第三管卡(211)；第六缸高压油管(26)和第一泵至轨高压油管(27)之间加装第二管卡(210)；第一泵至轨高压油管(27)、第二泵至轨高压油管(28)之间加装第一管卡(29)。
10.根据权利要求9所述的一种柴油发动机高压油管总成，其特征在于，所述的所述的第一缸高压油管(21)与第二缸高压油管(22)、第三缸高压油管(23)、第四缸高压油管(24)、第五缸高压油管(25)、第六缸高压油管(26)等长；第一泵至轨高压油管(27)与第二泵至轨高压油管(28)等长。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160608 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |