CN113464751A - 高压油管及高压油管装配方法 - Google Patents

高压油管及高压油管装配方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压油管及高压油管装配方法，该高压油管包括内管，具有第一连接端和第二连接端，第一连接端和第二连接端均具有与外部法兰抵接的环形圆弧凸起；第一外管，套设在内管上，第一外管靠近第一连接端的一端与第一连接端通过密封件固定连接；第二外管，套设在内管上，第二外管靠近第二连接端的一端与第二连接端通过密封件固定连接；滑管，套设在内管上，滑管的一端与第一外管远离第一连接端的一端固定连接，滑管的另一端与第二外管远离第二连接端的一端滑动连接；在工作状态下，环形圆弧凸起与外部法兰密封抵接，密封件的配合面与外部法兰密封抵接，其中，第一外管为弯管段、第二外管为直管段，或第二外管为弯管段、第一外管为直管段。

Description

高压油管及高压油管装配方法
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种高压油管及高压油管装配方法。
背景技术
高压油管作为柴油机燃油系统的一个重要零件，其设计好坏和装配质量直接关系到发动机的可靠性。根据船级社的要求，船用大功率柴油机的高压油管都是采用双层壁结构，内层高压油的压力一般都大于1200bar，密封条件十分苛刻，即使有少量泄露也要能通过中间层进行检测发现。而传统的高压油管均采用球面-锥面结构进行密封，而其在加工、装配时的误差很容易导致密封失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压油管及高压油管装配方法，用以解决现有技术中高压油管的密封结构可靠性低的难题。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供了一种高压油管，两端分别与高压油泵和喷油器供给管密封连接，包括：内管，具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接端均具有与外部法兰抵接的环形圆弧凸起；第一外管，套设在所述内管上，所述第一外管靠近所述第一连接端的一端与所述第一连接端通过密封件固定连接；第二外管，套设在所述内管上，所述第二外管靠近所述第二连接端的一端与所述第二连接端通过所述密封件固定连接；滑管，套设在所述内管上，所述滑管的一端与所述第一外管远离所述第一连接端的一端固定连接，所述滑管的另一端与所述第二外管远离所述第二连接端的一端滑动连接；在工作状态下，所述环形圆弧凸起与所述外部法兰密封抵接，所述密封件的配合面与所述外部法兰密封抵接，其中，所述第一外管为弯管段、所述第二外管为直管段，或所述第二外管为弯管段、所述第一外管为直管段。
优选的，其中，两个螺纹套管，分别螺纹连接在所述第一连接端的外表面和所述第二连接端的外表面，每个所述螺纹套管靠近所述外部法兰的一端沿所述内管的径向设置有限位凸起；两个连接法兰，分别通过所述螺纹套管与所述内管连接，每个所述连接法兰靠近所述外部法兰的端面上设置有配合所述限位凸起的台阶部；多个固定件，能将所述连接法兰与所述外部法兰连接为一体；环形垫片，夹设在所述连接法兰和所述外部法兰之间，且所述内管能插入所述环形垫片的中心孔内并密封抵接在所述外部法兰上，所述环形垫片与所述外部法兰的抵接面形成所述配合面。
优选的，其中，所述连接法兰靠近所述外部法兰的端面上设置有收容所述环形垫片的第一凹槽，所述第一凹槽的内径大于所述螺纹套管的外径；和/或所述外部法兰靠近所述连接法兰的端面上设置有收容所述环形垫片的第二凹槽，所述第二凹槽的内径大于所述螺纹套管的外径。
优选的，其中，在仅设置有所述第一凹槽的状态下，所述第一凹槽的深度小于所述环形垫片的厚度；或在仅设置有所述第二凹槽的状态下，所述第二凹槽的深度小于所述环形垫片的厚度。
优选的，其中，在同时设置有所述第一凹槽和所述第二凹槽的状态下，所述第一凹槽的深度和所述第二凹槽的深度之和小于所述环形垫片的厚度。
优选的，其中，所述环形垫片采用紫铜材料制成。
优选的，其中，所述外部法兰上还设置有与所述环形圆弧凸起密封抵接的配合槽，且所述配合槽的直径大于所述内管的直径。
优选的，其中，所述配合槽的周缘与所述环形圆弧凸起之间的距离为2毫米至4毫米。
优选的，其中，所述滑管与所述第二外管滑动连接一端的外表面上还开设有用于收容O型密封圈的安装槽。
本发明还提供了一种高压油管装配方法，用于装配前述的高压油管，包括：将所述内管与所述弯管段一起折弯成型，并将所述第一外管和所述第二外管套设在所述内管上；分别在所述第一外管和所述第二外管相远离的一端装配并焊接所述连接法兰；将装配好所述O型密封圈的所述滑管套设在所述第一外管与所述第二外管之间的所述内管上；将所述滑管与所述弯管段焊接固定，并将所述直管段套设在所述滑管上以与所述O型密封圈滑动密封连接；将所述螺纹套管套设在所述内管的外表面上并利用所述台阶部将其卡紧；将所述环形垫片夹设在所述连接法兰与所述外部法兰之间，并利用所述多个固定件将所述连接法兰与所述外部法兰固定连接；其中，所述外部法兰的另一端与高压油泵或喷油器供给管固定连接。
本发明的特点及优点是：
本发明高压油管的密封结构可靠性高，相比于传统的圆弧面与锥面结构，其结构设计简单、巧妙，而且还能够补偿加工制造产生的误差，更适合于高压油管的密封。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明高压油管的结构示意图；
图2为本发明高压油管的局部放大结构示意图；
图3为图2中部分结构放大示意图；
图4为图2中部分结构放大示意图；
图5为本发明螺纹套管的结构示意图；
图6为本发明高压油管装配方法的流程图。
附图标记与说明：
100、高压油管；1、内管；11、环形圆弧凸起；2、第一外管；3、第二外管；4、密封件；41、螺纹套管；411、限位凸起；42、连接法兰；421、台阶部；422、第一凹槽；43、固定件；44、环形垫片；5、滑管；51、安装槽；6、O型密封圈；200、外部法兰；210、第二凹槽；220、配合槽；d1、内径；D、外径；d2、内径；H1、深度；h、厚度；H2、深度；S1、距离；S2、距离。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施方式一
本发明提供了一种高压油管100，请参见图1至图5，两端分别与高压油泵和喷油器供给管密封连接，包括内管1、第一外管2、第二外管3、滑管5和密封件4。
具体的，内管1具有第一连接端和第二连接端，第一连接端和第二连接端均具有与外部法兰200抵接的环形圆弧凸起11(也即内管1的端部采用圆弧过渡的方式进行处理，以使密封接触方式变为面与圆弧面压力密封)；第一外管2套设在内管1上，第一外管2靠近第一连接端的一端与第一连接端通过密封件4固定连接；第二外管3套设在内管1上，第二外管3靠近第二连接端的一端与第二连接端通过密封件4固定连接；滑管5套设在内管1上，滑管5的一端与第一外管2远离第一连接端的一端固定连接，滑管5的另一端与第二外管3远离第二连接端的一端滑动连接；在工作状态下，环形圆弧凸起11与外部法兰200密封抵接，密封件4的配合面与外部法兰200密封抵接，其中，第一外管2为弯管段、第二外管3为直管段，或第二外管3为弯管段、第一外管2为直管段。
本领域的技术人员应当明白，无论第一外管2为弯管段(此时，第二外管3为直管段)还是直管段(此时第二外管3为弯管段)，只要有一段为弯管段另一段为直管段就应该在本发明的保护范围之内。
本发明高压油管100的密封结构可靠性高，相比于传统的圆弧面与锥面结构，其结构设计简单、巧妙，而且还能够补偿加工制造产生的误差，更适合于高压油管100的密封。
进一步的，请参见图2至图5，密封件4包括两个螺纹套管41、两个连接法兰42、多个固定件43和环形垫片44。具体的，两个螺纹套管41分别螺纹连接在第一连接端的外表面和第二连接端的外表面，每个螺纹套管41靠近外部法兰200的一端沿内管1的径向设置有限位凸起411；两个连接法兰42分别通过螺纹套管41与内管1连接，每个连接法兰42靠近外部法兰200的端面上设置有配合限位凸起411的台阶部421(即在实际装配时，可以将螺纹套管41沿内管1的轴向插入连接法兰42的中心孔内以将限位凸起411和台阶部421紧密配合)；多个固定件43能将连接法兰42与外部法兰200连接为一体；环形垫片44夹设在连接法兰42和外部法兰200之间，且内管1能插入环形垫片44的中心孔内并密封抵接在外部法兰200上，环形垫片44与外部法兰200的抵接面形成配合面。
本发明通过该种设计可以消除加工制造、装配过程中的误差，从而提高高压油管连接的可靠性。
在一些实施例中，请参见图2，固定件43为固定螺栓，从而能够通过简单的拧动便能实现紧固连接法兰42与外部法兰200的目的，进而挤压夹设在其间的环形垫片44，使其发生形变达到环形密封的效果。更进一步的，环形垫片44采用紫铜材料制成。
本领域的技术人员应当明白，环形垫片44也可以采用其他的材料制成，只要其能够在挤压条件下实现环形密封就应当在本发明的保护范围之内。
在一些实施例中，请参见图2，装配状态下，沿内管1的轴向螺纹套管41的限位凸起411与连接法兰42靠近外部法兰200的端面之间的距离S1不小于0.1毫米，优选的该距离S1为0.2毫米。本发明通过采用该种设计，当拧紧连接法兰42上的固定螺栓时，连接法兰42能通过螺纹套管41带动内管1压紧外部法兰200，从而保证内管1的端部与外部法兰200随着固定螺栓的拧动而接触的更加紧密，进而保证密封效果。
本领域的技术人员应当明白，沿内管1的轴向螺纹套管41的限位凸起411与连接法兰42靠近外部法兰200的端面之间的距离S1不满足预设要求时，可能导致内管1与外部法兰200的接触不够紧密，从而造成介质泄露。
在一些实施例中，请参见图2至图4，连接法兰42靠近外部法兰200的端面上设置有收容环形垫片44的第一凹槽422，第一凹槽422的内径d1大于螺纹套管41的外径D(即，收容环形垫片44的第一凹槽422设置在螺纹套管41的外圈)。进一步的，在仅设置有第一凹槽422的状态下，第一凹槽422的深度H1小于环形垫片44的厚度h。本发明通过该种设计能够保证随着连接法兰42与外部法兰200的紧固过程，环形垫片44能在填满第一凹槽422后在连接法兰42和外部法兰200之间继续发生变形，从而形成环形密封结构。
在一些实施例中，请参见图2至图4，外部法兰200靠近连接法兰42的端面上设置有收容环形垫片44的第二凹槽210，第二凹槽210的内径d2大于螺纹套管41的外径D(即，收容环形垫片44的第二凹槽210设置在螺纹套管41的外圈)。进一步的，在仅设置有第二凹槽210的状态下，第二凹槽210的深度H2小于环形垫片44的厚度h。本发明通过该种设计能够保证随着连接法兰42与外部法兰200的紧固过程，环形垫片44能在填满第二凹槽210后在连接法兰42和外部法兰200之间继续发生变形，从而形成环形密封结构。
在另一些实施例中，请参见图3，连接法兰42靠近外部法兰200的端面上设置有收容环形垫片44的第一凹槽422，第一凹槽422的内径d1大于螺纹套管41的外径D，外部法兰200靠近连接法兰42的端面上设置有收容环形垫片44的第二凹槽210，第二凹槽210的内径d2大于螺纹套管41的外径D。进一步的，在同时设置有第一凹槽422和第二凹槽210的状态下，第一凹槽422的深度H1和第二凹槽210的深度H2之和小于环形垫片44的厚度h。本发明通过该种设计，能够保证随着连接法兰42与外部法兰200的紧固过程，环形垫片44能在填满第一凹槽422和第二凹槽210后在连接法兰42和外部法兰200之间继续发生变形，从而形成环形密封结构
在一些实施例中，请参见图2，外部法兰200上还设置有与环形圆弧凸起11密封抵接的配合槽220，且配合槽220的直径大于内管1的直径。进一步的，配合槽220的周缘与环形圆弧凸起11之间的距离S2为2毫米至4毫米。本发明采用该种设计，即使内管1径向移动，都不影响密封效果。当第一级平面与圆弧面压力密封有少量泄露时，再通过第二级环形垫片44密封，因此密封效果比传统的球面-锥面密封效果更加可靠。
在一些实施例中，请参见图1和图2，滑管5与第二外管3滑动连接一端的外表面上还开设有用于收容型O型密封圈6的安装槽51。
本发明的高压油管100，其采用两级密封结构，第一级高压密封结构为平面与圆弧面压力密封(即内管1与外部法兰200之间的抵接密封)，第二级密封结构采用紫铜垫片密封，即通过利用固定件43调节连接法兰42与外部法兰200之间的间隙，从而使紫铜材质的环形垫片44因挤压发生形变，进而形成第二道环形密封结构。本发明的密封结构可靠性高，相比于传统的圆弧面与锥面结构，能够补偿加工制造产生的误差，使得其结构更加合理，更适合于高压油管100的密封。
实施方式二
本发明还提供了一种高压油管100装配方法，请参见图6，用于装配实施方式一中的高压油管100，包括：
S1、将内管1与弯管段一起折弯成型，并将第一外管2和第二外管3套设在内管1上；
S2、分别在第一外管2和第二外管3相远离的一端装配并焊接连接法兰42；
S3、将装配好O型密封圈6的滑管5套设在第一外管2与第二外管3之间的内管1上；
S4、将滑管5与弯管段焊接固定，并将直管段套设在滑管5上以与O型密封圈6滑动密封连接；
S5、将螺纹套管41套设在内管1的外表面上并利用台阶部421将其卡紧；
S6、将环形垫片44夹设在连接法兰42与外部法兰200之间，并利用多个固定件43将连接法兰42与外部法兰200固定连接；
其中，外部法兰200的另一端与高压油泵或喷油器供给管固定连接。
本领域的技术人员应当明白，本发明的高压油管100也可以用于连接其他具有相同或类似要求的设备之间，而高压油泵或喷油器供给管只是对其的说明而不是限制。
本发明的装配方法简单、高效，便于操作，且能够保证装配后的高压油管100满足使用需求。其中，高压油管100具有和实施方式一中一样的有益效果与优点，在此不对其进行赘述。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种高压油管，两端分别与高压油泵和喷油器供给管密封连接，其特征在于，包括：
内管，具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接端均具有与外部法兰抵接的环形圆弧凸起；
第一外管，套设在所述内管上，所述第一外管靠近所述第一连接端的一端与所述第一连接端通过密封件固定连接；
第二外管，套设在所述内管上，所述第二外管靠近所述第二连接端的一端与所述第二连接端通过所述密封件固定连接；
滑管，套设在所述内管上，所述滑管的一端与所述第一外管远离所述第一连接端的一端固定连接，所述滑管的另一端与所述第二外管远离所述第二连接端的一端滑动连接；
在工作状态下，所述环形圆弧凸起与所述外部法兰密封抵接，所述密封件的配合面与所述外部法兰密封抵接，其中，所述第一外管为弯管段、所述第二外管为直管段，或所述第二外管为弯管段、所述第一外管为直管段。
2.根据权利要求1所述的高压油管，其特征在于，所述密封件包括：
两个螺纹套管，分别螺纹连接在所述第一连接端的外表面和所述第二连接端的外表面，每个所述螺纹套管靠近所述外部法兰的一端沿所述内管的径向设置有限位凸起；
两个连接法兰，分别通过所述螺纹套管与所述内管连接，每个所述连接法兰靠近所述外部法兰的端面上设置有配合所述限位凸起的台阶部；
多个固定件，能将所述连接法兰与所述外部法兰连接为一体；
环形垫片，夹设在所述连接法兰和所述外部法兰之间，且所述内管能插入所述环形垫片的中心孔内并密封抵接在所述外部法兰上，所述环形垫片与所述外部法兰的抵接面形成所述配合面。
3.根据权利要求2所述的高压油管，其特征在于，
所述连接法兰靠近所述外部法兰的端面上设置有收容所述环形垫片的第一凹槽，所述第一凹槽的内径大于所述螺纹套管的外径；
和/或
所述外部法兰靠近所述连接法兰的端面上设置有收容所述环形垫片的第二凹槽，所述第二凹槽的内径大于所述螺纹套管的外径。
4.根据权利要求3所述的高压油管，其特征在于，
在仅设置有所述第一凹槽的状态下，所述第一凹槽的深度小于所述环形垫片的厚度；或
在仅设置有所述第二凹槽的状态下，所述第二凹槽的深度小于所述环形垫片的厚度。
5.根据权利要求3所述的高压油管，其特征在于，在同时设置有所述第一凹槽和所述第二凹槽的状态下，所述第一凹槽的深度和所述第二凹槽的深度之和小于所述环形垫片的厚度。
6.根据权利要求3所述的高压油管，其特征在于，所述环形垫片采用紫铜材料制成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的高压油管，其特征在于，所述外部法兰上还设置有与所述环形圆弧凸起密封抵接的配合槽，且所述配合槽的直径大于所述内管的直径。
8.根据权利要求7所述的高压油管，其特征在于，所述配合槽的周缘与所述环形圆弧凸起之间的距离为2毫米至4毫米。
9.根据权利要求3所述的高压油管，其特征在于，所述滑管与所述第二外管滑动连接一端的外表面上还开设有用于收容O型密封圈的安装槽。
10.一种高压油管装配方法，用于装配权利要求9所述的高压油管，其特征在于，包括：
将所述内管与所述弯管段一起折弯成型，并将所述第一外管和所述第二外管套设在所述内管上；
分别在所述第一外管和所述第二外管相远离的一端装配并焊接所述连接法兰；
将装配好所述O型密封圈的所述滑管套设在所述第一外管与所述第二外管之间的所述内管上；
将所述滑管与所述弯管段焊接固定，并将所述直管段套设在所述滑管上以与所述O型密封圈滑动密封连接；
将所述螺纹套管套设在所述内管的外表面上并利用所述台阶部将其卡紧；
将所述环形垫片夹设在所述连接法兰与所述外部法兰之间，并利用所述多个固定件将所述连接法兰与所述外部法兰固定连接；
其中，所述外部法兰的另一端与高压油泵或喷油器供给管固定连接。
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