CN202708381U - 一种高压油管的管端结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高压油管的管端结构，包括油管管体，油管管体通过连接螺母对接有喷油嘴，油管管体的头部是一个冷镦的球面，球面后延伸有锥体，对应的喷油嘴是一个内球面，内球面后端延伸设有内锥面；油管管体后部和连接螺母之间设有衬套；连接螺母和衬套的接触面为球面或者锥面；球面体的球径为SΦ8mm±0.1，球面锥体的锥度为50±1°，连接螺母和衬套尾部之间锥面的锥度为126±1°。本实用新型在保证密封的同时，不牺牲安装中的压紧力，在油管安装中避免了单边受力，减少油管在承受脉冲载荷时的力矩衰减，提高了零件工作时的可靠性；双球面的工作原理，结构更加紧密，降低了裂纹产生和扩展的的趋势，提高了零件工作的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车零部件中的高压油管，具体是一种高压油管的管端结构。
背景技术
随着柴油机技术的发展，国家排放法规的日趋严格，提高柴油机燃油喷射压力是一个有效的途径，也是国内外柴油机发展的趋势。目前，国内外的高压油管（厚壁管）管端结构设计主要有如下两种形式。
图1是雷诺产品的结构示意图，该结构能够部分容纳弯管误差，但整体结构直径方向变形剧烈，冷镦加工中形成裂纹的趋势性较大，图中1是油管管体，2是球面，3是连接螺母。
图2是春雷产品的结构示意图，该结构中变形平缓，不易形成裂纹，但对弯管加工精度要求较高，而且当管件与螺母不同轴时，两种结构均会造成偏转，造成安装的假力矩，零件在承受震动和脉冲载荷是，拧紧力矩有较大的衰减，图中1是油管管体，2是锥面，3是连接螺母，4是衬套。
高压油管镦头设计要满足以下几点:
1. 该结构能够保证零件在各种情况下密封效果。当油管存在误差时，装配中尽可能避免产生装配假力矩，保证零件的密封效果。油管在工作中与联管螺母及喷油器锥面接触应该为面接触而非点接触，避免零件承受震动载荷时力矩会衰减。
2. 该结构应该有尽可能小的变形量。
由于该类油管的管端用于密封，油管端口不宜采用去除金属的方法加工成型。该类零件管端多为冷镦加工。冷镦加工可以获得较好的表面粗糙度和比较流畅的金属纤维结构。但是当材料延展性较差或变形量较大时，容易产生裂纹。
3. 零件加工中的应力集中区域和零件工装中脉冲震动载荷承载区域不可重叠。
冷镦加工的应力集中是不可避免的，应力集中可能会降低零件承载能力甚至断裂，设计中除了要减小应力集中外，还要避免应力集中区域承受交变载荷，从而减小零件疲劳断裂。
发明内容
本实用新型为了克服雷诺产品和春雷产品结构带来的不足，冷镦加工，特提出一种高压油管管端结构。
为此本实用新型的技术方案为，高压油管的管端结构，包括油管管体，油管管体通过连接螺母对接有喷油嘴， 其特征在于：所述油管管体的头部是一个冷镦的球面，球面后延伸有锥体，对应的喷油嘴是一个内球面，内球面后端延伸设有内锥面。
对上述方案的改进在于：在油管管体后部和连接螺母之间设有衬套。
对上述方案的改进在于：连接螺母和衬套的接触面为球面或者锥面。
对上述方案的改进在于：所述球面体的球径为SΦ8mm±0.1，球面锥体的锥度为50±1°，连接螺母和衬套尾部之间锥面的锥度为126±1°。
有益效果：
本实用新型的管端结构设计，在保证密封的同时，不牺牲安装中的压紧力，在油管安装中避免了单边受力，减少油管在承受脉冲载荷时的力矩衰减，提高了零件工作时的可靠性。
油管管体的球面和锥体，在冷镦过程中变形量较小，易于加工，而且与现有的结构形式相比，降低了冷镦过程中的裂纹产生的可能。
带衬套的结构形式，使油管在工作中的最大变形区——也就是可能产生裂纹的危险区域——远离承受脉冲载荷的承受区域，由于是双球面的工作原理，所以连接后的结构更加紧密，降低了裂纹产生和扩展的的趋势，提高了零件工作的安全性。
附图说明
图1是雷诺产品的结构示意图。
图中1是油管管体，2是球面，3是连接螺母。
图2是春雷产品的结构示意图。
图中1是油管管体，2是锥面，3是连接螺母，4是衬套。
图3是本实用新型的结构示意图。
图中1是油管管体，2、3是球面，4是锥体，5是内锥面，6是喷油嘴，7是连接螺母，8是衬套，9、10是球面或者锥面。
具体实施方式
本实用新型如图3所示。
高压油管的管端结构，包括油管管体1，油管管体1通过连接螺母7对接有喷油嘴6，油管管体1的头部是一个冷镦的球面2，球面2后延伸有锥体4，对应的喷油嘴6是一个内球面3，内球面3后端延伸设有内锥面5。
在油管管体1后部和连接螺母7之间设有衬套8。
连接螺母7和衬套8尾部的接触面为球面或者锥面9、10。
球面2、3的球径为SΦ8mm±0.1，球面2、3后锥体和锥面的锥度为50±1°，连接螺母和衬套之间锥面的锥度为126±1°。
在设计过程中对于特定直径为Φ10mm油管管体而言，衬套8和连接螺母7接触面为球面，并且与镦头端部球体同心。由于该圆弧段弧顶高不到0.02mm，所以简化为图3中所示的126°±1°锥形结构。
如果改变镦头长度或衬套长度，该角度需重重新计算，并根据计算结果重新设计。
与其它的镦头结构形式相比，本实用新型有以下特点：
1.对于安装时的管末段与接口件的不同轴现象，有一定的包容性（4°左右，根据具体设计尺寸有变化）。高压油管安装过程中，管末端与接口机不同轴是不可避免的。之前的几种结构形式中，靠管端镦头的塑性变形来弥补这一变形。虽然能够弥补部分变形，但是这是以牺牲部分压紧力量为代价的，对整个系统密封式不利的。新型的管端结构设计，在保证密封的同时，不牺牲安装中的压紧力，这最零件的密封式有利的。
2.由于第一条的存在，零件安装中避免了单边受力，可大大减少零件在承受脉冲载荷时的力矩衰减，提高了零件工作时的可靠性。
3.零件在冷镦过程中变形量较小，易于加工，而且与现有的结构形式相比，降低了冷镦过程中的裂纹产生的可能。
零件在冷镦过程中，管体参与变形部分的材料冷镦前后相对于管体轴线的转动惯量变化情况可以反映出变形量的大小，即裂纹产生的可能性的大小；分析忽略管内孔变形，忽略材料密度变化，忽略小圆角对转动惯量的影响值。结论同心球结构冷镦加工中，裂纹产生的可能性与春雷结构相当，二者优于雷诺结构。
4.带衬套的结构形式，使零件工作中的最大变形区——也就是可能产生裂纹的危险区域——远离承受脉冲载荷的承受区域，降低了裂纹产生和扩展的的趋势，提高了零件工作的安全性；避免了结构危险区承受震动的载荷带来的裂纹扩展危险。
实施方法
根据产品结构，设计相关冷镦冲头和钳口，并且对相关联管螺母结构形式做相应改变，从而达到设计目的。
安装该方案设计的高压油管的管端结构，能够包容较大的弯管和安装误差、较好的冷镦加工力学性能、工作中承载危险截面远离加工的应力集中截面和降低工作中力矩衰减的特点。
Claims (5)
1.一种高压油管的管端结构，包括油管管体，油管管体通过连接螺母对接有喷油嘴， 其特征在于：所述油管管体的头部是一个冷镦的球面，球面后延伸有锥体，对应的喷油嘴是一个内球面，内球面后端延伸设有内锥面。
2.根据权利要求1所述的一种高压油管的管端结构，其特征在于：在油管管体后部和连接螺母之间设有衬套。
3.根据权利要求1或2所述的一种高压油管的管端结构，其特征在于：连接螺母和衬套的接触面为球面或者锥面。
4.根据权利要求1所述的一种高压油管的管端结构，其特征在于：所述球面体的球径为SΦ8mm±0.1，球面锥体的锥度为50±1°。
5.根据权利要求3所述的一种高压油管的管端结构，其特征在于：连接螺母和衬套尾部之间锥面的锥度为126±1°。
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