卡套式液压管接头的现状和发展趋势

王奎东　杨文涛　朱旭初　顾春伟　杨中华

摘  要：卡套式接头接头适用于油、汽、水为介质的管路连接系统。具有结构先进、性能良好、使用方便、不用焊接、不必将配管扩口等一系列优点。因此，卡套式接头已广泛应用于各类机械的液压、气动系统中。本文对卡套式管接头的发展现状，及未来发展趋势进行分析。

关键词：液压管路;卡套式管接头;现状及发展趋势

1.前言

液压系统是目前汽车、工程机械等行业最为常用的一种传动系统，液压系统的构成离不开液压管路的连接，卡套式管接头是连接液压管路最为常用的一种管接头，其具有良好的密封效果及加紧导管材料的作用。卡套式最大的特点是安装非常方便，只要用扳手即可安装。卡套式接头通过拧紧螺母将卡套收紧在接头的24°内锥面内，在卡套咬住钢管的同时形成有效的硬接触密封，采用弹性卡套密封圈技术，可进一步提高卡套式接头抗渗漏的能力。另外相对于焊接式接头不会在安装过程中由于产生氧化皮污染管路清洁度。故卡套式接头广泛适用于高低压普通管路系统。

本文对卡套式管接头的性能进行分析，探索其未来发展趋势。

2.卡套式管接头概述

卡套式管接头密封及加紧导管的机械装置，其主要有三部分组件构成，分别为接头体、卡套及压紧螺母。其工作原理如下：沿顺时针方向旋转卡套螺母时，所产生的机械图例在卡套压紧螺母和接头体之间，把接头组件的两个卡套向前推进，机械推力逆着前靠套的锥形背面推动后卡套，同时推力把前卡套推入接头体的锥形渐缩口中，此时后卡套被径向作用力，推向导管，把前卡套抽出，在接头体的锥形减缩表面会形成整面密封。当用力旋转感到已经拧紧时，在手动拧紧位置把考套螺母旋转1-1/4圈，即可确保密封件所受的推理均匀，这样就可以保证卡套式管接头在高压和超高真空环境中，仍可获得有效密封性。如图一所示。几种常见的卡套式管接头

目前我国常用的卡套式管接头主要分为三种：软密封双刃卡套式管接头、渐进弹性密封卡套式管接头及刚性金属密封双卡套式管接头。（1）软密封双刃卡套式管接头。双刃卡套式管接头是单卡套式管接头的升级产品，其元件组成与单卡套式相同，也是有螺母、卡套及接头体组成，但其在卡套内部具有两个刀刃，同时在卡套区的楔形段与压紧区增加了软密封，使其机械密封性得到进一步提升。安装时，手动拧紧螺母推动卡套向前推进，在止动位置停止时，两个刀刃同时切入管子，对管子形成双锁死强化卡套的定位功能。另外，由于其结构特殊性与材料特性，导致其具有弹性效果，大幅提升管接头的动载能力，可以更好地保证连接管的密闭性。最后由于套管内增添的软密封区，更是大幅提升了管接头的密闭性。（2）渐进弹性密封卡套式管接头。与软密封双刃卡套式管接头不同，其由管接头与功能螺母两部分组成，将卡套、刀刃等功能都集成到了功能螺母上。在功能螺母的前端有一个密封耐油橡胶圈，在管道连接时橡胶圈会卡在楔形槽内形成密封效果。定位环与锁紧螺母之间有一个内锥结构，在锁紧管道后会形成卡死状态，从而达到锁紧管道的作用，可以有效防止管道脱落、泄漏。而机械密封作用主要由耐油橡胶圈完成，管接头在锁紧连接管时，内推力會将密封橡胶圈向内挤压至楔形槽内，从而起到顶起卡套形成密封的作用。同时卡套内的定位环限制了卡套过分锁死，避免出现卡套弹性消失导致的泄漏现象，使得管接头的防泄漏效果得到提升。（3）刚性金属密封双卡套式管接头。其由螺母、前卡套、后卡套及接头体组成，安装较为复杂要求操作要按照流程进行，是一种早期出现的双卡套式管接头，采用前、后卡套双锁死的办法，在达到密封管道的效果同时提升了防脱效果。首先，在手动拧紧螺母后，前卡套受到推力向前推动，卡套的外锥面变大顶起形成密封，同时带动后卡套挤入前卡套尾部，对前卡套形成锁死作用，有效防止卡套松动的情况发生，同时相当于对前卡套的又一次密封，提升密封效果。

三种常用卡套式管接头的性能对比，如表一所示。由此可见，刚性金属密封双卡套管接头的放拔脱性、耐高温性最好，渐进弹性密封卡套管接头的防泄漏性、密封可换性、安装便捷性最好。在不同工作环境下的液压系统管接头中，应根据管接头的实际工作情况来合理选择不同型号的管接头。

3.卡套式管接头发展趋势

• 优化生产工艺，提升卡套式管接头的适用性与经济性

目前卡套式管接头的一大明显缺点，就是其适用范围太小。若想管件与管接头达到良好的密封性，首先需要保证管件与管接头的材料相同，这样才能保证二者的硬度值相同，不会发生由于硬度值大于许用值造成管件破裂现象，和硬度值小于许用值无法紧密贴合导致密封性不好的情况。故此，可以认为优化管接头的生产工艺，提升其适用范围是其未来的发展趋势。

从三种常用的卡套式管接头性能对比发现，渐进弹性密封卡套管接头在经过结构改进后，其密封性与可换性得到了大幅提升，在理想理论数据下其可以实现反复拆卸使用，形成极大资源保护。因此，想要进一步提升卡套式管接头的可换性与密封性，应从改进管接头的结构方面入手，可换性意味着其可以反复使用，是一种资源环保形式，也是未来管接头的发展趋势。

4.结束语

卡套式管接头具有安装便捷、密封性、防拔脱性等优点，是液压传送系统中，最为常用的管道连接的密封元件，可以有效防止管道油液泄漏、外部污染物进入系统的发生。根据对三种常见的卡套式管接头性能分析，发现目前使用的卡套式管接头在适用性、经济性及可换性上，存在明显缺点，其未来发展趋势应是从优化生产工艺与结构方面入手，提升其适用性与环保性。

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