赫建利

中航工业第一飞机设计研究院飞豹公司 陕西 西安 710089

扩口式管接头其结构简单，重复使用性好，适用于薄壁管件连接，一般不超过8MPa的中低压系统。在高科技发展的今天，机械产品的表面必然存在各种缺陷以及形状和尺寸偏差。因此在机械零件的装配处不可迟免地会产生微小的间隙，当存在压力差式浓度差时，工作介质就会通间隙泄漏。

1 泄露原因分析

航空产品中有的电子产品的集成电路单元需要降温，选用液冷方式。扩口式管路连接，在管子扩口端与直通接头集成电路单元的连接过程中，密封处漏液。

根据泄漏情况，松开管路处的外套螺母，观察管子扩口与直通接头的同轴度，74°扩口面一周与直通接头的间隙是否均匀。由于管子是热弯，空间三维立体，扩口与直通接头不同心，周围间际不均匀，安装过程中强制对接，集成电路单元的是铝直通接头，由于多次的安装，直通接头的螺纹严重的损坏，直通接头的表面粗糙度，螺纹的粗糙度降底，造成密封处泄漏。(见图1)

2 密封管路材料的选择

导管:公称外径DN＝φ18mm，材料5A02－O防锈型铝合金；

平管嘴:内径d＝18mm，d1＝20mm，材料1Cr17Ni2不锈钢；

外套螺母:导管公称外径DN＝φ18mm，d2M27×1.5mm，材料1Cr17Ni2不锈钢；

扩口式直通管接头:导管的公称外径DN＝φ18mm，D＝M27×1.5mm，

材料1Cr18Ni9Ti。

导管与接头装配示例（图1）

3 管子的校正

3.1 校正管子的二类工装

找两根钢管或壁厚≥1mm的铝管，直径φ18mm，长度一般为300mm，管子的一端按导管扩口规范，套上平管嘴扩74°喇叭口，在两根管子的扩口端各装配一个直通管接头，管子三维空间校正的时候，两根管子的直通管接头安装在校正管子的两端，直接搬动两根加长杆就可以在空间中校正了。

3.2 管子三维空间的校正

固定好电子产品的位置，校正扩口管子与直通接头的位置，观察管子74°扩口与直通接头一周的间隙是否均匀，间隙0.3mm的时候，可以安装外套螺母，连接应先用手拧几扣，再用扳手拧紧，不准带附加力臂的扳手。导管扩口部分的锥面轴线相对导管中心线的角度偏差不应超过1°30′.达到管子在三维空间的修正要求。

4 扩口的着色检验

4.1 扩口管子74°的表面粗糙度

在扩口管路装配的表面粗糙度，螺纹牙形粗糙度Ra3.2，锥形表面租糙度Ra0.8，为改善密封性，对DN≥16mm的接头，锥面表面粗糙度可以为Ra0.4。导管扩口部分锥体内表面不应有纵向划伤、环形划伤、擦伤、压伤和裂纹。(见图2)

图2

拆卸掉修正好的扩口子，发现74°扩口像喇叭花一样，与不锈钢直通接头的安装中，沿管子纹路方向磨出多条研磨出的痕迹，径向磨出一条条沟槽，管子的表面粗糙度从Ra0.4直接降下来，多次不同轴心的安装，造成了管子扩口密封磨损加剧，表面粗糙度的降底，密封处的泄漏。预紧力矩过大会导致扩口管表面塑性变形过度，破坏接触表面，影响管接头的重复装配和密封性能。

4.2 标准的着色检验

着色检验用专用量规进行锥面的着色检查，印痕应分布在垂直于锥面编线的一个平面上，形成一个无间断的完整周，印痕宽度不限；组合导管内锥表面使用专用量规进行着色检查，检查时量规和组合导管应按最小拧紧力矩43.10N.m或按最大拧紧力矩58.50N.m的力矩拧紧，印痕应分布在垂直于锥面轴线的一个平面上，形成 一个无间断的完整周，印痕宽度不限。(见图3)

图3

4.3 简易的着色检验

一般通过外套螺母施加一定的拧紧力矩，外套螺母在轴向上压紧平管嘴，平管嘴的内侧与导管的外侧紧密贴合，进而形成可靠密封。密封处泄露时，在直通接头的锥面上均匀涂上厚为1微米到3微米的红丹粉(或蓝油)，再与被测工件配合转动几周后取下，若直通接头的锥面上着色均匀的擦去，说明被测工件锥角合格。印痕沿圆周不间断，印痕连续宽度以不小于1.5mm为宜。

5 管子锥面粗糙度的修正

5.1 管子扩口

找出74°扩口有严重环形波纹和径向有划伤管子，平管嘴敲离管子锥面1mm，管子扩口端面修锉掉0.5mm，端面修锉的尺寸大于锥面划伤的深度尺寸，清除毛刺不允许有裂纹。导管放在两个半卡板的中心孔，导管被夹紧固定，定位完成后。扩口机上安装有三针滚压盘，三针滚压盘设置74°的锥角，用于从内管头端伸入，逐渐滚压扩展为74°扩口。锥面管口端面高于平管嘴端面的尺寸，不小于0.4mm。三针滚压盘高速旋转，进给量最小，机油润滑，达到表面粗糙度。

5.2 扩口旋压修光

铝管扩口时，三针滚压盘高速旋转，进给过大，铝管的强度小，三个滚针顺间把扩口的锥面旋压成了如图2的波纹形状。圆度误差较大时，会导致接触面上密封环的某些区域接触应力过小甚至不接触，无法达到理想的密封效果。正确的进给方式是，进给量开始的时间可以大一些，导管扩口端面距离平管嘴1mm时，三个滚针要紧贴扩口锥面，几乎没有进给量，滚针高速转动，旋压修正锥面的波纹，加适量的机油，增力扩口锥面的表面粗糙度。锥面表面粗糙度为Ra.4以上。

导管扩口部分的内锥表面向圆柱表面的过渡，应光滑无环形波纹。允许有未形成环形波纹的急剧过渡。DN≤10mm的铝合金制导管，允许有不明显的环形波纹。校正时，内外锥形部分向圆柱表面的过渡应光滑。

6 拧紧程度的控制

为了保证连接件的密封性，根据导管接头和外套螺母中任何一种是铝制品的规定，直通管接头与外套螺母的拧紧力矩在43.10N.m至最大拧紧力矩58.50N.m的力矩之间。轴向预紧力过时，密封区域的接触应力不足，喇叭口轴向有较小的波浪纹，径向锥面上有细小的旋压纹路，粗糙度较低不能实现有效的密封。产品在 振动过程中，外套螺母容易松动，发生漏液。轴向预紧力过大时，过度的接触应力会超过材料的承载极限，管子扩口容易发生塑性变形，刺叭口摩擦出伤痕，粗造度降底，直通管接头螺纹精度较底时和外套螺母的螺纹容易发生乱扣，破坏结构的完整性，导致泄漏的发生。因此，对于扩口式管接头，轴向预紧力必须控制在最小拧紧力矩至最大拧紧力矩之间，才能保证可靠的密封性能。

7 管路的清洗

在液压系统的使用过程中，液压系统油液清洁及管路的清洗技术，这对于液压系统的运行具有十分重要的意义。

所有导管在安装前应拆下导管两端堵盖或包扎物，检查导管不允许有裂纹，毛刺，压坑，锈蚀及其它机械损伤，表面漆层不允许脱落，绝缘层，包敷保护层不允许破损。导管喇叭口是否有切屑，焊接过程中产生的渣体，还有灰尘以及铸造时产生的沙粒，导管旋压修光时的冷却液。这些直接影响扩口管接头的密封和喇叭口的表面粗糙度。

直通接头、转接管接头和导管在YPM5004汽油中清洗，清洗后使用压缩空气或者YPM1009工业用气态氮吹。在使用压缩空气之前，应先排气约180S，以排放风管中的污染物。然后将上述压缩气体出口对准洁净的YPM8011棉本色布表面，持续喷射25S～30S，YPM8011棉本色布表面上无可见水汽沉淀及污染物方可使用。

8 结束语

针对管路泄漏处密封问题，通过对管路中管子连接处三维空间的校正，扩口管子74°的表面粗糙度的分析，进行简单的着色检查，扩口机修正喇叭口的表面光洁度，实现管路的重新密封。