客车直插式管道接头的设计
客车直插式管道接头的设计
发表时间：2018-09-27T18:44:30.980Z 来源：《知识-力量》2018年10月上 作者： 巫继响
[导读] 本文主要介绍一种直插式管道快速接头，以提高管路连接的可靠性和气密性。
（安徽安凯汽车股份有限公司，安徽 合肥 230051）
摘要：本文主要介绍一种直插式管道快速接头，以提高管路连接的可靠性和气密性。
关键词：直插式；夹紧铜环；结构设计
1、前言
在日常的生活和生产过程中，流体的传输和控制普遍存在，而流体传输的载体则是各种各样的管道。管道的连接和流量控制直接影响管道建设的效率和安全，如果管道连接环节过于依赖人力的控制和密封环节用料不当，不仅会引起流体泄漏，产生安全隐患的问题，还有
可能使所输送的流体受到污染和浪费。对于采用机械阀门进行流体流量控制的方法，一般阀门和连接器是两个独立的部分，在连接器的基
础上增加一个阀门会造成成本增加，而且机械阀门对流体流量控制的可靠性和准确性都不理想。
2、设计方案
为了解决上述问题，我们结合实际需要设计了一种直插式管道快速接头，该接头包括壳体，壳体底部安装有第一密封圈，壳体中间安装有支撑套管，壳体与支撑套管之间自下而上依次安装有第二密封圈、夹紧铜环、锥形环、第三密封圈。
壳体底部设有螺纹接头，螺纹接头顶端连接有用于安装第一密封圈的第一环形卡槽，壳体中间自下而上设有半径依次增大的第一柱形腔体、第二柱形腔体、第三柱形腔体，第三柱形腔体侧壁中间设有环形卡台；支撑套管包括与一柱形腔体相配合的套筒，套筒内固定有内
管，套筒顶端设有环形限位台；锥形环内侧底部开有上窄下宽的锥形孔，锥形环内侧中间设有安装第三密封圈的第二环形卡槽，锥形环外
侧中间设有与环形卡台相配合的第三环形卡槽；夹紧铜环包括与锥形孔相接触的第一锥形外侧面，第一锥形外侧面顶端向下折弯形成锥形
内侧面，锥形内侧面底端水平折弯形成水平环面，第一锥形外侧面底端向下延伸形成第二锥形外侧面，第二锥形外侧面底端向上折弯形成
柱形面，柱形面顶端与水平环面相连；环形限位台与锥形环之间安装有第二密封圈。其中个别细节部分设计主要注意以下几点内容：第一
柱形腔体与套筒之间为过盈配合，提高了第一柱形腔体与套筒之间的配合强度。环形卡台与第三环形卡槽之间为间隙配合，既保证了壳体
与锥形环之间的配合强度和稳定性，也减少了壳体与锥形环之间的装配阻力。水平环面的内径比套筒的内径小0.5~2mm，使得夹紧铜环提
供良好的夹紧力。
3、实施方式
为了更好描述改接头的具体组成及实施方式，现如图图1、2所示，该直插式快速接头包括壳体1，壳体1底部安装有第一密封圈7，壳体
1中间安装有支撑套管2，壳体1与支撑套管2之间自下而上依次安装有第二密封圈3、夹紧铜环4、锥形环5、第三密封圈6。
图1、直插式快速接头剖视图
图2、直插式快速接头结构爆炸图
如图3所示，壳体1底部设有螺纹接头11，螺纹接头11顶端连接有用于安装第一密封圈7的第一环形卡槽12，壳体1中间自下而上设有半径依次增大的第一柱形腔体13、第二柱形腔体14、第三柱形腔体15，第三柱形腔体15侧壁中间设有环形卡台16。
图3局部结构剖视图
图4所示，支撑套管2包括与一柱形腔体13相配合的套筒21，第一柱形腔体13与套筒21之间为过盈配合，提高了第一柱形腔体13与套筒
21之间的配合强度，套筒21内固定有内管22，套筒21顶端设有环形限位台23；
图4、局部结构剖视图
如图5所示，锥形环5内侧底部开有上窄下宽的锥形孔53，锥形环5内侧中间设有安装第三密封圈6的第二环形卡槽52，锥形环5外侧中间设有与环形卡台16相配合的第三环形卡槽51，环形卡台16与第三环形卡槽51之间为间隙配合，既保证了壳体1与锥形环5之间的配合强度和
稳定性，也减少了壳体1与锥形环5之间的装配阻力；
图5、局部结构剖视图
4、结束语
客车管理连接的可靠性与气密性直接关系到客车的安全运行，因此需要严格按照设计要求，确保管路连接的规范性。接头作为管路连接的关键性部分，更应该严格设计。本文设计的一种直插式管道快插接头结构简单合理，通过夹紧铜环、锥形环科学合理的结构设计，能
使管道的连接和控制变得更加灵活、高效、安全可靠和更加环保，不但大大降低了管道连接安装和维护的难度、保证长期处于受压状态的
流体管道系统的密封性，使管道连接杜绝使用化学品粘接剂，防止外部因素对流体的影响和污染，具有良好的实用价值与经济效益。后期
该卡箍的使用情况，我们将继续跟踪改进优化。
参考文献
[1]汽车底盘构造与维修，电子工业出版社，2004年8月.
汽车制动管路设计
底盘 系统 潜在失效模式及后果 FMEA编号
子系统 （设计FMEA） 共 2 页，第 1 页
部件 制动管 设计责任 编制人
车型年/车辆类型 关键日期 FEMA日期（编制） （修订）
核心小组
项 目
功能
潜在
失效模式 潜在
失效后果 严重度S 级别 潜在失效
起因/机理 频度O 现行
设计控制 探测度D R
P
N 建议措施 责任及目标完成日期 措施结果
采取的
措施 S O D P
R
N
制动管路／制动能源传输线路。 管路老化 管路破裂、漏气，造成制动气压不足。 6 管路材料性能不符合要求，材料使用不当。 4 依据《GB16897-1997》进行耐高、低温，耐机油性试验。 4 96 选用耐老化性能较好的材料。 / / / / / /
管路磨损 漏气、制动效能降低。 6 管路布置不当。 3 进行振动试验。 3 54 合理布局线路走线。 / / / / / /
沟槽式管道连接工艺你都掌握吗？
沟槽式管道连接工艺你都掌握吗？
管道卡箍连接也叫沟槽连接，是一种新型的钢管连接方式，具有很多优点。自动喷水灭火系统设计规范提出，系统管道的连接应采用沟槽式连接件或丝扣、法兰连接；系统中直径等于或大于100mm的管道，应采用法兰或沟槽式连接件连接.
01工艺原理
卡箍连接的结构非常简单，包括卡箍（材料球墨铸铁或铸钢）、密封圈（材料为橡胶）和螺栓紧固件（见图1）。垫圈为C型密封的橡胶圈，可形成一层密封。其原理为垫圈静态时抓住管道末端表面形成初次密封；卡箍锁紧时垫圈受到来自卡箍内部限制的压力，被动压制在管道末端，形成二次密封；管道内流体进入C型圈内腔，反作用于垫圈唇边，从而使垫圈唇边与管道末端无间隙的紧密配合，形成三次密封。也就是说，管道内液体压力越大，密封性能越好。
（1）工艺流程
安装准备管道滚槽开孔安装机械三通、四通管道安装系统试压。
(2)管接头安装要求及步骤
02刚性（卡箍）接头
1、拼合式卡箍件对接部位呈斜面的沟槽式管接头。 2、在接头处相邻管端不允许有相对角变位和轴向线位移
3.刚性接头、管件、附件的选用
CECS151:2003第4.2.6条：
（1）直管管段宜采用刚性接头。
（2）在管段上每4～5个连续的刚性接头之间，应设置1个挠性接头。
CECS151:2003第4.2.7条：
直管与管件连接宜采用刚性接头。
03挠性（卡箍）接头
1、拼合式卡箍件对接部位呈平面的沟槽式管接头。
2、在接头处相邻管端允许有一定量的相对角变位和相应的轴向转动，允许角变位与管径有关，但不允许有轴向线位移。
挠性接头是一种柔性接
3.刚性接头、管件、附件的选用
CECS151:2003第4.2.8条：
1）、埋地管道宜采用挠性接头。
2）、室外埋地管道进墙管外侧第一个接头必须采用挠性接头，且挠性接头离外墙面的距离不宜大于300mm。
CECS151:2003第4.2.7条：
对有温度补偿功能的弯管、折线形管段，应在其产生角度位移的管段上采用挠性接头。
气动快换接头毕业设计
气动快换接头毕业设计
【气动快换接头毕业设计】
引言
气动快换接头是一种用于连接和断开气源管道的装置，具有快速、方便、可靠的特点。它是现代工业自动化系统中不可或缺的重要部件，广泛应用于气动设备、机械制造、汽车工业、航天航空等领域。本文将围绕气动快换接头的原理、设计和应用三个方面展开深入探讨。
一、气动快换接头的工作原理
1. 混合式接头原理
气动快换接头分为两种类型：螺纹和混合式接头。混合式接头是目前应用较广泛的一种类型，其工作原理基于压缩空气通过内部旋转阀门进出，实现快速连接和断开气源管道。
2. 工作过程
在连接过程中，当接头的两侧插入匹配的气管时，压缩空气将推动阀门自动打开，实现气源的传输。当需要断开连接时，只需轻轻回推外部套套筒，阀门即可关闭，气源管道得以切断。
二、气动快换接头的设计要点
1. 结构设计
气动快换接头的设计要点之一是结构的合理性与稳定性。通过选用高强度的材料和特殊结构设计，使接头具有耐压、耐磨损和耐腐蚀的特性，从而确保其在复杂工业环境下的可靠性和持久性。
2. 流体控制
在设计过程中，需要充分考虑流体的控制与传输。通过精确的阀门设计和流道优化，实现气源的快速流动和可靠的封闭。
3. 连接方式
气动快换接头的连接方式有多种，例如直角连接、直线连接和T形连接等。在设计时，应根据具体的使用场景和要求选择适合的连接方式，达到更好的功能性和适用性。
三、气动快换接头的应用案例
1. 工业自动化
气动快换接头在工业自动化领域中具有广泛的应用。机械制造中的流水线生产，需要频繁更换不同的工具和设备，使用气动快换接头可以大大提高生产效率和操作便捷性。
2. 汽车工业
在汽车工业中，气动快换接头被广泛应用于空调系统、刹车系统和液压系统等。通过使用气动快换接头，可以减少连接和断开管道的时间，提高维修和保养效率。
3. 航天航空
在航天航空领域，气动快换接头被使用在飞机和火箭的燃料供应系统中。由于这些系统对连接和断开的速度和可靠性要求非常高，使用气动快换接头可以确保燃料的快速供给和安全性。
汽车空调系统管路设计指南
汽车空调系统管路设计指南目 次
II 前言 ................................................................................................................................................................ III1 范围 .............................................................................................................................................................. 12 空调管路连接简图 ...................................................................................................................................... 13 暖水管路连接简图 ...................................................................................................................................... 24 汽车空调系统管路的设计 .......................................................................................................................... 25 管路试验要求 .............................................................................................................................................. 56 备注 .............................................................................................................................................................. 5参考文献 ............................................................................................................................................................ 6前 言
输气管道和管道附件的结构设计
输气管道和管道附件的结构设计
5.1 管道强度和稳定性计算
5.1.1 管道强度计算应符合下列规定：
1 埋地管道强度设计应根据管段所处地区等级以及所承受永久荷载、可变荷载和偶然荷载而定，通过地震动峰值加速度大于或等于0.05g至小于或等于0.4g地区内的管道，应按现行国家标准《油气输送管道线路工程抗震技术规范》GB 50470的有关规定进行强度设计和校核；
2 埋地直管段的轴向应力与环向应力组合的当量应力，应小于钢管标准规定的最小屈服强度的90％，管道附件的设计强度不应小于相连管道直管段的设计强度；
3 输气管道采用的钢管符合本规范第5.2.2条规定时，焊缝系数值应取1.0。
5.1.2 输气管道强度计算应符合下列规定：
1 直管段管壁厚度应按下式计算：
式中：δ——钢管计算壁厚(mm)；
P——设计压力(MPa)；
D——钢管外径(mm)；
σs——钢管标准规定的最小屈服强度(MPa)； φ——焊缝系数；
F——强度设计系数，应按本规范表4.2.3和表4.2.4选取；
t——温度折减系数，当温度小于120℃时，t值应取1.0。
2 受约束的埋地直管段轴向应力计算和当量应力校核，应按本规范附录B进行计算。
3 当温度变化较大时，应进行热胀应力计算。必要时应采取限制热胀位移的措施。
4 受内压和温差共同作用下弯头的组合应力，应按本规范附录C进行计算。
5 常用钢管的屈服强度应符合表5.1.2的规定。
表5.1.2 常用钢管届服强度要求(MPa)
注：1 Rt0.5表示屈服强度(0.5％总伸长率)。
2 L690、L830适用于RP0.2(0.2％非比例伸长)。 5.1.3 输气管道的最小管壁厚度不应小于4.5mm，钢管外径与壁厚之比不应大于100。
汽车线束设计—线束包扎
汽车线束设计—线束包扎
汽车线束是汽车电路的网络主体。现阶段，线束编成的形式一般由电线、插接件、线束包扎材料和车身固定件组成。汽车线束既要确保传送电信号，也要保证连接电路的可靠性，向电子电气部件供应规定的电流值，防止对周围电路的电磁干扰，并要排除电器短路。
汽车线束包扎起到耐磨、阻燃、防腐蚀、防止干扰、降低噪声、美化外观的作用，一般根据工作环境和空间大小制定包扎设计方案。
（一）包扎设计方案 发动机线束工作环境恶劣，因此用高阻燃性、防水、机械强度高的波纹管包扎；
前舱线工作环境相对较差，大部分枝干用阻燃性好的波纹管包扎，部分分支用PVC热缩管管包扎；
仪表线工作空间较小，环境相对较好，可用胶带全缠或花缠；
门线和顶篷线工作空间较小，可用胶带全缠，部分枝干可用PET缠绕管包扎；
较细的顶篷线可用海绵胶带粘在车身上；
底盘线因与车体接触部位较多，因此用波纹管包扎防止线束磨损；
车门和驾驶室内减震降噪要求高的位置，用海绵胶带包扎。.
（二）包扎用材料
一般采用波纹管、热缩管、PET缠绕管、胶带、海绵胶带等
1．波纹管
波纹管在线束包扎位置中一般占到60%左右，多用开口波纹管。其主要特点就是耐磨性好，耐高温性好，波纹管的耐温在-40-150℃间，而且阻燃性比较优秀，波纹管本身具有较好的柔韧性，抗弯曲性能好。波纹管在机舱以及前后防护结构中最为常见。
波纹管的材质有聚丙烯（PP）、尼龙（PA）、聚丙烯改性（PPMOD）等。
PA材质在阻燃、耐磨方面优于PP材质；但PP材质在抗弯曲疲劳性方面强于PA材质。
波纹管常见品牌：诗兰姆、凯士士、普天现代
2．热缩管
热缩管具有高温收缩、柔软阻燃、绝缘防蚀性能，柔软性和抗弯曲变形性较好，收缩温度低，收缩快。广泛应用于各种汽车线束各位置。一般为闭口，耐磨性能一般，电压等级多为600V。
热缩管主要用于环境相对较好的四车门和驾驶室内，尤其线束线束拐弯的分支处，以便使导线圆滑过渡。
大中型客车高压配电盒设计规范 V3.0
大中型客车高压配电盒设计规范
编号
编制
审核
标准
批准
日期 大中型客车高压配电盒设计规范
共 6页 第 1 页
前 言
为总结和完善设计开发经验，积累和规范相关技术数据，形成指导性技术文件，引导开发工作步入标准化、规范化，提高产品开发质量和竞争力，提升产品品质，建立大中型客车高压配电柜的设计规范，为公司客车产品的高压配电柜的设计开发提供参考。
本规范为首次发布版本。
1 范围
本规范规定了大中型客车高压电器柜接口类型、高压原理、设计要求及安全功能
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件
GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Ka：盐雾
GB/T 18384.3 电动汽车安全要求 第3部分 人员触电防护
GB/T 18387 电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法
GB/T 18488.2 电动汽车用电机及其控制器 第2部分 试验方法
3 外部接口
高压配电柜提供高压接口和低压接口，高压接口类型见表1，低压接口类型见表2。接口数量及类型也可根据项目需求定制。
表错误!文档中没有指定样式的文字。 高压接口
序号 接口名称 对接设备 功能
1 动力电池正极
动力电池 高压储能装置
2 动力电池负极
3 电机控制器正极
电机控制器 电机运行控制
4 电机控制器负极
5 DC/DC正极
DC/DC 低压蓄电池充电
6 DC/DC负极
7 DC/AC（转向）正极
DC/AC（转向） 驱动电动转向油泵电机
8 DC/AC（转向）负极
9 DC/AC（制动）正极 DC/AC（制动） 驱动电动打气泵电机 大中型客车高压配电盒设计规范
共 6页 第 2 页
10 DC/AC（制动）负极
汽车连接器可靠性设计（4）连接器护壳可靠性设计
汽车连接器可靠性设计（4）连接器护壳可靠性设计
连接器护套的作用：
（1）是将连接器进行绝缘；
（2）是利用护套的限位自锁对连接器定位，防止对接时连接器产生轴向运动；
（3）是保证与电器件的良好对接。护套既可与电器设备对接，又可相互连接
（4）增加了防水措施，不同结构采用了不同的防水橡胶密封塞，有的是整体密封，有的是单孔密封；
（5）增加了护套对接后的卡锁结构使线与线间或线与器件间的接触电阻降为最小；
（6）增加了护套的挂接结构，使护套的固定更为方便，也避免了由于护套无固定而产生的噪声
（7）增加了护套的压线盖，以保证护套中插入的连接器尾部压接的导线不在护套根部时出现不必要的晃动，以减少导线的剪切力，提高线束的品质；
护套的材料设计
连接器护套最常用的塑料为聚酰胺（PA）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、ABS、聚丙烯等。聚酰胺习惯上称尼龙品种有几十种之多。与一般塑料相比其优点是耐磨、韧性好，重量轻,耐化学品、耐热、耐寒性好，易成型，可自润滑，无毒，易染色。缺点是吸水性大，介电性能不高，尺寸稳定性差。根据其特点，主要用于那些耐热性要求低、尺寸要求不高、形状较复杂的一般要求的连接器。应用于汽车的车身及驾驶室内。聚对苯二甲酸丁二醇酯( PBT ）属热塑性结晶型树脂，PBT纯树脂性能并不突出，有的指标还 很低，如热变形温度仅 58℃，而成型收缩率则高达 1.5﹪~2﹪，力学性能大都不如其它工程塑料。但是经玻璃纤维复合增强后，综合性能大为提高，如 PBT 纯树脂与 30﹪玻 纤增强的 PBT 树脂相比，拉伸强度由55MPa 提高到135MPa ，介电强度由 2 16 / KV mm 提高到 2 24 / KV mm ，热变形温度提高到 210℃；成型收缩率呈各向异性的趋势，流动方向
为 0.25﹪，垂直方向为 1﹪。玻纤增强的 PBT 树脂，可在
130~140℃的高温下长期使用， 是通用工程塑料中最高的，机械强度也名列前茅，并具有优良的电性能、抗化学腐蚀、 减摩耐磨、阻燃、尺寸稳定性和成型加工性好等特点。根据以上特点，增强 PBT 材料 被广泛应用在汽车连接器上，特别适用于发动机室等温度较高的地方，是其它材料所不能代替的。 ABS 塑料是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚的热塑性塑料。ABS 塑料件具有耐热不高、耐寒性低、耐候性差且不透明、不耐燃、脆性大等缺点。因而 ABS 塑料不适用于耐候性要求高、形状复杂的汽车连接器，主要是应用在汽车的车身及驾驶室内。 聚丙烯的主要优点是具有较高的弯曲疲劳寿命、很好的耐热性，制品能耐 100℃以 上温度(长期工作温度 110℃)。但其强度和刚度较低,在常温和低温下冲击韧性较差；且易老化,在光热作用下会变形变质。因此,其不作为连接器选材，只适用于一般的扎带、 卡脚。
维特利接头标准
维特利接头标准
维特利（Victaulic）接头是一种机械接头，由美国发明家维特利·卡特（Victaulic）在上个世纪初创造，用于连接两根管道。这种接头采用类似齿轮的方式将两端管道紧密、可靠地连接在一起，能够承受高压力和高温度条件下的液体、气体或半固体流体。
维特利接头的标准可能因不同的产品类型和应用场景而有所不同。一般来说，这些标准可能涉及到接头的尺寸、材料、压力等级、温度范围以及连接方式等方面。
例如，在某些应用场景中，维特利接头需要符合特定的国际或行业标准，如ASTM（美国材料与试验协会）标准、DIN（德国工业标准）等。这些标准规定了接头的尺寸、材料、机械性能、耐腐蚀性以及其它关键参数，以确保接头的互换性和可靠性。
此外，维特利公司自身也制定了一系列的产品标准和技术规范，以确保其生产的接头在性能、质量和安全性等方面达到最优。这些标准可能包括接头的设计、制造、测试、安装和维护等方面的要求。
jb970-77 焊接式管接头标准
jb970-77 焊接式管接头标准
JB970-77是中华人民共和国第一机械工业部制定的焊接式直通管接头标准。该标准规定了焊接式直通管接头的尺寸、结构、性能和测试方法。
根据JB970-77标准，焊接式直通管接头适用于油、水、气为介质的管路系统。该标准规定，接头的公称压力为32MPa，工作温度范围为-25~80℃。接头的材质为碳钢，表面进行发黑处理。
此外，JB970-77标准还规定了接头的结构要求和测试方法。具体来说，接头应包括两端焊管外径φ11，中间平面O型圈密封的结构。同时，标准还规定了接头的耐压性能、耐温性能、机械性能等方面的测试方法。
需要注意的是，JB970-77标准是早期的标准，已经被新标准替代。如果需要了解最新的焊接式管接头标准，建议查阅相关文献或咨询专业人士。