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[其他] 厌氧型螺纹锁固密封胶对可靠性的影响

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发表于 2016-3-12 05:30:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
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厌氧型螺纹锁固密封胶对可靠性的影响

厌氧型螺纹锁固密封胶对可靠性的影响

        本文通过对卡套式管接头的结构、原理和优缺点进行分析,针对厌氧型螺纹锁固密封胶对卡套式管接头的可靠性增强作用进行理论分析和模拟测试,对现场装配工艺提出了建议。
        卡套式管接头是一种常见的气/液管路接头,最早由德国ERMETO公司于1930年发明,极限耐压高达40?MPa,具有使用方便、承压力高、耐温性好、可复用、不需焊接和特殊装配工具等优点,已被广泛应用于传输气/液及腐蚀性介质的压力管路系统中,典型应用如汽车底盘、工程机械、机电设备和测试仪器等现代工业领域。
        卡套式管接头泄露现象分析
        卡套式管接头在实际应用中仍有泄漏现象出现,如何才能保证它的耐压性和可靠性,以及使用厌氧型螺纹锁固密封胶能否改善,一直是人们关注的重点,在此我们对其结构原理和密封胶的应用进行分析和探讨。
        卡套式管接头自诞生至今已经历了多次改进与发展(现多用双卡套式),材质多为铜或钢,基本结构都大同小异(见图1和图2)。
        卡套式管接头由卡套(带尖锐内刃)、压紧锁母和接头体(带24°锥形孔)共3个元件组成。当拧紧锁母时,卡套被推进锥孔并随之变形,使卡套与接头体内锥面形成球面接触密封;同时卡套内刃口自动卡住钢管的外壁,卡套中部稍有拱形凸起,具有一定弹性,有利于密封和防止螺母松动,卡套尾部也径向收缩紧“抱”住钢管,从而起到可靠的连接、密封作用。
        可见,卡套式管接头的工作原理是利用上紧锁母来强力压紧内部密封面,这时的密封啮合面实际上是金属对金属的硬连接,在锁紧螺母产生的轴向作用力下,环(锥)面接触产生径向和轴向压紧力,从而使啮合面微量变形达到密封目的。这决定了连接螺纹的主要作用是将上紧转矩转化为轴向压紧力,而不是依靠螺纹本身密封内部介质。
       

厌氧型螺纹锁固密封胶对可靠性的影响

厌氧型螺纹锁固密封胶对可靠性的影响

        与典型的卡套接头原理相近,一般软管总成与过渡接头也是靠末端面的平/锥/弧面与接头体端面顶紧使接触部位产生弹性变形而实现密封(见图3)。
        卡套式管接头密封失效的主要因素是连接螺纹在工作中受到冲击振动,导致连接螺纹松动,进而丧失了密封锥面的径向、轴向压紧力,密封失效。再来分析连接螺纹松动的原因:在卡套接头的螺纹啮合处内外螺纹实际并非100%接触,真正的接触面积一般低于螺纹啮合部位总面积的15%,加之螺纹升角和锥度的存在,造成在冲击振动的作用下系统可能产生径向和旋转方向上的轻微位移,从而产生松动和微动磨损,最终导致轴向夹紧力的丧失(松脱)。
        中重型汽车的底盘气/液管路在实际工作过程中,承受较大的冲击振动、内部介质压力以及外部的受力变形等,卡套式管接头的螺纹连接容易产生松动,轻则造成管路密封不严,气动、液压动作效率降低,能源浪费,重则会产生密封失效、失灵,酿成事故。
        使用厌氧型螺纹锁固密封胶保证密封
        为保证卡套式管接头长期密封可靠,应用厌氧型螺纹锁固密封胶锁固卡套式管接头的螺纹,防止螺纹松动,是一个长期有效的解决方法。
        厌氧型螺纹锁固密封胶能在隔绝氧气、接触金属的条件下发生化学反应,在螺纹间隙内固化成为具有一定强度和韧性的热固性塑料,它的液体浸润作用可以确保100%填充螺纹间隙,消除潜在的可能位移,化学粘接作用可以强力锁固和密封螺纹。所以,在卡套接头的连接螺纹部位应用厌氧型螺纹锁固密封胶可使管接头在内外部的强烈冲击振动工况下不致松脱,能对管接头保持长期的密封可靠发挥积极的作用。
       

厌氧型螺纹锁固密封胶对可靠性的影响

厌氧型螺纹锁固密封胶对可靠性的影响

        用于卡套式管接头的厌氧型螺纹锁固密封胶,需要针对汽车工作工况及典型装配工艺过程要求而设计,应具有良好的工艺性能以及固化后具有耐温、耐介质、耐老化和耐疲劳性优异的特点,才能保证长期锁固密封可靠性。
        我公司对TONSAN1262厌氧型螺纹锁固密封胶的耐疲劳性能进行了模拟检测,方法是将TONSAN1262涂于M10标准碳钢螺栓试件并装配(无预紧力状态),固化后夹持在专用的扭转疲劳测试机上,施加相当于其破坏转矩70%的转矩值,按照1~2Hz的频率进行疲劳测试,结果显示TONSAN1262可以经受300万次以上的转矩疲劳冲击,充分显示其耐疲劳性能的先进、可靠(见图4、图5)。
        对于厌氧型螺纹锁固密封胶,良好的工艺适用性很重要,比如初步固化时间(此指标代表涂胶后到装配上紧之间允许的操作时间),在不同材质的零件上会有不同表现(见表),一般5~20min较为适宜。
       

厌氧型螺纹锁固密封胶对可靠性的影响

厌氧型螺纹锁固密封胶对可靠性的影响

        由于厌氧型螺纹锁固密封胶在不同金属材质上的强度是有差异的,因此,理想状态是密封胶应用在不同材质的卡套式管接头上都应有较好的适应性,TONSAN1262表现出较高的强度稳定性(见图6)。
       

厌氧型螺纹锁固密封胶对可靠性的影响

厌氧型螺纹锁固密封胶对可靠性的影响

        卡套式管接头需要保证螺纹连接长期不松动,在耐介质、耐老化方面有着较高的要求,TONSAN1262在此方面有着良好表现(见图7),其耐介质耐热老化1000h后仍然有大于100%的强度保持率。
        将厌氧型螺纹锁固密封胶应用于卡套式管接头,装配现场对工艺控制的严格执行也是十分重要的,需要特别注意的是:装配时一定要避免管路接头涂胶过多,避免残胶被挤入液压管路,造成阻尼孔堵塞等故障。
        结语
        由于卡套式管接头独特的密封原理和结构,要保证其密封性稳定可靠,确保连接螺纹的长期锁固防松是非常关键的因素。使用厌氧型螺纹锁固密封胶可以实现螺纹连接的长期可靠防松,是确保汽车底盘管路系统不松、不漏,稳定可靠运行的有效方法。
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