曹帮良 郭破江 李敬一
长沙格力暖通制冷设备有限公司，湖南长沙，410600
摘要：本文通过介绍接管螺母密封原理，从实际生产制造过程出发，对Ｇ型接管螺母密封泄漏问题进行分析及试验验证，得出影响接管螺母泄漏的原因为喇叭口偏移，并通过更改装配方式及接管结构有效降低了该型接管螺母泄漏率。
关键词：接管螺母；密封；可靠性；
Abstract: In this paper, by introducing the principle of sealing of the takeover nut, starting from the actual production and manufacturing process, the problem of the sealing leakage of the G-type takeover nut is analyzed and tested, and the effect of the leakage of the nipple is obtained.
Keywords: Nozzle nut; Sealing; Reliability;
1概述
管接头——接管螺母密封结构作为一种连接结构，因其具有密封可靠，可拆卸等优点，被各行业广泛应用。其材质一般要求具有一定塑性和韧性，一方面塑性可以有效提高其密封效果，而韧性可有效防止其在拧紧过程中或长时间工作运行出现裂缝，防止密封失效。对此目前常选用力学性能和加工性能优良的铜作接管螺母，通常其接管为紫铜，管接头与接管螺母为黄铜。其应用较多的规格型号有A型、Ｂ型、Ｃ型、Ｄ型、G型。不同型号的接管螺母虽然设计理念是一致的，但是某空调制造企业在实际生产制造过程中对接管螺母泄漏情况进行了统计和分析。发现G型接管螺母泄漏占比明显高与其他型号接管螺母。对此，本文对Ｇ型接管螺母进行了泄漏分析验证。
２接管螺母密封原理
接管螺母密封结构由管接头、直管及螺母三部分组成，接管螺母的接头端是锥面，而接管端是直管，此时需要使用扩口设备将直管端头加工成喇叭口，配合接头锥面通过螺母压紧形成密封面，如下图1所示。
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图1 密封结构示意图
由于在螺母拧紧管接头锥面与喇叭口内表面前两者角度不同，两者接触时首先会在接触点形成一道线密封，如下图2所示，随后利用铜的塑性通过对螺母施加力矩使接管产生变形，渐而形成面密封有效防止冷媒泄漏。
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图2 密封示意图
3影响密封的因素
由上述原理可知，影响接管螺母泄漏的因素通常有4点：锥面与喇叭口角度匹配设计不合理；力矩选用不当；密封面质量异常；装配时接管偏心。
3.1锥面与喇叭口角度匹配设计不合理
针对管接头锥面与喇叭口角度匹配最佳角度问题，珠海格力电器股份有限公司刘东在管接头和接管螺母密封的改进和优化一文进行了详细的分析与论证，本文所论述接管亦采用其改进结构，故不在赘述。
3.2力矩选用不当
作为空调系统运行的连接结构件，接管螺母承担的密封作用，承受设计所赋予的载荷，既不能过载，也不能欠载，否则会影响其密封性，因此生产过程必须严格掌握其紧固。力矩力矩过大，会导致螺纹或者喇叭口承受压力过大而失效出现泄漏；力矩过小，会导致螺纹和喇叭口表面承受压力不足导致泄漏。
力矩的确认仅依靠理论的计算是远远不够的，在实际应用中力矩主要是满足功能需求，综合考虑密封性，可靠性和产品使用环境综合确认。企业所选用的力矩是经过多次工艺验证后确认的，对此，结合多年生产情况，以及G型接管螺母在空调其他部件中的应用，力矩值均一样，故可排除力矩异常。
3.3密封面质量异常
很显然管接头锥面，喇叭口内外表面的质量决定接管螺母的密封性，若管接头锥面或者喇叭口表面有划伤、碰伤等异常，将会导致密封失效。同样的，管接头与螺母的螺栓损伤也会导致密封失效。对此，结合异常件表面质量，此次异常可排除此因素。
3.4装配时接管偏心
装配时接管偏心，会改变接头与喇叭口配合角度，导致一侧角度加大，一侧角度偏小，从而影响喇叭口受力均匀性，出现喇叭口受力不均，从而出现泄漏。
现场调查发现存在装配后接管螺母上下间隙不均现象，顶部间隙:0.6mm,底部间隙:0.1mm，如下图3：
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图3 配合间隙不均
根据以上相关排查情况，初步分析为装配过程中未对正喇叭口导致密封不集中产生泄漏。
对此拆检异常件发现喇叭口密封面存在明显受压不均现象，密封带上窄下宽未形成整齐密封槽；同时喇叭口打紧时密封面有偏移，密封面受力不均导致的泄漏，如图4所示，进一步对装配操作过程进行跟踪，发现装配过程先将喇叭口接管螺母轻微拧上，然后调配管路后按规定使用65N.m打紧，在此调管过程中密封面可能会产生偏移，导致密封面受力不均。
综上，进一步判断泄漏异常主要因素为装配过程未对正喇叭口，导致喇叭口在应力作用下，密封面产生了偏移导致受力不均从而产生泄漏。
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4 异常件密封情况
４试验验证
对于上述分析，笔者制作样件进行试验验证。方案为确保喇叭口与管接头对正安装，使用力矩直接打紧进行验证，检验是否产生泄漏。具体依次按如下步骤进行：
a)按接管图纸制作5根长度20mm，G型接管螺母铜管样件，另一端焊接封口；
b)选择试验机组进行实验，检查喇叭口及锥螺纹截止阀密封面是否有划伤、杂质残留等异常，确保不受样件质量因素干扰。
c)排除干扰因素后在机组保压时使用65N.m-67N.m标准力矩打紧，充入冷媒，保压静置30min后使用高精度电子检漏设备对接管螺母密封处检漏。
d)实验结果：5次试验结果均小于企标要求1g/a，验证有效。
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图5 实验件喇叭口密封情况
对比图4异常件与图5实验件可明显发现，实验件的喇叭口密封面受压面均匀，密封槽整齐集中。
小结：此G型接管螺母泄漏原因主要为装配过程接头与接管未同心对正装配，喇叭口在配管应力作用下产生偏移导致泄漏。
5对策
为了解决因装配导致泄漏问题，本文提出以下2条对策：
5.1更改管路结构，在距接管喇叭口20CM处打断扩孔，在接管螺母装配打紧后再进行焊接，解决因接管整体结构过长，使接管在重力作用下导致接管偏心，喇叭口产生的偏移。
5.2装配过程应先对正预紧，为确保更加有效的对正，将螺母与接管的配合单边间隙控制在0.1mm，提高其同心度。
6结论
针对过程接管螺母泄漏异常，经过试验验证分析，得出泄漏的原因为装配过程接头与接管未同心对正装配，喇叭口在应力作用下产生偏移泄漏；对此提出了相应对策，通过更改后的3个月电子检漏数据发现Ｇ型接管螺母泄漏明显下降。
参考文献
[1]刘东.管接头和接管螺母密封的改进和优化[J].日用电器.2011(06):47-53
[2]赖泽丰. 关于接管螺母结构可靠性的分析研究[J].家电科技.