[发明专利]汽车发动机高压管路球形接头密封性测试装置及使用方法

说明书

本发明涉及管路接头测试装置技术领域，尤其涉及一种汽车发动机高压管路球形接头密封性测试装置及使用方法，模拟汽车发动机高压管路和球形接头的工况，尤其是模拟汽车发动机高压管路上的锥面和球形接的配合，即定位通孔后段的圆锥面和球形接头的前端的配合，该装置结构稳固，配合度高，为高压管路球形接头的设计提供关键的参数，提高试验效率和质量，确保了汽车发动机高压管路密封的安全。

技术领域

本发明涉及管路接头测试装置技术领域，尤其涉及一种汽车发动机高压管路球形接头密封性测试装置及使用方法。

背景技术

现阶段新型混合动力汽车的高压管路工作压力要求越来越高，管路发生泄漏的风险也随之增大。传统的高压管路采用锥面密封的方式与扩口式转接头连接，其缺点是锥面墩头的自适应能力较差，容易发生泄漏。

为了降低高压管路的泄漏风险，国内汽车发动机高压管路厂家开发出一种新型具有较高密封性能的高压油管接头。其特点是：依靠传统的螺纹来实现高压管路之间的连接并保证足够的抗拉性能，除此之外，还有一个有锁紧螺母扭矩产生的轴向力使之具有一定接触面压的墩头上的球形面与扩口式转接头的锥面金属间线密封形成第一道密封，此时，锁紧螺母的细牙螺纹连接和其尾部锥度球面密封形成第二道密封起着辅助密封的作用。

根据球形接头的特点和球面密封的机理可知，墩头上的球形面与扩口式转接头的锥面间的接触长度和接触面压是决定高压管路接头密封能力的主要因素。通常，接触面压越大密封性能越好，因此对螺母合理的扭矩是管路接头密封性能的关键参数，但要不影响接头的二次使用，螺母扭矩产生的轴向力也不能过大使接头产生塑性变形。所以接头处受到的轴向力、接触面压、接头弹塑性变形与螺母扭矩之间的关系很难确定，目前都是靠有限元分析得到初步结果，没有相关的实验方法和装置来研究高压管路球形接头的密封性能。

为了对高压管路球形接头的密封性能进行分析和评价，找出合理的螺母扭矩，需要弄清达到最佳密封性能时，螺母拧紧扭矩的最佳范围(即：螺母扭矩和接头轴向力与最佳密封性能之间的关系)，从而为高压管路接头设计和使用提供理论支持，因此，本发明提供了一种高压管路接头密封性能的评价方法，旨在研究螺母扭矩、接头轴向力与最佳密封性能之间的关系。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车发动机高压管路球形接头密封性测试装置及使用方法，以测试高压管路接头在螺母拧紧的过程中，产生多大的轴向力时，使接头的球面与锥面的接触面从弹性变形变为塑性变形及螺母扭矩和接头轴向力与最佳密封性能之间的关系，为高压管路接头设计提供关键参数。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车发动机高压管路球形接头密封性测试装置，用于测试汽车发动机高压管路球形接头的密封性能，所述球形接头的前后相通的第一通孔，所述第一通孔为阶梯孔，第一通孔包括小径孔和大径孔，小径孔和大径孔间通过倒角连接，小径孔靠近球形接头的前端，球形接头靠近前端的外周为半球面A截去平面B后的弧形曲面，所述平面B和球形接头的中心轴线相垂直，球形接头靠近后端的外周呈圆柱状，

所述密封性能测试装置包括底座、传感器端座、连接头定位端座、压力传感器、带有六角螺帽的螺栓和定位件，所述传感器端座和连接头定位端座均固定安装在底座上，传感器端座和连接头定位端座的相对面为内侧面，传感器端座和连接头定位端座的内侧面相互平行，压力传感器固定安装在传感器端座的内侧面上，且压力传感器的压力传感面和连接头定位端座的内侧面相平行，连接头定位端座上还开设有前后方向的第二通孔，所述第二通孔分为前后两段，前段靠近连接头定位端座的内侧面，第二通孔的前段为光孔，第二通孔的后段为正六边形的通孔，正六边形的通孔的内接圆的直径大于光孔的直径，所述螺栓贯穿第二通孔，螺栓的六角螺帽位于第二通孔的后段内，螺栓的螺杆位于第二通孔的前段内，六角螺帽定在螺杆的后端，螺杆的前端外凸于连接头定位端座的内侧面，螺杆的前端上套装有拧紧螺母，拧紧螺母和连接头定位端座的内侧面相贴合，螺杆的前端面上车加工有凸台，球形接头的大径孔能够套装在凸台上，