發動機高壓油管總成

本發明涉及一種柴油發動機高壓油管總成，包括6根或8根油管，與現有技術不同的是所述的任一油管的管壁均帶有指向油管中心的環向預應力，且所述任一油管彎折處的環向預應力大于其它位置的環向預應力。與現有技術相比，本發明不增加原有油管的外徑得以和原發動機配套，又能在1800bar～2200bar工作壓力下大大提高了耐壓疲勞壽命和抗振疲勞壽命。

一種柴油發動機高壓油管總成

技術領域

[0001] 本發明涉及油管領域，具體涉及一種可滿足1800bar?2200bar工作壓力的柴油發動機高壓油管總成。

背景技術

[0002] 隨著車輛及發動機排放要求的不斷提高，柴油發動機供油系統的壓力要求越來越高。擔負輸送高壓燃油功能的高壓油管其耐壓能力隨之需要提高。高壓油管是柴油發動機上工作條件最苛刻的零部件之一。其內部是壓差很大的脈沖液壓燃油；外部整體會隨著發動機、車輛的振動而振動。所以，提高其耐壓疲勞壽命和抗振疲勞壽命是兩個最關鍵的核心問題。

發明內容

[0003] 為了解決上述問題，本發明提供了一種即耐壓又減振的可滿足ISOObar?2200bar工作壓力的柴油發動機高壓油管總成。

[0004] 本發明的技術方案是這樣實現的:一種柴油發動機高壓油管總成，包括6根或8根油管，其特征在于:所述的任一油管的管壁均帶有指向油管中心的環向預應力，且所述任一油管彎折處的環向預應力大于其它位置的環向預應力。

[0005] 進一步地，所述的環向預應力是通過如下手段實現的:將油管固定在與其外徑一致的模具內，通過超高壓設備將介質為超低壓縮比的特種液壓油以一定的升壓時間和保壓時間施加到管子的內腔，使油管的管壁塑形變形和彈性變形，然后卸載，便產生了以指向管子中心為主的環向預應力。采用該技術方案，油管通過對內壁施行超高壓強化使其產生指向油管中心的環向預應力，不但消除了內壁薄弱的疲勞源點，而且在內壁產生的指向中心的壓應力，大大提高了耐壓能力和疲勞壽命，其在1Hz?15Hz、2500bar壓差作用下循環17次失效率不大于1ppm, 2600bar壓差作用下循環10 7次失效率不大于lppm。

[0006] 進一步地，任一油管綜合其長度和附加管卡及支架所對應的震動頻率不等于柴油發動機常用轉速范圍所產生的震動頻率。采用該技術方案，各油管根據展開長度以及與發動機的匹配情況，選擇其與發動機機體之間、或相互之間取舍管卡或支架，以滿足避開常用轉速范圍的共振現象、降低振動應力。

[0007] 進一步的，所述的環向預應力產生于高壓油管管壁從內向外15%?20%的厚度范圍內。通過控制超高壓設備將介質為超低壓縮比的特種液壓油施加到管子的內腔的升壓時間和保壓時間，從而控制環向預應力產生于高壓油管管壁的范圍，該范圍既能確保所產生的預應力滿足油管的耐壓疲勞壽命，又能滿足油管的抗振疲勞壽命。

[0008] 進一步的,前述所有的高壓油管的規格均為Φ6.35ΧΦ3或Φ6.0ΧΦ2.4。

[0009] 進一步的，前述的所有的高壓油管均為精密冷拔無縫鋼管。

[0010] 進一步的，所述的油管包括第一缸高壓油管(11)、第二缸高壓油管(12)、第三缸高壓油管(13)、第四缸高壓油管(14)、第一泵至軌高壓油管(15)、第二泵至軌高壓油管(16)，第一缸高壓油管(11)與第二缸高壓油管(12)之間設有第一雙管夾(17)，第三缸高壓油管(13)與第四缸高壓油管(14)之間設有第二雙管夾(18)，第一泵至軌高壓油管(15)與第二泵至軌高壓油管(16)之間設有第三雙管夾(19)。

[0011] 進一步的，所述的第一缸高壓油管(11)與第二缸高壓油管(12)、第三缸高壓油管(13)、第四缸高壓油管(14)等長；第一泵至軌高壓油管(15)與第二泵至軌高壓油管(16)等長。

[0012] 進一步的，所述的油管包括第一缸高壓油管(21)、第二缸高壓油管(22)、第三缸高壓油管(23)、第四缸高壓油管(24)、第五缸高壓油管(25)、第六缸高壓油管(26)、第一泵至軌高壓油管(27)、第二泵至軌高壓油管(28)，第一缸高壓油管(21)和第二缸高壓油管

(22)上分別設置第五管卡(213)和第四管卡(212);第三缸高壓油管(23)與第五缸高壓油管(25)之間加裝第三管卡(211);第六缸高壓油管(26)和第一泵至軌高壓油管(27)之間加裝第二管卡(210);第一泵至軌高壓油管(27)、第二泵至軌高壓油管(28)之間加裝第一管卡(29) ο

[0013] 進一步的，所述的所述的第一缸高壓油管(21)與第二缸高壓油管(22)、第三缸高壓油管(23)、第四缸高壓油管(24)、第五缸高壓油管(25)、第六缸高壓油管(26)等長；第一泵至軌高壓油管(27)與第二泵至軌高壓油管(28)等長。

[0014] 與現有技術相比，本發明不增加原有油管的外徑得以和原發動機配套，又能在1800bar?2200bar工作壓力下大大提高了耐壓疲勞壽命和抗振疲勞壽命。

附圖說明

[0015] 圖1本發明環向預應力的方向和位置示意圖。

[0016] 圖2為實施例1的結構示意圖。

[0017] 圖3為實施例2的結構示意圖。

[0018] 圖4為實施例3的結構示意圖。

[0019] 圖5為實施例4的結構示意圖。

具體實施方式

[0020] 為了更好的理解本發明所述的預應力，現結合圖1和以下事例進行說明:如木桶，在還沒裝水之前采用鐵箍或竹箍套緊桶壁，便對木桶壁產生一個環向的壓應力，若施加的壓應力超過水壓力引起的拉應力，木桶就不會開裂漏水。同樣，在受彎構件的荷載加上去之前給構件施加預應力就會產生一個和與荷載作用產生的變形相反的變形，荷載要構件沿作用方向發生變形之前必須最先把這個與荷載相反的變形抵消，才能繼續使構件沿荷載方向發生變形。這樣，預應力就像給構件多施加了一道防護一樣。

[0021] 所述的預應力可按照如下方式施加:針對特定油管管子的機械性能，并且按照特定機型的實際最高工作壓力，通過計算來確定有效的強化壁厚和強化壓力；所述的強化壓力，是通過超高壓設備將介質為超低壓縮比的特種液壓油以一定的升壓時間和保壓時間施加到管子的內腔。這種超高內壓的作用卸載后，由于管子的塑形變形和彈性變形作用，就會產生以指向管子中心為主的環向預應力。

[0022] 為了更好地理解本發明，現結合附圖對本發明進行詳細闡述。

[0023] 具體實施例1。

[0024] 如附圖2所示，一種柴油發動機高壓油管總成，包括第一缸高壓油管11、第二缸高壓油管12、第三缸高壓油管13、第四缸高壓油管14、第一泵至軌高壓油管15和第二泵至軌高壓油管16，所述的高壓油管11至16的管壁均帶有指向油管中心的環向預應力。所述的環向預應力產生于高壓油管管壁從內向外15%的厚度范圍內。所述的高壓油管11至16的規格均為Φ6.35X Φ3。所述的高壓油管11至16的管子均為精密冷拔無縫鋼管。

[0025] 所述的第一缸高壓油管11、第二缸高壓油管12之間夾有第一雙管夾17，第三缸高壓油管13、第四缸高壓油管14之間夾有第二雙管夾18，第一泵至軌高壓油管15、第二泵至軌高壓油管16之間夾有第三雙管夾19。

[0026] 所述的第一缸高壓油管11與第二缸高壓油管12、第三缸高壓油管13、第四缸高壓油管14等長；第一泵至軌高壓油管15與第二泵至軌高壓油管16等長。

[0027] 該發明高壓油管采用了符合國際標準IS08535.1的精密冷拉無縫鋼管，熱處理狀態為去應力退火，內表面質量等級為P級。管子成型后，通過對內壁施行超高壓強化使其產生指向油管中心的環向預應力，消除了內壁薄弱的疲勞源點，而且在內壁15%?20%厚度范圍產生了中心指向的壓應力，大大提高了耐壓能力和疲勞壽命，其在1Hz?15Hz、2500bar壓差作用下循環17次失效率不大于10ppm，2600bar壓差作用下循環10 7次失效率不大于Ippm0管形設計遵循美觀、等長，以保持供油時間的一致性；又通過在兩兩管子之間加裝管夾的方式有效實現減振、避振效果。本實施例1為一款柴油發動機達標至歐V及以上排放提供供油系統的可靠保障。

[0028] 具體實施例2。

[0029] 如附圖3所示，一種柴油發動機高壓油管總成，包括第一缸高壓油管11、第二缸高壓油管12、第三缸高壓油管13、第四缸高壓油管14、第一泵至軌高壓油管15和第二泵至軌高壓油管16，所述的高壓油管11至16的管壁均帶有指向油管中心的環向預應力。所述的環向預應力產生于高壓油管管壁從內向外20%的厚度范圍內。所述的高壓油管11至16的規格均為Φ6.0X Φ2.4。所述的高壓油管11至16的管子均為精密冷拔無縫鋼管。

[0030] 所述的第一缸高壓油管11、第二缸高壓油管12之間夾有第一雙管夾17，第三缸高壓油管13、第四缸高壓油管14之間夾有第二雙管夾18，第一泵至軌高壓油管15、第二泵至軌高壓油管16之間夾有第三雙管夾19。

[0031] 所述的第一缸高壓油管11與第二缸高壓油管12、第三缸高壓油管13、第四缸高壓油管14等長；第一泵至軌高壓油管15與第二泵至軌高壓油管16等長。

[0032] 該發明高壓油管采用了符合國際標準IS08535.1的精密冷拉無縫鋼管，熱處理狀態為去應力退火，內表面質量等級為P級。管子成型后，通過對內壁施行超高壓強化使其產生指向油管中心的環向預應力，消除了內壁薄弱的疲勞源點，而且在內壁15%?20%厚度范圍產生了中心指向的壓應力，大大提高了耐壓能力和疲勞壽命。管形設計遵循美觀、等長，以保持供油時間的一致性；又通過在兩兩管子之間加裝管夾的方式有效實現減振、避振效果。本實施例2為一款柴油發動機達標至歐IV及以上排放提供供油系統的可靠保障。

[0033] 具體實施例3。

[0034] 如附圖4所不,包括第一缸聞壓油管21、第二缸聞壓油管22、第三缸聞壓油管23、第四缸高壓油管24、第五缸高壓油管25、第六缸高壓油管26、第一泵至軌高壓油管27、第二泵至軌高壓油管28，前述的所有的高壓油管的管壁均帶有指向油管中心的環向預應力，且前述任一高壓油管彎折處的環向預應力大于其它位置的環向預應力；前述任一高壓油管的長度所對應的震動頻率不等于柴油發動機常用轉速范圍所產生的震動頻率。所述的環向預應力產生于高壓油管管壁從內向外15%的厚度范圍內。所述的高壓油管21至26的規格均為Φ8Χ Φ3.0。所述的高壓油管21至26的管子均為精密冷拔無縫鋼管。

[0035] 所述的第一泵至軌高壓油管27、第二泵至軌高壓油管28之間加裝兩付第一管卡29。

[0036] 所述的第一缸高壓油管21與第二缸高壓油管22、第三缸高壓油管23、第四缸高壓油管24、第五缸高壓油管25、第六缸高壓油管26等長；第一泵至軌高壓油管27與第二泵至軌聞壓油管28等長。

[0037] 該發明高壓油管采用了符合國際標準IS08535.1的精密冷拉無縫鋼管，熱處理狀態為去應力退火，內表面質量等級為P級。管子成型后，通過對內壁施行超高壓強化使其產生指向油管中心的環向預應力。預應力的施加，可抵消20%?30%的內壓，并且消除了內壁疲勞源，從而大大提高了疲勞壽命，其在1Hz?15Hz、2800bar壓差作用下循環107次失效率不大于lppm。泵到軌間的兩根高壓油管之間加裝了兩付雙管夾，有效地起到減振、避振效果。本發明提供的重型柴油發動機高壓油管，可靠滿足1800bar?2500bar的工作壓力，為一款重型柴油發動機排放達標至歐V以上的供油系統提供可靠保障。

[0038] 具體實施例4。

[0039] 如附圖5所示，其他同實施例3，只不過:

所述的環向預應力產生于高壓油管管壁從內向外20%的厚度范圍內。

[0040] 所述的高壓油管21至26的規格均外徑均為Φ 8mm,內徑均為Φ 3.6mm。

[0041] 第一缸高壓油管21和第二缸高壓油管22上分別設置第五管卡213和第四管卡212 ;第三缸高壓油管23與第五缸高壓油管25之間加裝第三管卡211 ;第六缸高壓油管26和第一泵至軌高壓油管27之間加裝第二管卡210 ;第一泵至軌高壓油管27、第二泵至軌高壓油管28之間加裝第一管卡29。

[0042] 該實施例的高壓油管采用了符合國際標準IS08535.1的精密冷拉無縫鋼管，熱處理狀態為去應力退火，內表面質量等級為P級。管子成型后，通過對內壁施行超高壓強化使其產生指向油管中心的環向預應力。預應力的施加，可抵消20%?30%的內壓，并且消除了內壁疲勞源，從而大大提高了疲勞壽命，其在1Hz?15Hz、2800bar壓差作用下循環107次失效率不大于lppm。第一缸高壓油管1、第二缸高壓油管2分別采用一支單管卡與機體相連，第三缸高壓油管3與第五缸高壓油管5、第六缸高壓油管與第一泵至軌高壓油管7、第一泵至軌高壓油管7與第二泵至軌高壓油管8兩兩之間各加裝一副雙管卡，分別有效地起到減振、避振效果。本發明提供的重型柴油發動機高壓油管，可靠滿足ISOObar?2500bar的工作壓力，為一款重型柴油發動機排放達標至歐V以上的供油系統提供可靠保障。

[0043] 上述實施方式僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。本發明有許多方面還可以在不違背總體思想的前提下進行改進，對于熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，可對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。