CN1261685C - 带有连接头的高压燃料喷射管 - Google Patents

Abstract

一种带连接头的高压燃料喷射管，通过在连接头的制造过程中使其内壁环形凹部的曲线轮廓变浅且平滑来消除连接头该内壁出现气蚀以及该连接头出现疲劳失效的危害。这种燃料喷射管在具有相对较小直径的厚壁钢管的连接端部设有一个连接头，该连接头包括配合面，沿轴向与配合面间隔开的环形凸缘，与该配合面相连的圆锥形表面，其从配合面延伸至环形凸缘并朝着连接端部的自由端逐渐变细，其中，在该圆锥形表面的一部分上形成的环形的、浅的、沿横截面方向弯曲的凹部。

Description

带有连接头的高压燃料喷射管

                          技术领域

本发明涉及一种在自由端带有连接头的高压燃料喷射管，它由大约4mm到20mm的较小直径和壁厚大约1mm到8mm的厚壁管制成，广泛适用在诸如柴油内燃机的燃料供应管等中。

                          背景技术

现有技术中的这种类型高压燃料喷射管包括带有连接头的高压燃料喷射管(JP-A-8-75075)，如附图4所示，在具有相对较小直径的厚壁钢管11的连接端部，连接头12包括配合面13，沿轴向与配合面13间隔开的环形凸缘15，以及与该配合面13相连的圆锥形表面14，其从配合面延伸至环形凸缘15并朝着连接端部12的自由端逐渐变细。这种连接头12是借助压模件(punch member)从外部沿轴向对该连接头12加压而弯曲成形的。值得一提的是，在这种模制操作中，随着基于冲压操作的弯曲过程，连接头12会由于其外表面的扩展而在其内表面形成了一圈深、尖而大的环形凹陷部16。目前，这种高压燃料喷射管还在使用。

然而，现有的具有连接头的这种高压燃料喷射管在实际使用中会在其内表面的深、尖而大的环形凹陷部附近出现气蚀的问题，该气蚀是在实际使用中由于高压流体而产生的，并且还可能使喷射管从凹陷部的最深部分开始出现疲劳失效的问题。

本发明是为了解决在上述燃料喷射管中遇到的这些问题而提出的。本发明的一个目的在于提供一种在其自由端有连接头的高压燃料喷射管，该喷射管具有一个环形凹部的横截面轮廓，其中所述的凹部是在连接头加工过程中在其内壁上形成，其较浅且平滑延伸，从而能消除在连接头内壁上发生气蚀的危害并避免该连接头发生疲劳失效。

                          发明内容

为了实现上述目的，本发明提供了一种高压燃料喷射管，在厚壁钢管制的高压燃料喷管的连接端部的自由端设有一个配合面，一个沿轴向与该配合面间隔开的环形凸缘，以及与该配合面相连的圆锥形表面，其从配合面延伸至环形凸缘并朝着连接头的自由端逐渐变细，其特征在于还包括，在圆锥形表面的一部分上形成的浅的、环形的、沿横截面方向弯曲的凹部，在连接头的模制操作中，该沿横截面方向弯曲的凹部使连接头在其内壁上形成具有浅的、平滑弯曲的曲线轮廓的横截面。

在位于圆锥形表面的一部分中，环形的、沿横截面方向弯曲的凹部是位于连接头靠近配合面的区域中的，而不是位于环形凸缘的那侧。在连接头的横截面中，A1点表示沿横截面方向弯曲的凹部的环形凸缘侧边缘，A2点表示该弯曲的凹部与凸缘相对侧的边缘，d表示喷射管的外直径，以及DA表示与A2点对应的连接头的外直径。本发明的特征在于满足条件DA/d＝0.95～1.3，最好为1.0～1.25，在A1点到A2点间延伸的弯曲的凹部沿喷射管径向方向的深度，也就是该弯曲的凹部沿上述方向的深度≥DA。L表示连接头在球状配合面的自由端和与A1点对应的连接头轴部之间的轴向长度，W表示连接头在A1点到A2点之间延伸部分的轴向长度(即弯曲的凹部的轴向宽度)。此外，本发明的特征在于满足条件W/L＝0.3～0.75，最好为0.35～0.7。

根据本发明，在连接头的圆锥形表面上设有浅的、环形的、沿横截面方向弯曲的凹部。结果，在模制压模的推进过程中，连接头的圆锥形表面的一部分会通过与该凹部接合的突起弯曲表面的挤压操作而夹持住。这样，在连接头的内壁上，在弯曲连接头的模制操作过程中会产生一环形凹部(凹陷)，该凹部具有浅的、平滑的曲线轮廓。因此，消除了连接头内壁由于流钵压力而产生气蚀的危害，并且极大地降低了在该内部、环形凹部处由于应力集中成为连接头开始出现疲劳失效的可能性。

下面将说明将连接头的外部在A1点到A2之间的轴向长度(即环形的弯曲凹部的宽度)W与连接头的外部在配合面的自由端和A1点之间的轴向距离L之间的比率设定在0.3～0.75，最好为0.35～0.7的原因。当比率小于0.3时，A2点将太靠近A1点，环形的、沿横截面方向弯曲的凹部的轴向长度(A1点与A2点之间的距离)减小，因此，对减小凹部的内表面的深度作用变小了。另一方面，当比率超过0.75时，A2点与连接头的自由端太靠近，将很难确保一种相对于将要接合压模的金属表面而言的接触密封表面。而且，在靠近自由端的那部分连接头的刚度会降低，并且这部分将易于变形。

下面将说明将DA/d设定在0.95～1.3，最好为1.0～1.25的原因。当比率小于0.95时，A2点与连接头的自由端太靠近，将很难确保一种相对于将要接合压模的金属表面而言的接触密封表面。另一方面，当比率大于1.3时，A2点反而变得太靠近A1点，而且环形的、沿横截面方向弯曲的凹部的轴向长度(A1点与A2点之间的距离)变小，而且对在内壁凹部上，减小该凹部的深度作用变小了。

将在连接头自由端一侧沿横堆面方向弯曲的凹部的径向深度设定成不小于DA的原因是为了消除通过冲压在连接头模制过程中下部凹陷的发生。即，当连接头在自由端一侧的那部分弯曲凹部是位于连接头上直径小于DA(A2点的位置)的一点上时，会发生下部凹陷，这样压模对连接头的模制就不能进行了。

                        附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施例进行描述，附图中：

图1是本发明的高压燃料喷射管的连接头的侧视图；

图2是该连接头的一半沿纵向的剖视图；

图3是示出该连接头模制方法的加工过程的纵向剖视图；

图4是现有技术中的高压燃料喷射管的连接头一个实例的剖视图，本发明是在其基础上进行的改进。

                        具体实施方式

根据本发明，附图标记1表示具有较小直径的厚壁钢管，2连接头，3配合面，4圆锥形表面，5环形凸缘，6凹陷处，7夹头，8压模件。

用作高压管的厚壁钢管1是由碳钢管制成的、具有大约4mm到20mm的较小直径和壁厚大约1mm到8mm的厚壁管，并预先切至预定尺寸。

图1和图2所示的高压燃料喷射管在厚壁钢管1的连接端部具有一个连接头2，该连接头2包括在厚壁钢管1的连接头端部上形成的配合面3，其外表面可与一个压模的配合部分相接合；沿轴向与配合面3间隔开的环形凸缘5；与该配合面相连的圆锥形表面4，其从配合面延伸至环形凸缘5并朝着连接端部的自由端逐渐变细，以及在圆锥形表面4的一部分上形成的浅的、环形的、沿横截面方向弯曲的凹部4-1，而且该连接头2在厚壁钢管1的内壁上形成有浅的、平滑弯曲的环形凹部1-1。配合面3可以是球状的，也可以是沿横截面方向弧形的。

在连接头2里，位于圆锥形表面4的一部分中的环形的、沿横截面方向弯曲的凹部4-1是在连接头位于配合面3一侧的部分中形成的，而不是在环形凸缘5的那侧。在连接头的横截面中，A1点表示弯曲的凹部4-1的环形凸缘侧边缘，A2点表示该弯曲的凹部在与凸缘相对侧的边缘，d表示管的外直径，DA表示与A2点对应的连接头的外直径，W表示连接头在A1点到A2点之间延伸的部分的轴向长度(即弯曲的凹部的宽度)，L表示连接头在球状配合面的自由端到A1点之间的轴向长度。连接头在A1点到A2点之间的轴向长度(即弯曲的凹部的轴向宽度)设定成W/L＝0.3～0.75，比率DA/d＝0.95～1.3，以及在外弯曲的凹部上的各点直径设定成≥DA，其中的外弯曲的凹部是从连接头的自由端一侧开始延伸的。配合面的角度θ大约为25度到30度。

图1和图2所示的高压燃料喷射管的连接头的制造方法将结合图3中进行说明。根据本发明，压模件8包括球状表面8-1，圆锥形表面8-2，突起的弯曲部分8-3和平面部分8-4，它们分别与连接头2的配合面3，圆锥形表面4，外弯曲的凹部4-1和环形凸缘5的外圆周表面相对应。

当由夹头7夹紧的厚壁钢管1的自由端在连接头模制过程中被压模件8施以轴向的压力时，连接头的头部区域发生塑性流动，并且在厚壁钢管1的自由端部的外圆周表面上获得了具有连接端部的连接头2，并且该连接头2具有与压模件的配合部分相对应的配合面3，沿轴向与配合面3间隔开的环形凸缘5，与该配合面相连的圆锥形表面4，其从配合面延伸至环形凸缘5并朝着连接头2的自由端逐渐变细，以及在圆锥形表面4的一部分上形成的浅的、环形的、弯曲的凹部4-1，而且该连接头2在厚壁钢管1的内壁上形成有浅的、平滑弯曲的环形凹部1-1。

本发明在自由端具有连接头的高压燃料喷射管，其在连接头的圆锥形表面上设有浅的、环形的、沿横截面方向弯曲的凹部。由于设置了这种凹部，连接头的圆锥形表面的一部分会由位于模制冲头中的突起弯曲表面的作用而受到限制，并可与之接合。这样，在连接头的内壁上，由于弯曲连接头的模制操作会产生一内部的、环形凹部(凹陷)，该凹部具有浅的、平滑的曲线轮廓。因此，消除了连接头内壁由于流体压力而产生气蚀的危害，并且由于极大地降低了气蚀部分成为连接头的疲劳失效开始点的可能性而显示了其优越性。

Claims (3)

1.一种高压燃料喷射管，在厚壁钢管制的高压燃料喷管的连接端部的自由端设有一个配合面，一个沿轴向与该配合面间隔开的环形凸缘，以及与该配合面相连的圆锥形表面，其从配合面延伸至环形凸缘并朝着连接头的自由端逐渐变细，其特征在于还包括，在圆锥形表面的一部分上形成的浅的、环形的、沿横截面方向弯曲的凹部，在连接头的模制操作中，该沿横截面方向弯曲的凹部使连接头在其内壁上形成具有浅的、平滑弯曲的曲线轮廓的横截面。

2.如权利要求1所述的高压燃料喷射管，其特征在于在位于圆锥形表面的一部分中，该环形的、沿横截面方向弯曲的凹部是位于连接头靠近配合面的区域中的，而不是位于环形凸缘侧；而且，在连接头的横截面中，A1点表示该沿横截面方向弯曲的凹部的环形凸缘侧边缘，A2点表示该弯曲的凹部与凸缘相对侧的边缘，d表示钢管的外直径，以及DA表示与A2点对应的连接头的外直径；而且满足以下条件：DA/d＝0.95～1.3，而且在A1点到A2点间延伸的、沿横截面方向弯曲的凹部沿钢管径向方向的深度≥DA。

3.如权利要求1所述的高压燃料喷射管，其特征在于在位于圆锥形表面的一部分中，该环形的、沿横截面方向弯曲的凹部是位于连接头靠近配合面的区域中的，而不是位于环形凸缘侧；在连接头的横截面中，A1点表示该沿横截面方向弯曲的凹部的环形凸缘侧边缘，A2点表示该弯曲的凹部与凸缘相对侧的边缘，L表示连接头在球状配合面的自由端和与A1点对应的连接头轴部之间的轴向长度，W表示在A1点到A2点之间的那部分连接头的轴向长度，也就是弯曲的凹部的轴向宽度；而且满足条件W/L＝0.3～0.75。

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