1.本发明涉及双壁间隙导管连接成形技术领域,具体涉及一种新型支撑接头、双壁间隙导管连接结构及连接工艺。
背景技术:
2.目前,柔性连接导管组件广泛用于民航及军机的燃油系统管路中,具备一定耐压和密封性能。飞机某些特殊部位单层柔性连接导管的可靠性有局限性,当单层柔性连接导管在经受液体压力冲击、内部温度冲击、外部温度冲击、振动等复杂交变载荷时,单层燃油导管焊接、机械连接密封处及弯曲点容易出现“跑冒滴漏”问题;且单层燃油管路系统发生了弹击、撞机及穿越火区造成热疲劳损伤,单层导管都会失效,导致飞机燃油损失,并引起飞机燃烧爆炸,危及飞机安全。双壁间隙导管是现代飞机和发动机管路系统中的先进结构,主要由双壁间隙管和双层连接器组成,能够对燃油管路系统实现双重防护,可提供有效的泄漏检测和燃油排泄措施,是当前先进飞机满足相关标准要求和适航要求的必备管路构件。
3.双壁间隙导管主要由双壁间隙管和双层连接器组成。由于内管、外管需同时确保密封性,双壁管导管对双壁间隙管和连接接头的形位公差要求极高。双壁间隙导管内、外层接头连接后的同轴度及接头端面轴向距离精度是降低装配应力、保证内层连接器和外层连接器同时发挥补偿作用的关键技术指标,连接后内外层接头的形位精度高,可减小接头疲劳断裂和失效的可能性,提高柔性接头密封性和使用寿命。
4.同时双壁间隙导管内部应设计电搭接通路,具有一定的电压耐受限值和电流耐受限值,在飞行过程中承受雷电激励后,内管和外管之间的电流可顺利传到,并且不得出现损坏、降级、扰乱和干扰效应。因此,需要设计合理的内管和外管之间的支撑结构,并优化内管、外管之间的连接工艺,保证内外管的电搭接功能,保证双壁间隙导管飞行过程中的安全性。
5.通过检索国内外文献及专利,发现目前国内已经有关于双壁间隙管内部电搭接结构及连接工艺的介绍。在授权公告号为cn107511643a(商用大型客机双壁不锈钢管加工方法及工装)的发明专利中提出了一种电搭接功能接头及内、外接头与内、外管的连接均采用焊接的方式,焊接中间增加接头尺寸测量及切割调整、平端面等工序以消除多道焊接热收缩带来的误差积累,保证双壁间隙导管的最终尺寸公差,以保证双壁间隙导管接头焊接后的同轴度及内外接头的形位公差,焊接工序长,成本高,交货周期长,严重影响双壁间隙导管的研制及批产。
6.因此,发明人提供了一种新型支撑接头、双壁间隙导管连接结构及连接工艺。
技术实现要素:
7.(1)要解决的技术问题
8.本发明实施例提供了一种新型支撑接头、双壁间隙导管连接结构及连接工艺,解
决了现有双壁间隙导管连接结构的连接工艺中由于焊接工序较多而导致泄露风险大和成本高的技术问题。
9.(2)技术方案
10.本发明的第一方面提供了一种新型支撑接头,包括接头本体、凸台部、延伸部和通孔,所述接头本体为筒状结构,所述接头本体沿其外壁周向设置一圈所述凸台部,所述接头本体沿其内壁周向向外延伸以形成所述延伸部,所述接头本体沿其轴向贯穿开设有多个所述通孔。
11.进一步地,多个所述通孔沿所述接头本体的截面周向均匀分布。
12.进一步地,所述凸台部为圆环状。
13.进一步地,所述凸台部位于所述接头本体的轴向的中间位置。
14.进一步地,所述延伸部为圆筒状。
15.本发明的第二方面提供了一种双壁间隙导管连接结构,包括内管接头、外管接头及新型支撑接头,所述接头本体的内壁、所述延伸部的内壁均贴合于内管的外壁,所述接头本体的外壁分别贴合于所述外管接头直部的内壁、外管的内壁,所述管接头、所述外管分别位于所述凸台部的两侧;所述内管接头用于与所述内管的端部连接。
16.进一步地,所述凸台部的直径大于所述外管的内径。
17.进一步地,所述延伸部位于所述接头本体朝向所述内管接头的一端。
18.进一步地,所述外管接头与所述内管采用滚压工艺连接。
19.本发明的第三方面提供了一种双壁间隙导管连接结构的连接工艺,包括以下步骤:
20.根据内管接头及外管接头的位置尺寸、新型支撑接头的尺寸、焊接收缩量及滚压延伸量,切割内管、外管的两端尺寸;
21.将所述新型支撑接头安装至尺寸切割后的所述内管及所述外管之间;
22.将所述内管接头与装配后的所述内管进行内径滚压连接;
23.将所述新型支撑接头与所述内管进行满焊的角焊;
24.将所述外管接头套入滚压连接后的所述内管接头、角焊后的所述新型支撑接头;
25.将所述新型支撑接头分别与所述外管接头、所述外管进行满焊的对接焊。
26.(3)有益效果
27.综上,本发明通过采用新型支撑接头连接内管、外管时,可无需焊接工装,减少焊缝,保证焊接后内管接头、外管接头的同轴度,还可保证内外管具有较好的电搭接通路。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本发明实施例提供的一种新型支撑接头的结构示意图;
30.图2是本发明实施例提供的一种双壁间隙导管连接结构的示意图;
31.图3是本发明实施例提供的一种新型支撑接头的装配位置示意图;
32.图4是本发明实施例提供的一种内管接头及外管接头连接前的内管、外管尺寸测量切割的示意图;
33.图5是本发明实施例提供的一种双壁间隙导管连接结构的连接工艺的流程示意图。
34.图中:
35.1-新型支撑接头;101-接头本体;102-凸台部;103-延伸部;2-内管接头;3-外管接头100-内管;200-外管。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理,但不能用来限制本发明的范围,即本发明不限于所描述的实施例,在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
37.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本技术。
38.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.图1是本发明实施例提供的一种新型支撑接头的结构示意图,如图1所示,该新型支撑接头可以包括接头本体101、凸台部102、延伸部103和通孔104,接头本体101为筒状结构,接头本体101沿其外壁周向设置一圈凸台部102,接头本体101沿其内壁周向向外延伸以形成延伸部103,接头本体101沿其轴向贯穿开设有多个通孔104。
41.在上述实施方式中,采用新型支撑接头1连接内管100与外管200时,可无需焊接工装,减少焊缝,保证焊接后内管接头2、外管接头3的同轴度,通孔104的开设还可保证流体在内管100与外管200的间隙中具有较好流通,保证了内管100泄露失效时,外管200可正常工作。该新型支撑接头1的结构及与内管100、外管200的连接工艺,可保证内外管之间电搭接通路。
42.作为一种可选的实施方式,如图1所示,多个通孔104沿接头本体101的截面周向均匀分布。具体地,通孔104这样的设置形式能够满足流体均匀通过。
43.作为一种可选的实施方式,如图1所示,凸台部102为圆环状。其中,凸台部102的具体形状是为了与外管接头3、外管200对接时完全适配贴合接触,在外管接头3与外管200的连接处不留空隙。
44.作为一种可选的实施方式,如图1所示,凸台部102位于接头本体101的轴向的中间
位置。其中,凸台部102这样的位置设计是为了与外管接头3、外管200具有相同的接触面积,焊接时受力更加均匀。
45.作为一种可选的实施方式,如图1所示,延伸部103为圆筒状。其中,延伸部103的具体形状是为了与内管100完全贴合接触,确保焊接时与内管100的连接处不留空隙。
46.图2是本发明实施例提供的一种双壁间隙导管连接结构的结构示意图,如图2所示,该连接结构可以包括内管接头2、外管接头3及新型支撑接头1,接头本体101的内壁、延伸部103的内壁均贴合于内管100的外壁,接头本体101的外壁分别贴合于外管接头3的直部内壁、外管200的内壁,外管接头3、外管200分别位于凸台部102的两侧;内管接头2用于与内管100的端部连接。
47.在上述实施方式中,新型支撑接头1能保证内管接头2、外管接头3连接后的同轴度,保证使用过程中内管100、外管200的同步轴向及周向移动。同时,只需要一道焊缝就可完成新型支撑接头1、外管接头3及外管200之间的焊接,相比于现有的两道焊缝(传统支撑接头与外管接头3之间的焊缝、传统支撑接头与外管200之间的焊缝),焊接工艺更加简单。
48.作为一种可选的实施方式,如图1所示,凸台部102的直径大于外管200的内径。具体地,对于凸台部102的具体直径大小不做限定,可根据实际需要进行适当设计。
49.作为一种可选的实施方式,如图2所示,延伸部103位于接头本体101朝向内管接头2的一端。其中,延伸部103的设置位置是为了便于更好地将新型支撑接头1与内管100进行焊接。
50.作为一种可选的实施方式,如图2-3所示,内管接头2与内管100采用滚压工艺连接。其中,内管接头2与内管100之间的滚压连接工艺,可满足飞机管路组件加工制造轻量化、标准化要求,减少了一道焊缝,并能降低管端加工中的质量风险,与传统焊接形式相比,具有成本低、生产效率高、易于操作、连接可靠、维护方便等优点。
51.图5是本发明实施例提供的一种双壁间隙导管连接结构的连接工艺的流程示意图,如图5所示,该工艺可以包括以下步骤:
52.s100、根据内管接头2及外管接头3的位置尺寸、新型支撑接头1的尺寸、焊接收缩量及滚压延伸量,切割内管100、外管200的两端尺寸;
53.s200、将新型支撑接头1安装至尺寸切割后的内管100及外管200之间;
54.s300、将内管接头2与装配后的内管100进行内径滚压连接;
55.s400、将新型支撑接头1与内管100进行满焊的角焊;
56.s500、将外管接头3套入滚压连接后的内管接头2、角焊后的新型支撑接头1;
57.s600、将新型支撑接头1分别与外管接头3、外管200进行满焊的对接焊。
58.在上述实施方式中,该连接工艺可减少焊缝和中间切割测量工序、缩短制造周期、降低成本,具体步骤如下:
59.步骤1.根据双壁间隙导管的内管接头、外管接头位置尺寸(l)要求,设计连接内外管的新型支撑接头的尺寸,其中该接头的材料与内外管及外管套为同系材料,连接接头中凸台的高度、宽度需根据外管外径及壁厚及焊接工艺进行设计,与内管外表面角焊连接的结构的厚度及长度也需要根据内管、外管间隙进行设计,中间流通液体的孔洞也可以根据需要设计成不同的形状;
60.步骤2.根据双壁间隙导管的内管接头、外管接头位置尺寸(l)要求、内外管支撑接
头尺寸、焊接收缩量及滚压延伸量,切割内管外管的两端尺寸,保证距离l0和l1的尺寸精度,以满足最终双壁间隙导管外形尺寸要求,如图4所示;
61.步骤3.将内管、外管、外管接头、内管接头、新型支撑接头进行焊前表面处理,其中内管接头的内部带有凹槽结构,其中凹槽的结构和数量均需根据内管接头进行设计;
62.步骤4.将新型支撑接头安装至尺寸切割后的内管及外管之间,如图3所示,新型支撑接头的方向要保证与内管焊接连接的结构位于外管的外部,且要保证新型支撑接头与外管装配后紧密接触;
63.步骤5.将内管接头与装配之后的内管放入滚压连接设备及装卡工装中进行内径滚压工艺连接,使内管中的金属流动至凹槽中,要保证内管接头的凹槽内部金属的填充量,填充完成后进行内管内径尺寸的测量,以验证填充质量是否满足要求;
64.步骤6.进行新型支撑接头与内管进行满焊的角焊缝焊接,焊接完成后进行焊接质量的无损检测,并装配内管的柔性连接接头进行内管与内管接头的气密性检测,以验证角焊缝质量及步骤5中的滚压连接质量的可靠性;
65.步骤7.将外管接头套入已经滚压连接完内管接头与角焊后的新型支撑接头中,并且保证外管接头与新型支撑接头紧密接触,之后将外管接头、新型支撑接头、外管进行对接焊接(如图2所示);焊接后进行焊缝的无损检测,并装配外管柔性连接接头进行外管的气密性检测,以验证对焊缝的焊接质量;
66.步骤8.最终进行外管接头与内管接头的端面距离测量,以检验接头形位尺寸l是否满足设计要求。
67.实施例1
68.某型双壁间隙导管零件,(内管为ф50
×
1mm的5a02-o态铝合金管材,外管为ф62
×
1mm的5a02-o态铝合金管材),设计要求内管套与外管之间的端面距离为18
±
0.8mm。
69.利用本发明的支撑接头结构及连接工艺进行连接后,该双壁间隙导管的内管管路路通道和外管管路通道分别通过了气密压力为0.83mpa、保压5min的检测试验,其沿着内管套与外管套圆周方向均匀测量四个位置,端面距离为17.92~18.35mm,满足设计要求。
70.需要明确的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且,为了简明起见,这里省略对已知方法技术的详细描述。
71.以上仅为本技术的实施例而已,并不限制于本技术。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围内。