СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА ТОПЛИВОПРОВОДА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к топливным системам дизельных двигателей.
В топливных системах дизельных двигателей топливо проходит от насоса высокого давления до форсунки или - в аккумуляторных системах - от насоса до аккумулятора и от аккумулятора к форсункам по топливопроводам высокого давления.
Каждый топливопровод высокого давления содержит толстостенную стальную трубу относительно малого диаметра и элементы для прижатия концов трубы к ответным деталям, выполненные, например, в виде накидных или упорных гаек. На концах трубки одним из известных способов, например, высадкой, сформирована соединительная головка. При затяжке накидной или упорной гайки, или иной детали, используемой для прижатия трубки к ответным деталям, на уплотняющей поверхности образуется контактная площадка конечных размеров.
К соединениям топливопроводов высокого давления с ответными деталями предъявляется требование герметичности. Герметичность соединения определяется качеством поверхности контактной площадки, в частности, отсутствием на ней повреждений и поверхностных дефектов.
Технология изготовления топливопроводов предполагает гибочные операции. Часто, по особенностям реализуемых технологических процессов, фиксация топливопровода в устройстве для гибки происходит за счет прижатия соединительной головки к поверхности детали, являющейся часть технологического оборудования. При этом велика вероятность деформации и повреждения уплотняющей поверхности.
Известны конструкции соединений топливопроводов высокого давления дизелей (ГОСТ8519-93). Соединительные головки включают уплотняющие поверхности в виде прямых конусов, сужающихся от переднего торца топливопровода к кольцевому выступу, расположенном на расстоянии от переднего торца и участок кольцевого фланца, плоская задняя поверхность которого образует на обратной стороне соединительной головки опору для прилегания элемента, за счет которого происходит прижатие трубки к ответной детали. При этом указанный элемент может выполняться, например, в виде упорной или накидной гайки и контактировать с соединительной головкой непосредственно или опосредованно, например, через нажимную шайбу.
Недостатками известных конструкций являются невозможность защиты рабочей уплотнительной кромки топливопровода от повреждений при изготовлении (гибке) и неудовлетворительное центрирование соединительной головки топливопровода в накидной гайке при его установке на двигатель из-за отсутствия взаимно центрирующих поверхностей у соединительной головки и накидной гайки.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемой полезной модели - является конструкция соединительной головки труб высокого давления для впрыска топлива (Патент РФ №2391552, 10.06.2010).
Соединительная головка включает сферическую посадочную поверхность, являющуюся уплотняющей, участок кольцевого фланца, расположенный на расстоянии от посадочной поверхности в направлении центра оси трубы и коническую поверхность, проходящую от посадочной поверхности до участка кольцевого фланца или до места, расположенного в непосредственной близости к участку кольцевого фланца и сужающуюся к переднему торцу. Поверхность контакта соединительной головки и накидной гайки, расположенная на задней стороне участка кольцевого фланца может быть выполнена сферической или конической с углом конуса при вершине от 90 до 150 градусов.
Недостатками известной конструкции является невозможность защиты рабочей уплотнительной кромки топливопровода от повреждений при изготовлении (гибке) и неудовлетворительное центрирование соединительной головки топливопровода в накидной гайке при его установке на двигатель из-за недостаточной величины протяженности конической поверхности на обратной стороне соединительной головки, что связано с величиной угла конуса при вершине.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение недостатков прототипа, а именно - предохранение соединительной головки в области эксплуатационной контактной площадки от повреждений в процессе изготовления топливопровода, а также надежное центрирование накидной гайки на соединительной головке при установке топливопровода на двигателе.
Поставленная задача решается за счет введения в конструкцию соединительной головки дополнительного - технологического - конуса, расположенного на расстоянии от посадочной поверхности, а также за счет выполнения задней поверхности соединительной головки в форме прямого конуса с углом при вершине от 25 до 35 градусов.
Конструктивные элементы соединительной головки топливопровода высокого давления, обеспечивающие решение поставленной задачи показаны на фиг. 1.
Соединительная головка топливопровода высокого давления включает сферическую посадочную поверхность 1, являющуюся одновременно уплотняющей, коническую поверхность 2, сужающуюся к переднему торцу топливопровода и проходящую от посадочной поверхности 1 до дополнительного конуса 3, непосредственно примыкающего к участку кольцевого фланца 4, участок кольцевого фланца 4 и задний конус 5, являющийся опорой для элемента, осуществляющего прижатие трубки к ответной детали, например, опорой для накидной или упорной гайки.
Соединительная головка топливопровода высокого давления работает следующим образом.
При выполнении гибочных операций топливопровод закрепляется в устройстве для гибки с упором дополнительным конусом 3 в поверхность детали, являющейся частью технологического оборудования. Посадочная поверхность 1 во время гибочных операций не касается поверхностей деталей технологического оборудования и, благодаря этому, остается без деформаций и повреждений. При установке топливопровода на двигатель накидная гайка надежно центрируется по заднему конусу соединительной головки за счет малого угла и достаточной протяженности образующей конуса. При этом обеспечивается соосность топливопровода относительно конуса ответной детали, например, штуцера форсунки или топливного насоса.
Предлагаемая в качестве полезной модели конструкция соединительной головки топливопровода высокого давления изготовлена и прошла испытания на Алтайском заводе прецизионных изделий. Планируется внедрение конструкции в серийное производство.