[發明專利]一種記憶合金導管接頭

在審

• 申請號: 201710486843.0
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107489831A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 王山;熊莉
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: F16L13/16
• 分類號: F16L13/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及油氣管路接頭領域，尤其涉及一種無需外加緊固件將兩根導管氣密連接在一起的導管接頭，具體的說，是一種記憶合金導管接。

背景技術

管路連接是目前機械動力系統中非常常見的連接方式和連接結構，通常用于液壓系統、氣動系統用于輸送液壓油和高壓氣體，這在機械驅動系統領域非常常見。在飛機液壓、冷氣系統的導管連接均采用擴口是管路連接和擠壓式無擴口式管路連接方式實現。擴口式管路連接組件包括擴口式導管組件和導管之間連接的管接頭，擴口式導管組件采取對導管端頭擴出喇叭口，與管接頭74°外錐面貼合，外加平管嘴和外套螺母緊固并栓保險絲的形式。擴口式管路連接方式加工工藝復雜、喇叭口部分制造和使用中容易出現裂紋，因此對導管材料的強度、塑性及表面質量要求很高。使用中對接頭的擰緊力矩有嚴格要求，力矩過大會使喇叭口擠壓變形，造成裂紋或斷裂。擰緊力矩小，影響氣密性。飛機空間狹小，因此導管的這種連接形式給制造、裝配帶來很大麻煩。在外場使用中由于滲漏、導管裂紋及斷裂增加了大量維護工作量。

擠壓式無擴口導管連接組件包括無擴口導管組件和導管之間連接的管接頭，無擴口導管組件采取在導管孔內嵌入管套內槽，用外套螺母使管套外型面與管接頭24°內錐面與管接頭24°內錐面緊密貼合的高彈性密封連接方式。這種連接方式與擴口連接方式無本質上的改變，所依賴的是管套材料的高彈性。即便采用1Cr12Mn5Ni4Mo3Al高性能不銹鋼作管套材料，也不能完全該連接方式的穩定可靠。

目前，最常用的是擴口式連接，如圖7所示，包括需要被連接的第一擴口導管400和第二擴口導管500，用于連接所述第一擴口導管400和第二擴口導管500的管接頭100，以及用于與第一擴口導管400和第二擴口導管500對應連接緊固的平管嘴300和外套螺母200，這種連接方式主要的弊端在于重量大、安裝難度大，以及穩定性不高的問題；在長期維護過程中，多次拆卸導管接頭會對導管的喇叭口造成損傷，引起泄漏。

發明內容

本發明的目的在于提供一種記憶合金導管接，用于替換現有的擴口或者不擴口的導管連接方式，避免現有技術中存在的導管重量大，增加飛機重量的問題，同時，還能解決導管配合零件多，結構復雜，制造成本高，安裝工序多，以及在反復拆裝過程中，由于擰緊力矩的不可控導致導管喇叭口容易開裂導致泄漏的問題。

為了解決上述技術問題，達到減重，防漏，易于維護安裝的技術效果，本發明通過下述技術方案實現：

一種記憶合金導管接頭，用于實現無緊固件導管氣密連接，包括采用Ni-Ti-Nb材料一體成型的本體，所述本體呈中空圓柱狀，兩端頭一體成型的接納部，所述接納部具有方便導管插入的呈錐形的接納腔，所述接納腔呈外大內小與本體的中空腔體連通；所述本體內部沿軸向均勻分布有至少四個與本體一體成型用于固定導管的卡齒。

由于Ni-Ti-Nb材料具備記憶特性，而卡齒是對導管緊固最為關鍵的部件，雖然將卡齒用其他記憶合金或者金屬材料制作，同樣可以實現緊固作用，但由于其在不同溫度的收縮不一致，會影響到緊固密封的效果，同時容易在卡齒與本體之間產生內應力作用，長期使用容易造成卡齒的疲勞現象，甚至裂紋斷裂的問題，且采用不同材料制成在加工和固定連接的過程中相對于整體數控加工而言更加復雜。

在對本技術方案的工作原理和安裝使用步驟說明之前，首先對記憶合金做以下概述：

形狀記憶合金（Shape Memory Alloys,），簡稱SMA，是一種在加熱升溫后能完全消除其在較低的溫度下發生的變形，恢復其變形前原始形狀的合金材料，即擁有“記憶"效應的合金。在航空航天領域內的應用有很多成功的范例。人造衛星上龐大的天線可以用記憶合金制作。發射人造衛星之前，將拋物面天線折疊起來裝進衛星體內，火箭升空把人造衛星送到預定軌道后，只需加溫，折疊的衛星天線因具有“記憶”功能而自然展開，恢復拋物面形狀。

記憶合金是一種原子排列很有規則、體積變為小于0.5%的馬氏體相變合金。這種合金在外力作用下會產生變形，當把外力去掉，在一定的溫度條件下，能恢復原來的形狀。由于它具有百萬次以上的恢復功能，因此叫做“記憶合金”。當然它不可能像人類大腦思維記憶，更準確地說應該稱之為“記憶形狀的合金”。此外，記憶合金還具有無磁性、耐磨耐蝕、無毒性的優點，因此應用十分廣泛，如制作溫控器件溫控電路、飛機空中加油接口等等。科學家們現在已經發現了幾十種不同記憶功能的合金，比如鈦－鎳合金，金－鎘合金，銅－鋅合金等。