多层金属高压管.pdf

一种用于高压介质，尤其是用于机动车辆的燃油喷射系统的多层金属高压管，包括金属内管、至少一层中间层和金属外管。这些金属管或层相互间不经软钎焊而连接。至少一个终接器元件被焊到导管的一端。

1.  一种用于高压介质，尤其是用于机动车辆中的燃油喷射系统的多层金属高压管，包括金属内管(1)、至少一层金属中间层(2)和金属外管(3)，其特征在于，这些金属管或层相互间没有软钎焊地相互连接，至少一个终接器(4)被焊接到导管的一端(5)上。

2.  如权利要求1所述的高压管，其特征在于，金属管或层被压合在一起。

3.  如权利要求2所述的高压管，其特征在于，通过冷压将金属管或层相互连接。

4.  如权利要求1-3中任一权利要求所述的高压管，其特征在于，金属外管(3)由钢制成，优选由不锈钢制成。

5.  如权利要求1-4中任一权利要求所述的高压管，其特征在于，金属内管(1)由钢管制成，优选由不锈钢管制成。

6.  如权利要求1-5中任一权利要求所述的高压管，其特征在于，通过激光焊，将终接器元件(4)焊接到导管上。

7.  如权利要求1-6中任一权利要求所述的高压管，其特征在于，导管的外径在5和10mm之间，优选在5和9mm之间，内径在1.5和4.5mm之间，优选在2和3.5mm之间。

8.  如权利要求1-7中任一权利要求所述的高压管，其特征在于，导管须经预应力加工处理。

多层金属高压管
技术领域
本发明涉及一种用于高压介质，尤其是用于机动车辆的燃油喷射系统的多层金属高压管。在本领域中，术语用于高压介质的高压管是指导管，流体在高压下(如1000bar或更高)被输送通过该导管。术语用于机动车辆的燃油喷射系统特别是指用于机动车辆的柴油喷射系统。
背景技术
从现有技术中已知前述型式的多层金属高压管。这些高压管由相互间共轴配合的几个金属管或几层金属层组成。传统的导管通常包括低碳钢的内管、金属中间层和外管，其中金属中间层和外管优选也由钢制成。这些已知的导管的前述层在被镀有锌镀层之后(包括含有铬(IV)或铬(III)的钝化层)被相互软钎焊在一起。由于这种连接技术，这些导管仅仅适用于高至1300bar的压力。已知的高压管的外管尤其希望增强其耐腐蚀性。外层相对较不耐用，并很容易被损害。自然地，这就降低了长期的耐腐蚀性。在导管的控制或加工过程中，锌粒能够容易地剥落，所以有时难以达到清洁度要求。因为外管的表面迅速变得迟钝不平，所以也希望改善已知的高压管的外观。已知的导管通常受到预应力加工处理(autofrettage treatment)，以便在脉动压力条件下增大其疲劳强度。这就是优选使用屈服强度高的钢作为内管的理由。然而，在软钎焊过程中这种材料受到不利影响，所以其机械性能退化。这对于高压应用来说是不利的。一般说来，用软钎焊进行层间的连接会导致已知的导管的不利的机械性能。由于内层的材料受到不利影响，内部腐蚀可能发生，尤其是在如果腐蚀性流体或燃料被输送通过导管时。
至少高压管的一端设有用于将导管连接到高压装置的其他元件上的终接器元件(end connector element)。终接器元件通常由外围增厚或外围法兰形成，其起到保持和连接其他连接元件(尤其是螺母)的作用。通过在已知的高压管中冷加工导管材料来生产形式上为外围增厚或外围法兰的终接器元件。这种冷加工需要预先软钎焊各层，其中所述软钎焊过程与上述的不利情况有关。然而，导管冷加工也损伤了导管的内表面，所以在流体输送通过导管时，就产生了不希望的压降增大或不均匀压力。另外，在冷加工过程中损害了导管末端或连接区的密封表面。这就造成了问题(如泄漏)，尤其在高压下。
发明内容
本发明基于披露一种最初提及的型式的多层金属高压管的目的，所述高压管能够消除上述的不利情况，并尤其适于在高压下使用，也就是说在仍确保长期的耐腐蚀性和耐磨性的同时。
利用用于高压介质，尤其是用于机动车辆的燃油喷射系统的多层金属高压管来达到这一目的，其中，设置金属内管、至少一层金属中间层和一个金属外管，在没有软钎焊的情况下，将这些金属管或层连接，至少一个终接器被焊接到导管的一端。
在本发明的领域中，金属管或层间不经软钎焊连接是指，没有用软钎焊或焊接将这些管或层的毗连表面相互连接。本发明的范围也包括实施例，其中借助于压合将金属管或层连接。这意味着，金属管或层被压合在一起，其中优选通过冷压加工管或层来进行连接。
依照本发明，金属外管可由钢，优选不锈钢制成。依照本发明的一个特别优选的实施例，金属内管由钢管，优选不锈钢管制成。依照一个实施例，无缝钢管或不锈钢管被用作内管，依照另一个实施例，钢管，优选沿着纵向焊缝焊接的单壁轧制不锈钢管被用作内管。
金属中间层优选由至少一个双壁金属管组成。依照一个具体实施例，两个双壁金属管可被用于中间层。这些双壁金属管优选由双壁轧制金属管，例如，被轧制720度角的金属管组成。然而，中间层也可由至少一个单壁金属管或两个或多个单壁金属管组成。
依照本发明，本发明的高压管的所有层或管都不经软钎焊而相互连接在一起。在压合或压制过程中，所述层或管优选被相互压合在一起。通过将不同层或管相互共轴地配合，并随后将这样组装的层或管压合在一起或冷加工(即单个层或管分别地相互直接接触或相互直接毗连)来制造依照本发明的高压管。高压管优选受到随后的预应力加工处理。
依照本发明，至少一个终接器元件被焊接到导管的一端。优选地是，至少一个终接器分别被焊接到导管的每一端。终接器优选由钢制或不锈钢制的外围终接器法兰组成。这种终接器法兰尤其起到保持用于将高压管连接到高压装置的其他元件上的螺母的作用。依照本发明的一个特别优选地实施例，终接器元件或终接器法兰分别用激光焊被焊接到导管上。终接器的这种激光焊在本发明的领域中是特别重要的。在这一方面，可以认为，可以消除导管的冷加工。
高压管的外径优选在5和10mm之间，更优选在5和9mm之间，内径在1.5和4.5mm之间，优选在2和3.5m之间。特别是外径在6和8mm之间，及依照本发明的高压管的内径特别是在2.3和3mm之间。
在下面叙述依照本发明的高压管的制造方法的优选变形。在上面已经指出，形成高压管的多层或管首先应该被共轴地相互配合。优选后面是压合或冷加工过程，这样多层或管被相互压合在一起。这可通过在这样组装的多层或管的整个圆周上施加径向向内的定向压力来获得。如上所述，能够消除用于连接各单层的软钎焊过程。作为代替，可进行随后的热处理，以便控制屈服强度。然后对内孔进行精加工处理。随后，导管优选被切成所需长度的导管段。导管两端然后优选受到处理或修整步骤，如研磨。然后将终接器元件或终接器法兰焊接在其上，优选借助于激光焊进行这一过程。导管或导管段然后可被弯曲成所需的形状。优选接着进行导管的预应力加工处理。最后，优选对导管进行净化处理，其中，使用稍微腐蚀性的流体。可附加地或可选择地对内孔进行抛光。
本发明是基于这样一种概念，即依照本发明的高压管不仅耐相对高的流体压力，而且具有高的耐腐蚀性和耐磨性。包含导管两端在内的整个导管具有惊人地较高的长期耐腐蚀性，也就是说在内部以及外部都具有较高的长期耐腐蚀性，尤其是相对于腐蚀性介质来说。依照本发明的高压管，特别是外管具有较高的机械强度。与现有技术中已知的外管相比，外管也通常具有更高的抗撞击和冲击性，以及不易于产生刻痕或裂缝。由于消除了软钎焊过程，所以可以使用具有高屈服强度的内管。这就意味着，在预应力加工处理之后，可以获得极好的性能，特别是极好的机械性能。由于终接器元件被焊接到导管两端，导管两端以及整个导管都具有较高的机械强度。与现有技术已知的导管相比，消除了导管两端的冷加工，也使得能够防止微小裂缝的产生，该微小裂缝能够降低其对压力的抵抗。应着重指出，除了不合乎要求的铬IV，也能够实现依照本发明的高压管。另外，依照本发明的高压管可以实现更好的清洁度要求。与现有技术的导管相比，在导管的操作、安装、拆卸及处理过程中不再产生不希望有的锌粒。由于依照本发明的导管包含不锈钢外管，也可用腐蚀性更强的清洁流体来有效地清洁高压管。对于现有技术的导管来说，这是不可能的。在依照本发明的高压管的连接区，可以获得优良的密封，其中相应的密封表面由于不是用冷加工，而是精加工密封区域产生的，所以也更加一致。也应该指出，依照本发明的高压管具有非常美观的外观。
附图说明
本发明的一个实施例在附图中示出，并在以下进行更详细的叙述。示意性的附图包括：
图1是本发明的部分高压管在制造过程中(层的冷压过程)的纵截面图；
图2是本发明的高压管的横截面图；
图3是图2中示出的对象的不同变形；
图4是本发明的部分高压管的纵截面图；及
图5是本发明的高压管的透视图。
具体实施方式
附图示出依照本发明的多层金属高压管，该多层金属高压管用于高压介质，尤其是用于机动车辆的燃油喷射系统。高压管包含金属内管1，该金属内管1优选是图中所示的无缝不锈钢管形式。高压管还包含金属中间层2(或多层中间层2)，以及不锈钢制的金属外管3。内管1、中间层2(或多层中间层2)和外管3相互间不经软钎焊而连接在一起。首先将三种元件相互共轴配合，然后将其压合在一起。在图1中示出将单个元件压合在一起的过程。
在图1中示出的实施例中，金属中间层2由两个金属管(两个双壁管或两个单壁管)组成。在图2中示出的实施例中，金属中间层2是双壁金属管形式。在图3示出的实施例中，金属中间层2由两个双壁金属管组成。
图4示出终接器(end connector)元件4，其被焊接(优选激光焊)到导管的一端5。人们可清楚地看出相应的激光焊区域6。终接器元件4由延伸在高压管圆周上的外围终接器法兰(peripheral endconnector flange)组成。这些终接器法兰起到支持螺母的作用，所述螺母用于将导管的一端5连接到高压装置的其他元件上。也在图4中示出了依照现有技术制造的终接器4′。依照从现有技术状态已知的方法，借助于冷加工来制造该终接器4′。
图5示出设有相应的弯曲的高压管的透视图。螺母7被连接到高压管的两端5。