新能源汽車分瓣式管線路護套的研究與開發

高建路

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新能源汽車分瓣式管線路護套的研究與開發

高建路

（聊城中通輕型客車有限公司，山東 聊城 252024）

分瓣式管線路護套，主要用于新能源汽車（客車）、運輸車輛、大型設備中，它具有可方便開合的分瓣機構和具有機械隔離防護的本體以及具有可方便扎帶串過的固定孔；分瓣機構是在防護本體圓周上沿軸向方向打開一條具有規則的、有間隙的矩型齒，在其對面保留一定厚度的材料做為轉軸，同時，在轉軸的外側，切除部分打開后干涉的材料，方便分瓣打開；起機械隔離防護的本體有管腔、倒齒、外密封環組成；方便扎帶串過的固定孔是指在護套本體的開口端，在其法蘭面的外側，與轉軸及開口線成45°角的方向上開出兩個1.8X18的通孔做為固定孔。

新能源；汽車；分瓣；機構；轉軸；護套

1 引言

目前，隨著國家新能源政策的不斷落實與推廣范圍的不斷擴大，電能做為一種無污然、無噪音、無排放等特殊優勢的新型能源在國內實際應用上呈井噴之勢，加上國家、地方的各項政策的落實到位，被迅速應用到客車、工程機械、商用車、物流車等領域。這就要求電子科學技術水平要提高，高端電子儀器、高精度數控系統、高科技電子信息傳送及處理系統不斷開發和研究。

新能源汽車[1]（客車、貨車、卡車）和大型設備屬于生產資料，只要生產，運行，保證企業的正常生產，這些生產資料就必須保證設備完好、運行正常，因此，設備內部的各種系統的運行指標和運行環境必須時刻保證設計要求。

高端電子儀器、高精度數控系統、高科技電子信息傳送及處理系統的工作原理離不開電線、電纜、液壓、傳感器[2]等基礎元件，而支持上述元件的系統離不開線束、管路，因此，線束和管路的可靠性在很大程度決定了整個設備系統正常運行與否。

由于電子元件[3]及傳輸信息內部的復雜性，各種信號、能量、反饋要求精度及質量較高，肉眼也看不到，線束設計必須嚴密、周全、可靠、安全，這就導致線束外觀較粗，外防層絕緣防護層要厚，各信號要屏蔽，不能相干擾。

在新源車輛、運輸車輛和大型設備管線路布置時，有的是直接固定在某個零件表面上，有的是通過搭橋的方式，有的因結構需要，必須穿過鋼板、零件工藝孔或增加專門開口的方式布置。因設備在不斷的工作過程中，不可避免的產生各種震動，這對于管線固定件來說，避免磨損或劃傷成為當先必須解決的課題。

對于穿過鋼板或增加專用開口的方式來說，開口處由于機械加工形成的毛次刺、尖棱對于長期工作在里面表面柔弱的管線來說，對其壽命及工作的可靠性無疑是個嚴峻的威脅。大量的失效模式[4]及各類事故（漏油、漏水、漏氣、信號失傳（紊亂）、意外斷電、燒電路保險等）已經證明其危害性，上述失效模式輕則發生設備報警、影響設備其它部件正常運行，重則引起設備停止運行，同時帶來關聯性的重大事故，如交通癱瘓、工廠停電、電爐爆炸等。

解決管線路磨損或劃傷的傳統方法是先采用普通橡膠圈卡在開孔的斷面上，遇到穿過管形雙截面時，需分別在兩個截面上各安裝一個膠圈，一般，為了穿行方便，膠圈的內孔比將穿過的管線大很多，管線穿過后，管線與膠圈之間形成較大的空腔，給后道的發泡密封帶來較大的困難；由于膠圈為橡膠材質，其耐老化程度受環境影響較大，尤其是在接觸油和高溫環境中，性能最差；橡膠材質與尖銳棱角（邊）不耐磨，易劃破，造成阻隔失效；由于膠圈與管線表面摩擦系數小，在管線穿行時，易將膠圈帶出，在后期發泡后，將此部位完全埋住，里面具體可靠性如何，生產后無法驗證和檢查。一旦出現失效，勢必出現上述事故，只是出現的時間快慢問題了；同時采用其它方法，由于新能源線束較粗，在生產安裝時，由于插接件較大，必須將防護套從中間剪開，才能將插接件穿過，這樣安裝后，很容易在此剪開處，開口的鋼板將線束劃破，另外，因線束直徑比護套內徑小得多，也無固定措施，在車輛或設備運行過程中，線束很容易在里面竄動，造成線束接頭的失效。

2 分瓣式管線路防護套

2.1 思路與原則

防護套[5]的本體能將管線路與開口尖銳的棱角有效阻隔，其使用效果較為可靠，長久，避免被過線件原來鋒利、尖銳的斷口將管線劃傷、劃斷；對于新能源客車線束插接件的體積較大，而主線直徑不大，使用本結構的護套后，直接打開本護套，開口處地達到45度時，就能將線束最細處卡入，無須穿過線束插接件就能套住線束，安裝后，開口部位能完全閉合，不影響線束隔離防護效果，方便、可靠；為了防止線束[6]在本體內的滑脫，造成線束信號接頭的失效，采用扎帶穿過固定孔，將被穿過的線束緊緊固定。本項目的研究，能大大提高了線束在汽車運行過程中的可靠性，降低了車輛故障和拋錨率，解決了現有技術中存在的問題。

2.2 結構設計

一種分瓣式管線路防護套，如圖1所示，其材質為PP，具有不導電、耐摩擦、耐高、低性能好等特點，包括可方便開合的分瓣機構[7]和具有機械隔離防護的護套本體003以及具有可方便扎帶串過的固定孔001，如圖1所示。

圖1 分瓣式管線路防護套本體

分瓣機構是在防護本體圓周上沿軸向方向打開一條具有規則的、有間隙的矩型嚙合齒[8]002，在其對面保留一定厚度的材料做為分瓣轉軸005,在轉軸外側法蘭010上，具有打開后防干涉的法蘭缺口004，以方便分瓣打開，如圖2所示。

圖2 打開后的分瓣式管線路防護套

起機械隔離防護的護套本體003有管腔、倒齒、外密封環組成。如圖3所示。

圖3 分瓣式管線路防護套外部及開口結構

方便扎帶008穿過的固定孔001是指在護套本體003的開口端，在其法蘭[9]010的外側，與轉軸及開口線成45°角的方向上開出兩個1.8X18的通孔，使扎帶008穿過固定孔001將護套本體003與線束007固定在一起。如圖4所示。

圖4 分瓣式管線路防護套外部及扎帶穿孔結構

在使用本分瓣式管線路防護套時，先將線束007通過過線鋼板009的安裝孔內，打開本護本體，按安裝方向套住線束007上，而無需將線束插接件006穿過護套本體003；再松開護套本體003，由其自身彈性使護套本體的矩型嚙合齒002相互嚙合，放到過線鋼板009的安裝孔內，再用扎帶固定線束與護套本體003，完成線束的安裝與固定。如圖5所示。

圖5 分瓣式管線路防護套使用狀態

3 結論

經過開發和使用此結構的管線路防護套，能方便、快速地安裝和固定，在汽車運行過程中，沒有出現以往結構所帶來的管、線束因摩破產生大量的失效模式及各類事故（漏油、漏水、漏氣、信號[10]紊亂（失傳）、意外斷電、燒電路保險等），性能和結構的可靠性，完全達到了設計和使用要求。

分瓣式管線路防護套的研究與開發，制造成本較低，操作容易，使用方便，具有較好的經濟效益和社會效益，同時，對汽車（客車）行業來說，具有較高的推廣價值。

[1] 韓超,郭曉鳳,蔡志勇.新能源汽車維修關鍵技術解析[J].科學技術創新.2018.11.28:P39-40.

[2] 施長寶.淺析汽車傳感器常見的故障及其維修技術[J].赤子.2018. 12.21.P140.

[3] 黃琳森,羅衛東,陳永樹,賀迪華,符耀民.隨機振動環境下車用電子元件壽命分析[M].機械制造.2018.10.30.P30-35.

[4] 陳序,李向東.起重機械電氣系統失效模式及失效原因分析[J].建筑機械.2018.11.07.P101-103.

[5] 趙春剛,黃發金,張瑋,拓康康,馬生軍.纏繞性護套在復雜地質環境中對電纜的防護應用[J].鹽科學與化工.2018.3.26.P44-45.

[6] 錢濤,徐建明,徐勝華,張婷.線束插植機械臂控制系統設計[J].計算機測量與控制.2018.10.30.P93-97.

[7] 劉春花,李明亮,孫元冬,時堅.類瓶蓋分瓣推管推出機構模具設計[J].模具制造.2018.4.23.P45-48.

[8] 任永強,李軍,杜瑞.基于雙面嚙合測量的齒輪誤差分析方法研究[J].控制與檢測,2018.9.11.P137-139.153.

[9] 陳銳林,董琪.法蘭連接爆炸沖擊動力響應分析數值模擬[J].振動與沖擊.2018.12.24.P56-62.

[10] 趙慧娟,武曄卿.信號設備零部件質量統計控制方法[J].電子產品世界.2018.12.21.P64-67,76.

Research and Development of New Energy Vehicle Split Tube Line Sheath

Gao Jianlu

( Liaocheng Zhongtong Bus Company Limited, Shandong Liaocheng 252024 )

The split tube line sheath is mainly used in new energy vehicles(passenger cars), transportation vehicles, and large-scale equipment. It has a split valve mechanism that can be easily opened and closed, a body with mechanical isolation protection, and a fixed hole that can be easily strung through; The split valve mechanism opens a regular, Gap rectangular tooth along the axial direction of the circle of the protective body, retaining a certain thickness of the material on the opposite side of the shaft, and at the outside of the shaft. Excision part after opening the interference material, facilitate split valve opening; The body of mechanical isolation protection consists of a tube cavity, an inverted tooth, and an external sealing ring; A fixed hole that is easy to string is a fixed hole of 1.8 X18 at the opening end of the sleeve body, on the outside of its flange surface, and in the direction of the axis and the opening line at 45 °.

New energy;Vehicles;Split;Mechanism;Axis;Protection consists

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1671-7988(2019)03-23-03

U463.62

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1671-7988(2019)03-23-03

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高建路（1975-）男，工程技術應用研究員，聊城中通輕型客車有限公司，工藝處處長。主要研究方向：客車制造工藝與汽車工程。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.03.007