新能源汽车分瓣式管线路护套的研究与开发

高建路



新能源汽车分瓣式管线路护套的研究与开发

高建路

（聊城中通轻型客车有限公司，山东 聊城 252024）

分瓣式管线路护套，主要用于新能源汽车（客车）、运输车辆、大型设备中，它具有可方便开合的分瓣机构和具有机械隔离防护的本体以及具有可方便扎带串过的固定孔；分瓣机构是在防护本体圆周上沿轴向方向打开一条具有规则的、有间隙的矩型齿，在其对面保留一定厚度的材料做为转轴，同时，在转轴的外侧，切除部分打开后干涉的材料，方便分瓣打开；起机械隔离防护的本体有管腔、倒齿、外密封环组成；方便扎带串过的固定孔是指在护套本体的开口端，在其法兰面的外侧，与转轴及开口线成45°角的方向上开出两个1.8X18的通孔做为固定孔。

新能源；汽车；分瓣；机构；转轴；护套

1 引言

目前，随着国家新能源政策的不断落实与推广范围的不断扩大，电能做为一种无污然、无噪音、无排放等特殊优势的新型能源在国内实际应用上呈井喷之势，加上国家、地方的各项政策的落实到位，被迅速应用到客车、工程机械、商用车、物流车等领域。这就要求电子科学技术水平要提高，高端电子仪器、高精度数控系统、高科技电子信息传送及处理系统不断开发和研究。

新能源汽车[1]（客车、货车、卡车）和大型设备属于生产资料，只要生产，运行，保证企业的正常生产，这些生产资料就必须保证设备完好、运行正常，因此，设备内部的各种系统的运行指标和运行环境必须时刻保证设计要求。

高端电子仪器、高精度数控系统、高科技电子信息传送及处理系统的工作原理离不开电线、电缆、液压、传感器[2]等基础元件，而支持上述元件的系统离不开线束、管路，因此，线束和管路的可靠性在很大程度决定了整个设备系统正常运行与否。

由于电子元件[3]及传输信息内部的复杂性，各种信号、能量、反馈要求精度及质量较高，肉眼也看不到，线束设计必须严密、周全、可靠、安全，这就导致线束外观较粗，外防层绝缘防护层要厚，各信号要屏蔽，不能相干扰。

在新源车辆、运输车辆和大型设备管线路布置时，有的是直接固定在某个零件表面上，有的是通过搭桥的方式，有的因结构需要，必须穿过钢板、零件工艺孔或增加专门开口的方式布置。因设备在不断的工作过程中，不可避免的产生各种震动，这对于管线固定件来说，避免磨损或划伤成为当先必须解决的课题。

对于穿过钢板或增加专用开口的方式来说，开口处由于机械加工形成的毛次刺、尖棱对于长期工作在里面表面柔弱的管线来说，对其寿命及工作的可靠性无疑是个严峻的威胁。大量的失效模式[4]及各类事故（漏油、漏水、漏气、信号失传（紊乱）、意外断电、烧电路保险等）已经证明其危害性，上述失效模式轻则发生设备报警、影响设备其它部件正常运行，重则引起设备停止运行，同时带来关联性的重大事故，如交通瘫痪、工厂停电、电炉爆炸等。

解决管线路磨损或划伤的传统方法是先采用普通橡胶圈卡在开孔的断面上，遇到穿过管形双截面时，需分别在两个截面上各安装一个胶圈，一般，为了穿行方便，胶圈的内孔比将穿过的管线大很多，管线穿过后，管线与胶圈之间形成较大的空腔，给后道的发泡密封带来较大的困难；由于胶圈为橡胶材质，其耐老化程度受环境影响较大，尤其是在接触油和高温环境中，性能最差；橡胶材质与尖锐棱角（边）不耐磨，易划破，造成阻隔失效；由于胶圈与管线表面摩擦系数小，在管线穿行时，易将胶圈带出，在后期发泡后，将此部位完全埋住，里面具体可靠性如何，生产后无法验证和检查。一旦出现失效，势必出现上述事故，只是出现的时间快慢问题了；同时采用其它方法，由于新能源线束较粗，在生产安装时，由于插接件较大，必须将防护套从中间剪开，才能将插接件穿过，这样安装后，很容易在此剪开处，开口的钢板将线束划破，另外，因线束直径比护套内径小得多，也无固定措施，在车辆或设备运行过程中，线束很容易在里面窜动，造成线束接头的失效。

2 分瓣式管线路防护套

2.1 思路与原则

防护套[5]的本体能将管线路与开口尖锐的棱角有效阻隔，其使用效果较为可靠，长久，避免被过线件原来锋利、尖锐的断口将管线划伤、划断；对于新能源客车线束插接件的体积较大，而主线直径不大，使用本结构的护套后，直接打开本护套，开口处地达到45度时，就能将线束最细处卡入，无须穿过线束插接件就能套住线束，安装后，开口部位能完全闭合，不影响线束隔离防护效果，方便、可靠；为了防止线束[6]在本体内的滑脱，造成线束信号接头的失效，采用扎带穿过固定孔，将被穿过的线束紧紧固定。本项目的研究，能大大提高了线束在汽车运行过程中的可靠性，降低了车辆故障和抛锚率，解决了现有技术中存在的问题。

2.2 结构设计

一种分瓣式管线路防护套，如图1所示，其材质为PP，具有不导电、耐摩擦、耐高、低性能好等特点，包括可方便开合的分瓣机构[7]和具有机械隔离防护的护套本体003以及具有可方便扎带串过的固定孔001，如图1所示。

图1 分瓣式管线路防护套本体

分瓣机构是在防护本体圆周上沿轴向方向打开一条具有规则的、有间隙的矩型啮合齿[8]002，在其对面保留一定厚度的材料做为分瓣转轴005,在转轴外侧法兰010上，具有打开后防干涉的法兰缺口004，以方便分瓣打开，如图2所示。

图2 打开后的分瓣式管线路防护套

起机械隔离防护的护套本体003有管腔、倒齿、外密封环组成。如图3所示。

图3 分瓣式管线路防护套外部及开口结构

方便扎带008穿过的固定孔001是指在护套本体003的开口端，在其法兰[9]010的外侧，与转轴及开口线成45°角的方向上开出两个1.8X18的通孔，使扎带008穿过固定孔001将护套本体003与线束007固定在一起。如图4所示。

图4 分瓣式管线路防护套外部及扎带穿孔结构

在使用本分瓣式管线路防护套时，先将线束007通过过线钢板009的安装孔内，打开本护本体，按安装方向套住线束007上，而无需将线束插接件006穿过护套本体003；再松开护套本体003，由其自身弹性使护套本体的矩型啮合齿002相互啮合，放到过线钢板009的安装孔内，再用扎带固定线束与护套本体003，完成线束的安装与固定。如图5所示。

图5 分瓣式管线路防护套使用状态

3 结论

经过开发和使用此结构的管线路防护套，能方便、快速地安装和固定，在汽车运行过程中，没有出现以往结构所带来的管、线束因摩破产生大量的失效模式及各类事故（漏油、漏水、漏气、信号[10]紊乱（失传）、意外断电、烧电路保险等），性能和结构的可靠性，完全达到了设计和使用要求。

分瓣式管线路防护套的研究与开发，制造成本较低，操作容易，使用方便，具有较好的经济效益和社会效益，同时，对汽车（客车）行业来说，具有较高的推广价值。

[1] 韩超,郭晓凤,蔡志勇.新能源汽车维修关键技术解析[J].科学技术创新.2018.11.28:P39-40.

[2] 施长宝.浅析汽车传感器常见的故障及其维修技术[J].赤子.2018. 12.21.P140.

[3] 黄琳森,罗卫东,陈永树,贺迪华,符耀民.随机振动环境下车用电子元件寿命分析[M].机械制造.2018.10.30.P30-35.

[4] 陈序,李向东.起重机械电气系统失效模式及失效原因分析[J].建筑机械.2018.11.07.P101-103.

[5] 赵春刚,黄发金,张玮,拓康康,马生军.缠绕性护套在复杂地质环境中对电缆的防护应用[J].盐科学与化工.2018.3.26.P44-45.

[6] 钱涛,徐建明,徐胜华,张婷.线束插植机械臂控制系统设计[J].计算机测量与控制.2018.10.30.P93-97.

[7] 刘春花,李明亮,孙元冬,时坚.类瓶盖分瓣推管推出机构模具设计[J].模具制造.2018.4.23.P45-48.

[8] 任永强,李军,杜瑞.基于双面啮合测量的齿轮误差分析方法研究[J].控制与检测,2018.9.11.P137-139.153.

[9] 陈锐林,董琪.法兰连接爆炸冲击动力响应分析数值模拟[J].振动与冲击.2018.12.24.P56-62.

[10] 赵慧娟,武晔卿.信号设备零部件质量统计控制方法[J].电子产品世界.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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U463.62

高建路（1975-）男，工程技术应用研究员，聊城中通轻型客车有限公司，工艺处处长。主要研究方向：客车制造工艺与汽车工程。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.03.007