1、液压软管总成介绍 液压软管总成,也叫胶管总成,或是软管接头,就是将经钢丝编织或缠绕增强的胶管的两头和金属连接接头经过扣压装配而成的总成结构。 橡胶软管的钢丝增强层一般分为钢丝编织和钢丝缠绕两种,增强层数一般从1层到最多6层,其中,内胶层容纳流体介质,增强层是骨架,保证压力,外胶层保护增强层,结构示意图如下: 金属接头的连接形式分为螺纹式和法兰式,螺纹式接头的常见密封型式有24锥面O型圈弹性密封、74锥面金属硬密封、平面O型圈弹性密封,金属接头的套筒和胶管的扣压结构示意图如下: 液压软管总成扣压装配好后的结构型式示意图如下: 液压软管总成的使用注意事项如下: 1、 工作压力:长期稳定工作能承受的
2、最大压力;该压力值必须等于或大于液压系统的最大压力(液压系统的脉冲压力或峰值压力)。 2、试验压力:2倍的工作压力下,保压60秒,无泄漏,无压力值下降。 3、爆破压力:一般指4倍的工作压力值。 4、温度范围:一般指-40至+100。 5、软管的基本型号规格以软管的内径,即圆整后的公称通径DN,来标识。 6、软管弯曲半径:指在最大压力下持续工作时所能选取的最小的弯曲半径,小于推荐的弯曲半径使用会严重影响软管的强度。另外,软管和软管接头连接的过渡的最小直线长度(图示D)应大于软管外径的1.5倍。 7、软管总成的排布:应避免软管因拉伸、压缩、扭曲、或在锐角处摩擦而损坏,不应在扭转状态下使用。 8、软
3、管总成的贮存:受温度、光照等因素的影响,其有效期难以确定。 DIN标准中规定,装配总成所用的软管必须是四年以内生产的,软管总成生产后,使用年限不得超过6年,其中在6年里,贮存的时间不得超过2年。 ISO标准中规定,软管和软管总成的有效期不得超过10年。 软管经贮存后,若目测表面有龟裂、锈蚀等,使用前应做压力测试。 其中,接头内O型圈的有效期不超过2年。 9、安全警告: 10、常规检查:如发现软管的外胶层变脆或开裂,必须尽快更换。 11、软管总成的长度: 12、软管总成的清洁度:为保证液压系统的清洁度,软管总成生产后,应使用专业清洗设备用含防锈剂的清洗液冲洗软管总成的内壁,使得清洗液的清洁度至少
4、达到NAS 8级,然后用高压气体将清洗液吹出。为了长期防护,应使用塑料盖封住软管总成的两头。 13、正确使用胶管的长度,胶管在高的压力下长度发生变化 ( -4%-+2% ) 以及机械运动引起的长度变化。 14、软管总成的排布: 15、护套附件: 16、螺母接头软管正确的安装方法: 金属与金属接触密封 将螺母用手拧紧,再用扳手加拧1-1/4圈; O型圈弹性密封 将螺母用手拧紧,再用扳手加拧1-1/4圈; 扳手扭矩值: 17、单位转换: 1psi(磅每平方英寸)= 0.06895 bar 1 bar = 14.5035 psi 摄氏度*9/5+32=华氏度 18、目测检查软管和接头,一旦发现下列现
5、象,应尽快更换: 接头在软管上有滑移;外覆盖层破坏、割伤、腐蚀(有增强层暴露在外);软管硬化、开裂、碳化;接头破坏、损坏、腐蚀;接头或软管泄漏;软管屈折被压扁或受到扭曲;外胶层发泡、变软、剥蚀或脱层。 弹性密封件,在热和压力下,会最终老化、磨损、硬化,从而导致密封失效。 19、软管总成的订货要素: 软管规格,即通径;钢丝编织层数(钢丝缠绕要特别指出),即最大工作压力;软管总成长度;接头连接型式,即指24锥面O型圈式、74扩口式、平面O型圈式或法兰式;接头连接规格,即指螺纹尺寸,如M24*1.5、M30*2或3/4”SAE3000;接头是否有角度,即指两端直通、一端90或一端45;若两端均有角度
6、,还要指明角度的装配角。 举例:131000(24锥面O型圈式、M24*1.5、两端直通)。 20、软管总成的测绘:主要是目测接头连接型式、盒尺测量软管总成的长度、重点测量接头的连接规格(方法如下)。 (1)使用螺距规测量螺纹的螺距: (2)使用游标卡尺测量螺纹的大径和小径: 下面介绍几种常见接头连接型式: 1、24锥面O型圈式: 2、74扩口式: 3、平面O型圈式: 4、法兰式: 对应的四螺栓孔分离式法兰片(即对分法兰)安装尺寸如下: 1#剪切线还有少量的球面和60锥面配合的金属硬密封型式,就不再介绍了。 下面介绍一下增强层数和压力之间的关系: 最后介绍软管总成常见的失效形式和分析: 症状
7、原因 软管内管非常硬,已经开裂。 高温容易使内管的塑化剂析出。这是一种使软管柔软或具有塑性的物质。夹带气体的油液能使内管发生氧化。发生在橡胶制品上的这种氧化反应能使其硬化。氧气和高温,就会大大加速软管内管的硬化。 发生在内管内部的气蚀现象也有相同的作用。 软管的内部和外部都开裂,但弹性材料在室温下仍是柔软可挠曲的。 可能的原因是软管挠曲时的环境温度极低。 软管破裂,剥开外层检查钢丝增强层时发现,在软管的整个长度上有不规则的钢丝断裂。 这表明软管处于高度频繁的压力波动。如果系统内的外推脉动次数在较短的时间内超过100万次,最好选择缠绕增强层软管。 软管破裂,但在整个软管长度上未显示有多处钢丝断裂
8、。软管可能不止一处破裂。 这表明压力已超过软管的最小爆破强度。建议使用强度更高的软管,或液压管路出现能引起异常高压条件的故障。 软管破裂。经检查后发现,钢丝编织层已生锈,外层严重割伤、磨损或劣化。 外层的主要作用是保护增强层。外层保护损坏后,钢丝增强层就容易受到湿气或其它腐蚀性物质的侵袭。 软管在弯曲的外侧破裂,弯曲断面呈椭圆形。如果是泵的供油管路,泵噪音会很大且非常热。泵的排气管路硬而脆。 以上两种情况下最有可能的问题在于未遵守最小弯曲半径的规定。检查最小弯曲半径,确保在规定范围内使用。 软管在一两处变平且有弯折。 软管在此区域破裂,同时有扭曲。 液压控制软管的扭矩能将增强层扯松,使软管在编
9、织的钢丝股之间变大的缝隙处破裂。请使用旋转接头以确保不会有扭曲力作用于液压管路上。 软管内管脱离增强层,聚积在软管末端。有时还会从软管接头的末端伸出。 可能的原因是高真空或将错误的软管用于真空条件。 症状 原因 软管在距离末端接头大约 6 至 8 英寸处破裂。钢丝编织层生锈。外层无割伤或磨损。 软管末端接头装配不当,使湿气顺着接头套筒的边缘进入。湿气会渗入增强层。系统产生的热量会将它驱赶到接头周围,在距离接头6至8英寸处滞留在内管与外层之间,并引起钢丝增强层腐蚀。 软管外层有庖疤。如果戳穿庖疤,会发现里面有油。 软管内管微小的针孔会使高压油渗入内管与外层之间。最终在外层附着力最弱之处形成庖疤。
10、软管有缺陷也能引起这种情况。 接头从软管末端脱开。 可能在软管上安装了不正确的接头。如果是扣压式接头,使用错误的机器设置会导致扣压过度或不足。用于多层钢丝编织层软管的带螺纹接头的承插件可能已磨损,超过允许公差。挤压软管组件的锻模可能已磨损,超过生产厂家的允许公差。 软管内管严重劣化且有明显的严重膨胀。有时软管内管会有局部“冲刷”的现象。 这些迹象表明软管内管与所输送的介质不相容。即使介质在正常情况下是相容的,但是发热也会促使内管变质。 软管破裂。 软管外层严重劣化,橡胶表面龟裂。 可能就是由于老化。外部龟裂是长时间老化和臭氧影响的结果。请尽量确定软管的寿命。 缠绕增强层软管破裂,完全裂开,钢丝
11、露出,严重纠缠。 软管太短,不能承受软管加压时发生的长度变化。 软管在破裂区域严重变平。在破裂处的下游内管非常硬,但在破裂处的上游内管却正常。 软管弯曲半径过小或将其挤扁以便能限制主要流量而使软管弯折。随着流体通过限制处时速度的增大,压力下降到所输送流体的蒸发点。这种情况通常称为气蚀现象,会引起发热和快速氧化,使限制处下游的软管内管硬化。 症状 原因 软管接头被拉出软管。软管的长度明显伸长。可能不是用于高压系统。 软管支撑不足。长度非常长的软管即使是垂直的也非常需要支撑。因为软管的重量和软管内流体的重量都施加在软管接头上。可以用将软管固定在钢丝绳或链条上的方法将此力传递给钢丝绳或链条,与支撑电线杆之间的电线束非常类似。必须在软管的两个固定点之间保留足够的松弛量,来补偿软管加压时可能出现的4%的缩短量。 此次液压软管总成的资料,主要来源于Parker样本和伊顿样本,少量来源于网络,若与现场有出入,请以现场设备的实际情况为准。 谢谢同事们的阅读和支持,请多提意见和指正,让我们共同进步。 机械作业区 温俊杰 2014.03.01