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液压胶管布置直接影响了其寿命

产品的使用寿命取决于它的使用条件。而胶管总成常出现的泄漏、扭结、擦伤、磨损或其他损坏都和布管有关。正确的布管方法可以有效减少由于软管总成失效而导致的人身伤害或财产损失。
从事液压系统装配工作的一名普通员工对液压胶管寿命的分析,很大程度上取决于装配工的布管方式。由于公司组建时间短,发展速度快,所以没有相关的的文件依据指导液压胶
管的布局。根据这三年来的实际工作经验,售后的反馈,以及自己从其他途径学的知识,下面我针对挖掘机液压系统软管布管谈一谈自己的看法。
结构挖掘机常用的液压软管总成结构一般由一个合成橡胶的内胶层,用来将流体保持在管子,内胶层外部用钢丝编制的增强层来抵抗管内的压力,增强层根据规格的不同设一至若
干层。内以20t挖掘机上主油路用的软管F781为例,它有四层或六层的高强度钢丝缠绕层,人造合成橡胶的内胶层,外胶层。一般它的最大工作压力是35.0Mpa,最小爆破压力140.0Mpa。

常见现象及分析  
3.1软管拉伸压缩
软管在装配时因走向的不同,会使得长度不合适。一般先导管路常会被拉伸,主油路会被压缩。
3.1.1拉伸
当管路被拉伸时,它的内径就会变小,通流能力就会变小,管壁变薄,他承受压力的能力就会减弱及最大工作压力、最小爆破压力都会减小。而它的实际工作压力不变,就是说在
胶管被拉伸时它的工作压力有可能已经超过它的最大的工作压力。同时胶管内外胶层、增强层、隔离层之间被拉扯,而他们韧性不同,这样增强层会和其它层分离,使增强层钢丝和外界接触,极易被腐蚀。在工作时由于压力的存在,软管的长度是变化,它有一定的膨胀系数,这就增加了拉扯力。软管在液压的高频脉冲下被反复拉扯。会导致软管从软管接头拔脱出来或长期有应力作用于接头上,导致金属损坏或密封失效。当软管平直连接时,必须保证管子的有足够松弛度以便于软管在受压力而长度发生变化时身可进行调节。
软管被拉伸有时也会影响软管的最小弯曲半径。这种情况常被忽视,小于最小弯曲半径布管会缩短软管寿命。在软管/管接头联接处的剧烈弯曲会导致泄漏,软管
扯断或者软管总成脱开。当软管总成爆开,管接头会高速抛出,松开的软管会以巨大的作用力扫出或甩出,可能导致人身伤害和/或财产损失。D应该大于软管外径1.5倍。
3.1.2压缩
软管压缩常常不被重视,以实际的例子说明其危害。2011-8-10,XE260C一铲斗合流管(软管两头同时为弯头,两弯头上再接一EW接头,成C型,接头为内螺纹接头为公制直螺纹配
24°外锥带O型连接)在下线后调试一小时十七分钟后一端接头松动。经检查,这个接头在装配一紧固达到力矩,但软管被压缩。软管原有设计S型震动缓冲被压缩直管取代。软管被压缩,使得两端接头至于应力下,紧固的力矩=接头力矩加上软管受压缩产生的分力,接头的紧固力矩就小于标准力矩,接头实际上是没紧固到位的。再者加上液压力的高频镇动,螺纹就被打开了。高压油有可能破坏密封圈。
同拉伸一样压缩也会改变软管的正常参数,影响使用性能使寿命减短。
3.2干涉
干涉影响软管使用寿命最严重。
3.2.1锐角干涉
软管和硬物的棱角直接点接触,接触点受到软管的自重和也压力的高频震动在硬物的棱角上反复摩擦,至软管损坏。当软管的外胶层被磨损时增强层暴露在外界,受外界恶劣环境
的侵蚀而失效。这一点的最小爆破压力就会减小,液压冲击的峰值很容超过最小爆破压力,继而爆管,所以保护增强层不被外界侵蚀对延长软管寿命很重要。为了避免干涉磨损外胶层,一般软管和物料之间不得小于10mm/m。
3.2.2震动
很多情况下装配时软管没有与其他物体干涉,时间久会发现软管磨损,这就是震动造成的。同时振动会减少软管的使用寿命。正确的使用管夹(夹持/支撑) 能保证管路排布的稳定
性,避免管子与设备表面接触而损坏软管。然而在使用管夹固定软管时不应该牺牲软管在运动和压力之下的活动性。如3.1.2的例子。振动力也可以如软管接头连接,液压振动产生的力大得惊人。
3.2.3两软管干涉
由于液压软管总成在工作过程中处于高频振动状态,软管间也会有摩擦,就会导致软管磨损。为了避免软管间的磨损,在装配时两软管间距离为15mm/m以上。对于先导软管一般尽
量捆扎在一起,减少之间的震动摩擦擦。
高压和低压系统的软管不能够交叉或固定在一起,简单说高低压软管用途不同结构不同。高压软管一般有4到6层的增强层,低压软管只有1到2层,所以谈的长度变化率不同。
3.2.3运动干涉
软管允许系统部件之间作相对运动。装配时必须考虑到系统不见在运动会不会挤压或干涉软管,同时还要避免在软管在运动时扭曲变形,及长度和最小弯曲半径这些都影响软管的
使用寿命。
3.2扭曲、变形
液压软管在装配时常会出现扭曲现象。
从上文我们可以知道液压软管的结构组成,液压软管扭曲首先应先的就是增强层钢丝的编织密度,而液压软管的承压能力源于增强层。增强层的编织密度不均匀,液压软管的承压
就有薄弱点。扭曲和拉伸一样也会是增强层和外胶层分裂,甚至还会产生裂纹。高压油可能导致严重的人身伤害。从针眼射出的液压油甚至难以用肉眼看见,但它能够射穿皮肤进入人体。布管时,如发生扭曲,应及时调整。造成液压软管扭曲的原因,大都来自接头。24度锥的加工误差常会使芯头和旋转螺母一起旋转。如果接头的镀锌层脱落,或是有油也会使芯头和旋转螺母。
液压软管变形一般都来自于外力,布管尽量避免可能的外力冲进。
3.5高温
超过软管额定温度会大大缩短软管寿命。使得流体及环境温度(静态和瞬间的),都不超过软管额定值。外部热源的影响应不要使软管温度升至其最高操作温度之上,选择软管、隔
热罩、套管或其他方法以达到此要求,并且通过布置软管线路或对软管进行防护以避免外部热源所造成的软管损伤。
3.6暴晒
光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外,橡胶因吸收光能而产生游离基,引发并加速氧化链反应过程
。所以布管时要注意防暴晒。 
液压软管是挖掘机液压系统的重要部件,使用中经常出现渗漏、裂纹、破裂、松脱等故障,但人们往往不分析故障原因而只是简单地更换软管,使用不久后又会重复相同的故障。
液压软管的松脱或破裂,不仅浪费液压油、污染环境,而且影响工作效率,甚至发生事故,危及人机安全。合理布管,减少因布管缺陷而对液压软管寿命的影响。把挖掘机的质量控制在装配的每一个细小环节。
 
信息来源:http://www.zhongmeihose.net 
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