工程機械橡膠液壓軟管常見故障及原因分析

袁鑫 李方明 沈鈞 張一鳴

摘 要：橡膠液壓軟管是混凝土運輸車、壓路機、挖掘機、裝載機等工程機械液壓系統(tǒng)的重要部件，使用中經(jīng)常出現(xiàn)滲漏、裂紋、破裂、松脫等故障，本文對此進行了總結(jié)分析并提出了使用中的注意事項。

關(guān)鍵詞：工程機械；液壓；橡膠軟管；故障

1 外膠層的故障

⑴在寒冷環(huán)境下，軟管外表出現(xiàn)裂紋，會使軟管受到彎曲。若發(fā)現(xiàn)軟管外表有裂紋時，要注意觀察軟管內(nèi)膠是否出現(xiàn)裂紋，并決定是否立即更換軟管。

⑵軟管外表出現(xiàn)鼓泡。軟管外表出現(xiàn)鼓泡是由于軟管質(zhì)量不合格或是使用不當。如果鼓泡出現(xiàn)在軟管的中段，多為軟管生產(chǎn)質(zhì)量問題，應(yīng)及時更換合格的軟管；如果鼓泡出現(xiàn)在軟管的接頭處，很可能是由于接頭安裝不當所致。

⑶軟管未破裂，但大量滲油。若軟管未發(fā)現(xiàn)破裂，但大量滲油，其原因是軟管內(nèi)通過高壓液流時，內(nèi)膠被沖蝕、擦傷，直至大面積漏出鋼絲層導致大量滲油。

⑷軟管外膠層嚴重變質(zhì)，表面出現(xiàn)微裂。這是軟管使用時間過長自然老化的表現(xiàn)。

2 內(nèi)膠層的故障

⑴軟管內(nèi)膠層堅硬、有裂紋。由于橡膠制品中加入了增塑劑，使軟管柔韌可塑。軟管在高溫、高壓下工作，軟管過熱，會使增塑劑溢出。另外，過熱的油液通過系統(tǒng)中的缸、閥或其他元件時，如果產(chǎn)生較大的壓降會使油液發(fā)生分解，導致軟管內(nèi)膠層氧化而變硬。遇到這種情況，應(yīng)先檢查液壓系統(tǒng)工作溫度是否正常，閥節(jié)流處、泵的吸油道是否暢通等，在排除所有可能導致油溫過高和油液分解的因素后更換軟管。

⑵軟管內(nèi)膠層嚴重變質(zhì)、明顯發(fā)脹。軟管內(nèi)膠層嚴重變質(zhì)、明顯發(fā)脹的原因是由于液壓油使用時間超期或被氧化變質(zhì)的污物存在于液壓系統(tǒng)中，軟管受到化學作用而變質(zhì)，在回油口處會發(fā)現(xiàn)碎橡膠片。若發(fā)生此現(xiàn)象，應(yīng)檢查液壓油的理化指標，檢查系統(tǒng)油液與軟管內(nèi)膠材質(zhì)的相容性和工作溫度是否符合標準。

3 加強層的故障

⑴軟管破裂，破口附近編織鋼絲生銹。若軟管破裂，剝?nèi)ネ饽z層檢查發(fā)現(xiàn)破口附近編織，纏繞鋼絲生銹，這主要是由于外膠層潮濕或腐蝕性物質(zhì)的作用，削弱了軟管強度，致使高壓時破裂。出現(xiàn)這種情況，一般伴有外層斷裂、擦傷或嚴重變質(zhì)的現(xiàn)象，使外層失去了對加強層的保護作用。這時必須先檢查和排除對外膠層的機械破壞、化學腐蝕以及高溫烘烤等不良因素，然后再更換軟管。但是，也有外膠層保持良好但加強層生繡而破裂的情況，且破裂口通常在距離軟管接頭200mm的范圍內(nèi)，其原因多數(shù)是接頭不合格，由于濕氣進入外套的內(nèi)邊緣，使加強層吸收濕氣，導致生銹引起軟管耐壓強度降低而破裂。

⑵軟管加強層未生銹。但出現(xiàn)不規(guī)則斷絲現(xiàn)象若軟管破裂，剝?nèi)ネ饽z層檢查未發(fā)現(xiàn)加強層生銹，但加強層長度方向出現(xiàn)了不規(guī)則斷絲，其原因主要是軟管受到高頻沖擊力的作用。編織加強層的鋼絲與鋼絲之間有很多交叉點，當管內(nèi)壓力發(fā)生較大變化時，這些交叉點也隨著管徑的變化而錯動，使鋼絲之間相互摩擦。

4 破裂口處的故障

⑴軟管一處或多處破裂，裂口整齊發(fā)生。這種現(xiàn)象的原因主要是系統(tǒng)壓力過高，超過了軟管的耐壓能力。若系統(tǒng)壓力符合要求，應(yīng)檢查所用軟管的實際耐壓能力是否符合設(shè)計要求。

⑵軟管破裂處出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是軟管在安裝或使用過程中受到過分的扭轉(zhuǎn)所致。軟管受扭轉(zhuǎn)后，加強層結(jié)構(gòu)改變，編織，纏繞鋼絲間的間隙增加，降低了軟管的耐壓強度，在高壓作用下軟管易破裂。因此，在使用或保管軟管過程中，不應(yīng)使軟管承受扭轉(zhuǎn)力矩，安裝軟管時盡量使兩接頭的軸線處于同一平面上，以免軟管在使用中受扭。

⑶軟管破裂口處鋼絲卷曲。有明顯的頸縮現(xiàn)象造成這種現(xiàn)象的原因是軟管受到過分的拉伸變形，各層分離，降低了耐壓強度。軟管在高壓作用下會發(fā)生長度方向的收縮或伸長，一般伸縮量為常態(tài)下的+2%～-4%。若軟管在安裝時選得太短，工作時就會受到很大的拉伸作用，嚴重時出現(xiàn)破裂或松脫等故障；如果軟管的跨度太大，則軟管自重和油液重量也會給軟管一個較大的拉伸力，嚴重時也會發(fā)生上述故障。因此，應(yīng)視具體情況采取相應(yīng)的解決辦法。若是由于安裝時拉得太緊，應(yīng)更換加長的新管；若是因為跨度太大，則應(yīng)增設(shè)中間支撐夾。

5 使用液壓軟管時的注意事項

⑴軟管在高溫下工作時壽命極短。因此，軟管布置要盡量遠離熱源，不得已時可采用安裝套管或隔熱板等裝置，以免軟管受熱變質(zhì)。（2）軟管安裝時不要與其他軟管或配管接觸，以免磨損破裂。在軟管必須交叉或工作可能與機械表面發(fā)生摩擦的地方，應(yīng)采用軟管夾或彈簧等保護裝置，以免膠管外層受到損傷。（3）軟管必須彎曲時，應(yīng)避免急彎，其彎曲半徑R≥（9～10）D（D為軟管外徑）。膠管接頭至開始彎曲處的直線段應(yīng)大于管子外徑的6倍。（4）軟管安裝時應(yīng)避免處于拉緊狀態(tài)，而應(yīng)有一定的長度余量。即使軟管兩端沒有相對運動之處，也要保持軟管松弛。當軟管受壓時，會產(chǎn)生長度和直徑的變化，因而張緊的軟管在壓力作用下會產(chǎn)生膨脹，導致強度降低。（5）安裝過程中應(yīng)避免軟管扭曲。（6）軟管的彎曲與軟管接頭應(yīng)安裝在同一平面上，以防止扭轉(zhuǎn)。在特殊情況下，若軟管兩端的接頭需在兩個不同的平面上時，應(yīng)在適當?shù)奈恢冒惭b卡子將軟管分為兩部分，使每一部分在同一平面上。（7）若軟管配置在關(guān)鍵部件上，建議對其進行定期檢查或更換。