液壓工程設(shè)備高壓油管使用條件的探討

陶軍寶

摘 要：工程設(shè)備液壓管路采用鋼絲編織（纏繞）合成橡膠管為主的高壓油管，在自行制作、安裝、使用過(guò)程中，產(chǎn)品壽命不足。通過(guò)對(duì)該類高壓油管使用條件要求的探討，規(guī)范其運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，推廣介紹使用方法，延長(zhǎng)其使用壽命，達(dá)到使用降本增效的作用。

關(guān)鍵詞：高壓油管；編織；纏繞；存儲(chǔ)；使用安裝；應(yīng)急

七寶山礦業(yè)采場(chǎng)使用VOLVO挖機(jī)及液壓潛孔鉆等工程設(shè)備，最大的工作液壓在34.3Mpa。液壓管路大多為鋼絲編織（纏繞）合成橡膠管制成的高壓油管。在設(shè)備使用兩年左右，運(yùn)動(dòng)頻繁及受高壓的區(qū)域油管開(kāi)始滲漏損壞。公司購(gòu)買(mǎi)高壓膠管，接頭，管套及扣壓設(shè)備自行制作。由于技術(shù)上原因自制高壓油管使用壽命不足，長(zhǎng)則一年半，短則幾天，造成液壓油等嚴(yán)重浪費(fèi)。為了降本增效，對(duì)高壓油管的使用進(jìn)行探討研究。

1 高壓油管簡(jiǎn)介

高壓油管由管接頭、管套、高壓膠管組成。高壓膠管先由混煉機(jī)按配方混煉出內(nèi)層膠、中層膠和外層膠。用擠出機(jī)擠出內(nèi)層膠管；壓延機(jī)壓成中層膠薄片，收卷并按工藝要求裁成規(guī)定寬度；將含管芯內(nèi)層膠管在纏繞/編織機(jī)上繞上鍍銅鋼絲或鋼絲繩，同時(shí)將中層膠薄片同步纏繞在每?jī)蓪渝冦~鋼絲或鋼絲繩間，再次在擠出機(jī)上包覆上外層膠，最高耐壓可達(dá)150Mpa。

高壓膠管分為高壓鋼絲編織管和高壓鋼絲纏繞管。高壓鋼絲編織管由鋼絲編織成骨架成為增強(qiáng)層，可以是單數(shù)層（1，3，5層）。高壓鋼絲纏繞管用增強(qiáng)鋼絲纏繞成為增強(qiáng)層，每次必須正反纏繞，只有雙數(shù)層。纏繞管的耐壓高于編織管，但價(jià)格更貴。衡量高壓油管質(zhì)量最好的指標(biāo)是耐壓性能和脈動(dòng)性能。膠管上標(biāo)會(huì)注管的規(guī)格及工作壓力。廠方圖冊(cè)上會(huì)注明爆破最小彎曲半徑、壓力等。采購(gòu)使用前尤為注意。

2 高壓軟管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

內(nèi)膠層是是高壓油管結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部分，因直接與輸送介質(zhì)接觸，內(nèi)膠層具有較高的定伸強(qiáng)度，高硬度，和低壓縮永久變形的性能并具有良好的致密性和力學(xué)性能，保證油管在承壓狀態(tài)下的密封性能。內(nèi)膠層不能受傷、穿孔、含雜質(zhì)，市場(chǎng)上大多采用天然膠與丁苯膠并用作為膠主體材料。而三元乙丙膠作為膠芯的主體材料更好，其優(yōu)點(diǎn)是：擠出尺寸穩(wěn)定，表面光潔度高；耐熱、耐老化、耐水蒸氣性能優(yōu)異；動(dòng)態(tài)回彈性高；耐化學(xué)藥。

增強(qiáng)層是油管承壓的主要部件。鋼絲編織或纏繞形成骨架層，骨架層松散，結(jié)構(gòu)不平整，管體波浪，起泡，尺寸不均等會(huì)使油管增強(qiáng)層機(jī)構(gòu)受到傷害。

外膠層起保護(hù)增強(qiáng)層的作用，防止骨架層腐蝕骨架層。外膠層必須滿足使用環(huán)境和工作條件的要求。

3 高壓油管的存儲(chǔ)

高壓油管保持?jǐn)z氏10℃至25℃的儲(chǔ)存溫度；不得陽(yáng)光照射和潮濕環(huán)境；不能疊壓；不能在大功率電器附近；避免紫外線，腐蝕性物品和放射物[1]。存儲(chǔ)時(shí)油管兩頭必須包扎，防止異物或昆蟲(chóng)等進(jìn)入?？蹓呵昂蟊仨氂酶邏簹怏w清潔管內(nèi)，因?yàn)楣軆?nèi)異物會(huì)卡住液壓閥。

4 高壓油管的使用要求

橡膠隨時(shí)間而老化，德國(guó)DIN20066：2002-10要求軟管從生產(chǎn)之日起計(jì)時(shí)，使用年限不超過(guò)6年。[1]實(shí)際使用中以VOLVO挖機(jī)主油管為例，固定的高壓油管壽命可以達(dá)到6年，相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件間的油管使用壽命2-3年，脈沖頻繁的半年（破碎錘上的油管）。

高壓油管內(nèi)部工作壓力（包括脈沖壓力）由油管各部分中最小耐壓值決定。要同時(shí)考慮軟管和接頭的耐壓值。絕對(duì)不能用不規(guī)范廠家的，否則工作中接頭斷裂或管路爆裂會(huì)危及人生安全。運(yùn)動(dòng)頻繁的部位管內(nèi)徑大于￠16mm時(shí)，建議意義油管的耐壓標(biāo)準(zhǔn)為工作液壓1.5-2倍。

高壓油管只適用于規(guī)定的輸送介質(zhì)及工作環(huán)境要求。高壓油管耐高壓、耐磨損、耐油浸、耐腐蝕。適用于液壓流體如醇、液壓油、燃油、乳化液、烴等不適合蓖麻油基和脂基液體。油管的工作-40℃～+100℃，其壽命受溫度影響很大。以挖機(jī)油管對(duì)比，在高溫區(qū)附近的高壓油管，外膠層龜裂早，并且工作溫度越高的油管膠層變硬的程度越大。良好的散熱和適當(dāng)隔熱能延長(zhǎng)使用壽命。

油管的接頭扣壓制作時(shí)各廠家的要求不同，提供的扣壓參數(shù)不一樣。在自行扣壓時(shí)，扣壓量必須按照該廠品廠家要求。扣壓過(guò)大會(huì)損壞軟管鋼絲；減少液體流量，造成油管局部受壓過(guò)大。扣壓過(guò)小，軟管受壓沖掉。市場(chǎng)上生產(chǎn)高壓油管和管接頭的廠家有很多，如派克，華倫工業(yè)等。華倫工業(yè)要求四層管必須剝除外膠皮，派克管不要求，這是因?yàn)樗麄兘宇^和套間的齒形不一樣。建議制作油管時(shí)管件和管統(tǒng)一廠家。若要替代使用時(shí)按管件廠家的標(biāo)準(zhǔn)，如用華倫工業(yè)的接頭和套扣壓派克的4層鋼絲軟管必須剝除膠皮，否則就會(huì)被油壓沖掉。因各廠管件的接頭和套齒型不同，禁止混用，否則軟管易松脫或鋼絲易斷裂。

高壓油管安裝使用時(shí)必須符合膠管的安裝規(guī)范：（1）安裝要有

足夠的彎曲半徑。過(guò)小的彎曲度會(huì)使膠管壽命降低，壓力損失過(guò)大。經(jīng)驗(yàn)上彎曲半徑不應(yīng)小于8-10倍的膠管直徑。（2）油管安裝時(shí)，要留有相對(duì)足夠的自由長(zhǎng)度。避免不要過(guò)度拉伸、壓緊.因?yàn)樵谟蛪合履z管會(huì)變形，最大變形幅度達(dá)到-4%～+2%，特別是相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件間的膠管。必要的余量才能使油管接頭不會(huì)受力變形。（3）高壓油管不得在扭曲狀態(tài)下使用。扭曲安裝的油管會(huì)在接頭處產(chǎn)生松動(dòng)的扭力，使接頭螺母松動(dòng)或膠管破裂。無(wú)法避免扭曲時(shí)，扭曲角度<5°。[2]（4）工作時(shí)閥的開(kāi)、閉會(huì)使高壓油管產(chǎn)生強(qiáng)烈的高頻振動(dòng)損壞油管?？梢栽谟凸芙宇^處用管夾固定，油管相交處應(yīng)固定防止軟管磨壞和脈沖壓力產(chǎn)生的震蕩。

5 使用的應(yīng)急措施

用軟性金屬片或塑料片剪成小圓環(huán)形墊在接頭凹穴內(nèi)，再壓上喇叭頭；可以減小接頭滲漏。破裂的軟管大多是承受油壓較大的軟管。如VOLVO挖機(jī)大臂油缸上的兩根規(guī)格一樣的油管中，始終是接大腔的油管承受的油壓較大。據(jù)此，可采用取換位法：對(duì)破裂的膠管進(jìn)行簡(jiǎn)單的粘補(bǔ)或捆綁；將大腔和小腔的油管互換使用。

6 結(jié)束語(yǔ)

我們?cè)诟邏河凸苜?gòu)買(mǎi)時(shí)應(yīng)了解使用機(jī)臺(tái)的條件，選好軟管及管件規(guī)格，確保質(zhì)量；注意存儲(chǔ)環(huán)境，按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行扣壓和安裝；合理替代使用。才保證高壓油管使用壽命在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1]Parker技術(shù)手冊(cè).軟管，接頭及設(shè)備[S].

[2]楊樂(lè)強(qiáng).液壓膠管的正確安裝[J].工程機(jī)械與維修，2004（7）.