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液压工程设备高压油管使用条件的探讨

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摘 要:工程设备液压管路采用钢丝编织(缠绕)合成橡胶管为主的高压油管,在自行制作、安装、使用过程中,产品寿命不足。通过对该类高压油管使用条件要求的探讨,规范其运用标准,推广介绍使用方法,延长其使用寿命,达到使用降本增效的作用。

关键词:高压油管;编织;缠绕;存储;使用安装;应急

七宝山矿业采场使用VOLVO挖机及液压潜孔钻等工程设备,最大的工作液压在34.3Mpa。液压管路大多为钢丝编织(缠绕)合成橡胶管制成的高压油管。在设备使用两年左右,运动频繁及受高压的区域油管开始渗漏损坏。公司购买高压胶管,接头,管套及扣压设备自行制作。由于技术上原因自制高压油管使用寿命不足,长则一年半,短则几天,造成液压油等严重浪费。为了降本增效,对高压油管的使用进行探讨研究。

1 高压油管简介

高压油管由管接头、管套、高压胶管组成。高压胶管先由混炼机按配方混炼出内层胶、中层胶和外层胶。用挤出机挤出内层胶管;压延机压成中层胶薄片,收卷并按工艺要求裁成规定宽度;将含管芯内层胶管在缠绕/编织机上绕上镀铜钢丝或钢丝绳,同时将中层胶薄片同步缠绕在每两层镀铜钢丝或钢丝绳间,再次在挤出机上包覆上外层胶,最高耐压可达150Mpa。

高压胶管分为高压钢丝编织管和高压钢丝缠绕管。高压钢丝编织管由钢丝编织成骨架成为增强层,可以是单数层(1,3,5层)。高压钢丝缠绕管用增强钢丝缠绕成为增强层,每次必须正反缠绕,只有双数层。缠绕管的耐压高于编织管,但价格更贵。衡量高压油管质量最好的指标是耐压性能和脉动性能。胶管上标会注管的规格及工作压力。厂方图册上会注明爆破最小弯曲半径、压力等。采购使用前尤为注意。

2 高压软管的结构特点

内胶层是是高压油管结构中的关键部分,因直接与输送介质接触,内胶层具有较高的定伸强度,高硬度,和低压缩永久变形的性能并具有良好的致密性和力学性能,保证油管在承压状态下的密封性能。内胶层不能受伤、穿孔、含杂质,市场上大多采用天然胶与丁苯胶并用作为胶主体材料。而三元乙丙胶作为胶芯的主体材料更好,其优点是:挤出尺寸稳定,表面光洁度高;耐热、耐老化、耐水蒸气性能优异;动态回弹性高;耐化学药。

增强层是油管承压的主要部件。钢丝编织或缠绕形成骨架层,骨架层松散,结构不平整,管体波浪,起泡,尺寸不均等会使油管增强层机构受到伤害。

外胶层起保护增强层的作用,防止骨架层腐蚀骨架层。外胶层必须满足使用环境和工作条件的要求。

3 高压油管的存储

高压油管保持摄氏10℃至25℃的储存温度;不得阳光照射和潮湿环境;不能叠压;不能在大功率电器附近;避免紫外线,腐蚀性物品和放射物[1]。存储时油管两头必须包扎,防止异物或昆虫等进入。扣压前后必须用高压气体清洁管内,因为管内异物会卡住液压阀。

4 高压油管的使用要求

橡胶随时间而老化,德国DIN20066:2002-10要求软管从生产之日起计时,使用年限不超过6年。[1]实际使用中以VOLVO挖机主油管为例,固定的高压油管寿命可以达到6年,相对运动部件间的油管使用寿命2-3年,脉冲频繁的半年(破碎锤上的油管)。

高压油管内部工作压力(包括脉冲压力)由油管各部分中最小耐压值决定。要同时考虑软管和接头的耐压值。绝对不能用不规范厂家的,否则工作中接头断裂或管路爆裂会危及人生安全。运动频繁的部位管内径大于¢16mm时,建议意义油管的耐压标准为工作液压1.5-2倍。

高压油管只适用于规定的输送介质及工作环境要求。高压油管耐高压、耐磨损、耐油浸、耐腐蚀。适用于液压流体如醇、液压油、燃油、乳化液、烃等不适合蓖麻油基和脂基液体。油管的工作-40℃~+100℃,其寿命受温度影响很大。以挖机油管对比,在高温区附近的高压油管,外胶层龟裂早,并且工作温度越高的油管胶层变硬的程度越大。良好的散热和适当隔热能延长使用寿命。

油管的接头扣压制作时各厂家的要求不同,提供的扣压参数不一样。在自行扣压时,扣压量必须按照该厂品厂家要求。扣压过大会损坏软管钢丝;减少液体流量,造成油管局部受压过大。扣压过小,软管受压冲掉。市场上生产高压油管和管接头的厂家有很多,如派克,华伦工业等。华伦工业要求四层管必须剥除外胶皮,派克管不要求,这是因为他们接头和套间的齿形不一样。建议制作油管时管件和管统一厂家。若要替代使用时按管件厂家的标准,如用华伦工业的接头和套扣压派克的4层钢丝软管必须剥除胶皮,否则就会被油压冲掉。因各厂管件的接头和套齿型不同,禁止混用,否则软管易松脱或钢丝易断裂。

高压油管安装使用时必须符合胶管的安装规范:(1)安装要有

足够的弯曲半径。过小的弯曲度会使胶管寿命降低,压力损失过大。经验上弯曲半径不应小于8-10倍的胶管直径。(2)油管安装时,要留有相对足够的自由长度。避免不要过度拉伸、压紧.因为在油压下胶管会变形,最大变形幅度达到-4%~+2%,特别是相对运动部件间的胶管。必要的余量才能使油管接头不会受力变形。(3)高压油管不得在扭曲状态下使用。扭曲安装的油管会在接头处产生松动的扭力,使接头螺母松动或胶管破裂。无法避免扭曲时,扭曲角度

5 使用的应急措施

用性金属片或塑料片剪成小圆环形垫在接头凹穴内,再压上喇叭头;可以减小接头渗漏。破裂的软管大多是承受油压较大的软管。如VOLVO挖机大臂油缸上的两根规格一样的油管中,始终是接大腔的油管承受的油压较大。据此,可采用取换位法:对破裂的胶管进行简单的粘补或捆绑;将大腔和小腔的油管互换使用。

6 结束语

我们在高压油管购买时应了解使用机台的条件,选好软管及管件规格,确保质量;注意存储环境,按照技术规范进行扣压和安装;合理替代使用。才保证高压油管使用寿命在标准范围内。

参考文献

[1]Parker技术手册.软管,接头及设备[S].

[2]杨乐强.液压胶管的正确安装[J].工程机械与维修,2004(7).