胶管质量

技术手册--软管与接头基础

默认分类 2009-06-07 16:40 阅读82 评论0 字号： 大大 中中 小小 在液压系统设计中，软管和软管接头的选型通常都是在设计的最后阶段进行，而且选型的重要性很容易被低估或被忽视。事实上，软管与接头的配合对整个系统的功能和寿命起着至关重要的作作。下面我们就来了解一下常用到的技术说明：

1，软管

一般来说，橡胶软管有一个合成橡胶的内胶层，用来将软管传输的流体保持在管子内。软管中需要由钢丝或纤维一起编织或缠绕而成的增强层来抵抗管内的压力。为了保护内部各层胶管，在增强层的外面还有一层合成橡胶保护层。它们分别被称为内胶层、增强层和外胶层。

2，工作压力

选型时需保证软管及接头的最大推荐工作压力都大于或等于系统的最大工作压力。系统中的脉冲压力或峰值压力必须小于或等于软管总成的最大工作压力。

3，试验压力

试验是指通常采用水或其它合适的介质在常温下进行。软管总成应在2倍的工作压力下保压30至60秒无泄漏，无压力下降，才能认为总成压力试验合格。此试验按照标准ISO 1402来执行。

4，爆破压力

意思是说，致使胶管发生破裂的压力最少应为给出工作压力的4倍（目前，绝大多数的企业都4倍压力来设计和生产胶管），但产品样本中的爆破压力值仅作为软管生产测试时之用，不可作为软管选型的依据。

5，流体兼容性

软管总成必须与相接触的介质具有良好的化学兼容性，否则可能引起液压系统不能正常工作或软管提前老化和失效。

6，温度范围

为了避免橡胶软管的性能受到影响，介质和周围的环境温度不应超过软管本身适应的温度范围，否则会使软管提前老化，导致泄漏。

7，软管弯曲半径

软管的弯曲半径是指软管在其标定的最大工作压力下持续工作所能达到的最小弯曲半径，这种弯曲状态下工作，不应对软管的性能造成影响。

弯曲半径不代表也不能衡量软管的柔软度。

将软管弯曲至最小弯曲半径使用，将会严重影响软管的强度，导致软管失效。软管与软管接头连接过渡的最小直线长度等于或大于软管外径的1.5倍。

8，软管和接头的贮存

为了确保软管在有效期内使用，应建立适当的体系来对软管进行贮存控制。在德语国家，软管及软管总成的贮存必须按照标准DIN 20066：2002-10来执行。相关部份摘录如下：装配总成使用的软管必须是4年以内的（自软管生产之日起计时）。软管总成自生产之日起计时，其使用年限不得超过6年，在这6年里，贮存的时间不得超过2年。

国际化标准组织关于

软管/总成的使用说明ISO/TR 17165-2 与DIN标准的部份稍有不同。ISO规定：软管/软管总成的有效期从制造之日起不得超过10年（自软管生产之日起）



胶管总成失效分析

默认分类 2009-06-07 16:53 阅读54 评论0 字号： 大大 中中 小小 我们对常见的管路失效情况在此进行分析以下，希望有助于客户解决工作中遇到的问题。如有不对之处，请大家指点。

1，症状： 软管内管非常硬，已经开裂。

原因分析：高温容易使内管的塑化剂析出，这是一种能使软管柔软可具有塑性的物质。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。

2，症状： 软管内部和外部都开裂，但弹性材料在室温下仍是柔软可挠曲的。

原因分析：可能的原因是软管挠曲时的环境温度极低。大多数标准软管的额定温度为-40度，有些AQP软管的额定温度是-49度，通常军用胶管的额定温度是-54度，有些热塑性软管的额定温度是-54度，聚四氟乙烯软管的额定温度是-73度。

3，症状： 软管破裂，剥开外胶检查钢丝增强层发现，在软管的整个长度上有不规则的钢丝断裂。

原因分析：这表明软管处于高度频繁的压力波动。SAE美国汽车工业协会有关二层钢丝编织软管的冲击试验中要求在133%的推荐工作压力下达到200 000个循环。SAE关于四层缠绕软管的冲击试验要求达到500 000个循环。如果系统内的外推脉冲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。

4，症状： 软管破裂，但在整个软管长度上未显示有多处钢丝断裂。软管可能不止一处破裂。

原因分析：这表明压力已超过软管最小的爆破强度。



高压软管的失效分析之二

默认分类 2009-06-11 12:39 阅读76 评论0 字号： 大大 中中 小小 液压软管是混凝土输送泵、挖掘机、装载机等工程机械中的重要部件，然而它常常不被人们所重视，在使用中出现渗漏、裂纹、破裂、松脱等故障时，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，不但浪费油液，污染环境，而且影响工作效率，甚至发生事故，危及人机安全。

液压软管的故障分析原因：使用不当、系统设计不合理和软管制造不合格等。下面将结合本人在实际工作中的经验，对其作出论述。

首先，对管材的特性进行分析。软管分为橡胶管和塑料管，塑料管价格便宜，安装方便，但承载能力差，易老化，只适用于回油管或泄油管；橡胶管分高压胶管和低压胶管

两种，高压胶管一般由外胶层、钢丝加强层、中胶层和内胶层四部分组成。内胶层直接与液压油接触，一般用合成橡胶制成。胶管的承载能力取决于加强层，该层是胶管的骨架，通常用钢丝编织或缠绕而成。中高压多数采用钢丝编织体为骨架，高压、超高压多采用钢丝缠绕骨架。外胶层一般用耐磨、耐蚀性好的橡胶制成，以保证加强层不受机械损伤、化学腐蚀、潮湿生锈，低压胶管以编织棉、麻线代替编织钢丝，一般用于低压回油管道。软管故障一般表现在以下四个方面：外胶层的故障、内胶层的故障、加强层的故障、破裂口处的故障。液压软管的故障原因及对策如下所述：

1 外胶层的故障

(1) 软管外表出现裂纹

软管外表出现裂纹的主要原因是软管在寒冷环境下受到弯曲。若发现软管外表有裂纹，要注意观察软管内胶是否出现裂纹，决定是否立即更换软管。因此在寒冷环境中不要随意搬动软管或拆修液压系统，必要时应在室内进行。如果需长期在较寒冷环境中工作，应换用耐寒软管。

(2) 软管外表面出现鼓泡

软管外表面出现鼓泡的原因是软管生产质量不合格，或者工作时使用不当。如果鼓泡出现在软管的中段，多为软管生产质量问题，应及时更换合格软管；如果鼓泡出现在软管的接头处，很可能是接头安装不当所致。软管接头号常有可拆式、扣压式两种。可拆式管接头在外套和接头号芯上做成六角形，便于经常拆装软管；扣压式管接头由接头外套和接头芯组成，装配时须剥离外胶层，然后在专门设备上扣压，使软管得到一定的压缩量。

最新研究表明：还有一些原因会引起这一现象，如胶管使用环境以及流体的兼容性。当不兼容的流体对内管有腐蚀性时，同样也会产生表面鼓包，而此时鼓包的位置可能位于胶管上任一位置。"这一结论不是我们凭空想像出来的，而是发生在神东煤矿的液压架上，当我们发现这一问题时，立即向客户反映了我们的建议--更换流体，结果问题也就解决了..." 玛努利公司亚太区技术总监皮特先生说。

(3) 软管未破裂但大量渗油

软管大量渗油但未发现破裂，其原因是软管内通过高压液流时，内胶被冲蚀、擦伤，直至大面积漏出钢丝层导致大量渗油。这一故障一般出现在管道弯曲处，应检查更换软管，并确保软管在使用中弯曲半径符合技术要求。

(4) 软管外胶层严重变质，表面出现微裂这是软管自然老化的表现。由于老化变质，外层不断氧化使其表面覆盖上一层臭氧，随着时间延长而加厚，软管在使用中只要受到轻微弯曲，就会产生微小裂纹。遇到这种情况，应更换软管。

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内胶层的故障

(1) 软管内胶层坚硬，并有裂纹：主要原因是橡胶制品中由于加入增塑剂，使软管柔韧可塑。但软管过热，会使增塑剂溢出。另外过热的油液通过系统中的缸、阀或其它元件时，如果产生较大的压降会使油液发生分解，导致软管内胶层氧化而变硬。遇到这种情况，应先检查系统工作温度是否正常，阀节流处、泵的吸油道是否畅通等，排除一切引起油温过高和使油液分解的因素后更换软管。若仅仅是在软管破裂口下方的内胶发硬，而上方保持良好，这是因为软管破裂处过分压扁、弯曲过急或扭转等现象导致油液发热和加快氧化，引起内胶发硬。

(2) 软管内胶层严重变质，明显发胀：软管内胶层严重变质，明显发胀的原因是软管内胶材质与液压系统用油不相容，软管受到化学作用而变质。若发生此现象，应检查油箱，因有可能在回油口处发现碎橡胶片。对此应检查系统油液与软管内胶材质的相容性和工作温度是否合乎标准。

3 表现在加强层的故障

(1) 软管破裂，破口附近编织钢丝生锈软管破裂，剥去外胶层检查，发现破口附近编织钢丝生锈。这主要是由于该层受潮湿或腐蚀性物质的作用所致，削弱了软管强度，导致高压时破裂。出现这种情况，一般伴有外胶层断裂、擦伤或严重变质等现象，使外层失去对加强层的保护作用。对此必须先检查和排除对外胶层的机械破坏、化学腐蚀、高温烘烤等一切不良因素，再更换软管。但是也有外胶层保持良好仍出现加强层生锈而破裂的情况，且破裂口通常在距离软管接头号200mm 的范围内，其原因多数是接头不合格，湿气进入外套的内边缘，使加强层吸收湿气，导致生锈引起软管耐压强度降低而破裂。

(2) 软管加强层未生锈，但加强层出现不规则断丝现象。

软管破裂，剥去外胶层未发现加强层生锈，但加强层长度方向出现不规则断丝，其主要原因是软管受到高频冲击力的作用。编织加强层的钢丝与钢丝之间有很多交叉点，当管内压力发生较大变化时，这些交叉点也随着管径的变化而错动，钢丝之间相互摩擦。若软管受到高频冲击压力，交叉点发生频繁摩擦，导致钢丝折断。对于常受高频冲击的软管，应选用钢丝缠绕骨架作为加强层。

4 表现在破裂口处的故障

(1) 软管一处或多处破裂，裂口整齐，其它部位保持良好。

发生这种现象的原因主要是系统压力过高，超过了软管的耐压能力。若系统压力符合要求，应检查所用软管的实际耐压能力是否符合设计要求。

(2) 软管破裂处出现扭转

发生这种现象的原因是软管在安装或使用过程中受到过分的扭转所致。软

管受扭转后，加强层结构改变，编织钢丝问的间隙增加，降低了软管的耐压强度，在高压作用下软管易破裂。因此，在使用或保管软管过程中，不要使软管承受扭转力矩，安装软管时尽量使两接头号的轴线处于运动平面上，以免软管在运动中受扭。

(3) 软管破裂口处钢丝卷曲，破口附近有明显缩颈现象，加强层松散这种现象的原因是软管受到过分的拉伸变形，各层分离，降低了耐压强度。软管在高压作用下会发生长度方向的收缩或伸长，般伸缩量为常态下的+2％～4％。若软管在安装时选得太短，工作时就受到很大的拉伸作用，严重时出现破裂或松脱等故障；另外，软管的跨度太大，则软管自重和油液重量也会给软管一个较大的拉伸力，严重时也会发生上述故障。解决办法：若是安装时拉得太紧，应更换加长的新管；若是跨度太大，应增设中间支承夹。

总结，通过以上分析，今后在使用液压软管时应注意以下事项：

① 软管布置要尽量避免热源，远离发动机排气管的表现。必要时可采用套管或保护屏等装置，以免软管受热变质。

② 软管必须交叉或工作时可能与机械表面发生摩擦的地方，应用软管夹或弹簧等保护装置，以免胶管外层受到损伤。

③ 软管必须弯曲时，弯曲半径不宜过小，应大于9倍外径。胶管与接头连接处应有一段大于管子外径2倍的直线段。

④ 软管安装时应避免处于拉紧状态，即使软管两端没有相对运动的地方，也要保持软管松弛，张紧的软管在压力作用下会膨胀，强度降低。

⑤ 安装过程中不要扭曲软管。软管受到轻微扭转就有可能使其强度降低和松脱接头，装配时应将接头拧紧在软管上，而不是将软管拧紧在接头上。