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液压软管的安装

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由于机械结构及其液压执行元件所处位置的局限性,在液压控制系统的管路结构设计上大量地选用了软管。与金属管不同,软管是场效应的,因而它主要就用于容许软管两端连接的部件间有相对运动的场合,并能精简布管和安装。精心结构设计两根软管绕过或者穿越一系列的障碍比卷曲、安装两根硬管要简单得多。构建两个硬管控制系统经常比构建两个软管控制系统成本更高所以更花天数。

l选用软管应注意的原则

1)确认适度的卷曲半径

虽然目前很多软管生产厂商能提供更多可以被卷曲到比颁布的工业标准规定的半径更小的软管,但是应该防止软管的卷曲截面大于推荐选用的最轻截面半径,以防会延长选用使用寿命。因而,布管首先要提供更多充裕的卷曲半径。软管安装后的卷曲半径应不大于软管外径的8~10倍,软管两端接头的根部不容许有卷曲,应保留很大的直线复线,其宽度不大于软管外径的6倍:为防止急剧卷曲,可采取在软管内部绕车轮或支撑钢带等方法,使之卷曲平缓。

2)正确地确认软管宽度

即使软管是场效应的,因此当确认软管宽度的时候,很大要考虑到它的伸缩性。根据软管的类型,当压力变化时软管能延长2%,也能延长4%。这个宽度的变化能使软管的钢丝层疲劳从而导致毁坏,尤其是在软管联接的接口处。因而,考虑到软管的收缩,在剪切时要稍微留著一点作为补偿金。若软管宽度不够,可用两根软管通过过渡阶段接头连接的方法加长。

3)防止软管被扭转颓势

在同一正方形内卷曲的软管,当联接的2个部件间有相对运动时,要防止扭转颓势软管,不然会减少软管的承压能力。试验结果显示,将高压软管扭转颓势5°会减少70%的选用使用寿命,扭转颓势70能减少90%的选用使用寿命。为防止扭曲,可在装配时用粉笔在软管上划一条与中心线平行的直线,以便于检查安装后的软管是否拧扭。

4)软管须要在多正方形内卷曲的处理方法

软管的精心结构设计通常在结构设计工作的后期进行,因而找出理想的路径是有困难的。多正方形卷曲经常可以通过将软管重新定向得以防止。假如这样也行不通,那么应该在2个卷曲间安装1个软管管夹,在软管管夹的两端提供更多充裕的宽度以释放软管钢丝层的张力。这个宽度取决于软管的质量、卷曲的程度和软管的钢丝层,因此必须针对不同的对象原则上进行结构设计。

另两个可选择的方法是每个正方形内的卷曲选用一段原则上的软管,在2个卷曲间安装1个软管管接头和软管管夹。但即使这种方法不但成本高、安装天数长,所以在软管联接处减少了潜在性的泄漏可能将性.因此选用较少。

5)提供更多为保护

现在软管生产厂商提供更多多种暗含耐磨外壳的产品。通过分析发现大约80%的软管失效是由于内部的物理损毁,破损被证明是主要就的原因。破损主要就是软管重复地和设备表层或软管间彼此间磨擦。为了防止破损,应选用管夹将软管固定并且使它不与毗连的表层发生磨擦。管夹的松紧应适度以防止软管移动,但假如太紧了反而会压迫损伤软管。管夹两端的软管应留出合适的余量以补偿金软管的伸缩。进一步的为保护可由套管提供更多,类似车轮的金属套管为保护软管免于被挤压。软套管可使软管不被破损,有些类型的套管必须从软管不连接的一端开始沿软管滑动安装。沿宽度方向暗含开口的套管安装时则不用断开软管两端的连接。这2种类型的套管都能将多根软管捆扎在一起。应尽量防止软管与机器或驾驶棚等处接触和磨擦,以防止外胶层与钢丝编织层发生破损。在可能将与外界发生机械磨擦的复线,应包缠帆布带或套橡胶管加以为保护。

6)适应环境运动

除了扭转颓势和破损,对软管而言假如不能恰当地适应环境工作装置的运动.那么也会使其很快损毁。例如,当连接到可摆动的液压缸时.软管的宽度和精心结构设计很大要适度以防止发生纠结或卷曲少于推荐的最轻半径。当多个宽度的软管彼此间靠近排列在一起。而其中一部份将会发生线性运动,这时应选用软管运载器使软管保持整齐,防止缠结、扭转颓势和彼此间磨擦。有些特别类型的软管运载器还能将诸如落下的物体、磨擦、化学药品或高温等内部可能将出现的情况隔绝开。

2须要考虑的问题

大多数软管是选用钢丝加强的,这使软管成为两个导体,即使机械可能将在电力线路旁边选用或者软管非常接近能被放出的静电点燃的可燃溶液。因此生产厂商可提供更多非导电软管。静电有时可能将经过管壁向周围放电。其后果是定位燃烧,这使软管壁变薄,甚至在管壁上产生针孔。在这种情况下,暗含导电性的软管须要结构设计成通过软管端头的配件而不是经过软管放电。

高温和扭转颓势一样能逐渐地延长软管使用寿命。内部的热源,例如工程机械上的排气管,能很快地从管壁外面软化软管。因而,使软管避开内部的热源是很重要的。假如无法避开.则应选用防护套管来隔绝向软管传输的热。

来自油液自身的热源也能减少软管的使用寿命。控制系统油位仅仅少于软管容许的最高温度大约10℃就能使软管的预期使用寿命减少1/2。使这两个问题变得更为严重的是机械的操作员通常不知道油位可能将少于软管生产厂商的推荐值,尤其是当高温间歇地发生时。

软管的精心结构设计应尽量整洁,这不仅能防止软管的缠结、扭转颓势、磨擦,所以有助于控制系统的维护保养。谨慎地选用过渡阶段接头,即使它们会使两个电控中的部件数减少,这将减少装配的天数、费用和潜在性的泄漏点。然而,假如应用得当在软管两端选用弯管过渡阶段接头(如90°接头)能精简软管电控。在这些电控中,管端接头很大要注意安装方向以防在安装时扭转颓势软管。

对于液压操纵的牵引式铁器(或自卸拖车),在铁器与拖拉机间的软管接头处应安装安全接头,以防止因铁器脱钩后而导致软管拉断和漏油。

3软管在2个正方形中被卷曲问题

图1中的软管精心结构设计违背了相关的结构设计推荐,在泵口和连接件间,软管在2个正方形中被卷曲。软管结构设计准则推荐软管不能在多于1个正方形中卷曲,这样会导致软管里的钢丝张力分布不均匀。当液压控制系统中发生压力脉动时,超载的钢丝遭受额外的张应力,在连续的循环之后,过应力的钢丝会由于疲劳而失效,最后引起软管破裂。假如没有任何征兆就发生软管破裂是很严危险的。

也许即使部件的位置,无法防止在2个正方形中卷曲软管。在这种情况下,在卷曲的软管间精心结构设计一段被管夹固定的直软管能作为1个容许钢丝层放松的过渡阶段区域图1中的软管在2个卷曲间有1个直管段,但很明显它没有被管夹或壁面固定。除非控制系统的最高压力远比软管的压力等级低,不然软管最后将会破裂(假如控制系统压力远低于软管的压力等级,那就是花更多的钱购买了没必要的高压软管)。

两个简单的解决方法是在泵口安装45°管接头。管接头可以解决两个正方形里的卷曲,这样软管只需在另两个正方形中卷曲,减少卷曲可以改善流动。另外,选用45°管接头可以减少软管的宽度。

4防止软管精心结构设计和定位混乱

一些地方软管精心结构设计和定位混乱软管的精心结构设计没有事先的计划,有些软管相互间或与周围的部件产生磨擦。最后,由于持续循环卷曲的部分将会擦伤软管为保护层,一旦发生这种情况泄漏就开始产生,且随着天数推移而减少。为了防止布管混乱,结构设计者应该在安装第两根软管之前,就估计到每条须要的软管,结构设计两个布管计划,构建两个整洁的管路。假如可能将的话应该使软管相互平行排列,然后在适度的位置用管夹夹紧使它们彼此间不能磨擦。

事实上好的布管结构设计不但能使控制系统整洁、干净,所以通过防止破损能改善机械的可靠性。这也使维护更容易,即使技术人员不用在一堆杂乱的软管周围工作或者必须拆下软管才能维修机械。

5液压管路发展的新趋势

一种被称为“成型软管”(软管通过加热或冷却组成一种特殊的形状)的热塑管被用于液压控制系统。“成型软管”的适用温度从-54℃到少于℃,耐压可达到70MPa,可用于条件恶劣的环境。它的优点是:

(1)零废料成型的管路电控可直接装配,不须要传统的弯管和配管。

(2)更少的泄漏点管路可以在整个底盘的宽度上多维成型,管接头可以被管道取代,选用O型圈可以减少泄漏。

(3)不会在转弯处产生传统的刚性硬管疲劳点的问题。

(4)减少装配天数能很方便地装配,比传统的成型硬管、设置众多的过渡阶段接头要节省更多的天数。

(5)减少零件成本通常用管路取代管接头和过渡阶段接头时,总体成本会减少。

(6)结构设计方便当被损毁时,在配件市场很容易被替换,比硬管更容易布管。

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