干货揭秘:液压软管常见问题、寿命影响因素全梳理
2025-09-04 16:29:15
一、液压软管结构组成
液压软管主要由内胶层、中胶层(有时存在)、钢丝层(或其他增强材料)以及外胶层构成。内胶层负责让输送的介质能够承受一定的压力,同时保护钢丝不受侵蚀;外胶层则是为了保护钢丝不受其他类型的损伤;钢丝层作为骨架材料起到增强作用,使软管能够承受较高的工作压力。
液压软管广泛应用于矿井液压支架、油田开采、工程建筑、起重运输、冶金锻压、矿山设备、船舶、注塑机械农业机械、各种机床以及各工业部门机械化、自动化液压系统中。
二、液压软管标准和分类
压力需求是选型的首要考量。齿轮泵通常适用于200bar以下的低压场景,而柱赛泵则能轻松应对400bar以上的高压工况。叶片泵介于两者之间,压力范围在6.3-16MPa之间。如果系统需要频繁承受冲击载荷,建议选择额定压力比实际需求高出 20%-30%的泵型,为系统留出安全余量。压力选小了会怎样?轻则效率低下,重则泵体损坏。但压力选大了也不划算,不仅购置成本高,日常能耗也会增加。就像买鞋子,太大太小都不舒服,刚刚好才是真的好。
三、液压软管规格型号的含义
3.1 型号表示方法液压软管型号通常由一系列数字和字母组成,如“602 8-2-w.p.48mpa”。其中,“602”表示软管代号,“8-2”可能是产品型号供货号或接头类型,“48mpa”表示工作压力为48兆帕,“w.p”是工作压力(WORK press)的缩写另一种表示方法如“100R2AT-1/2"_W.P.3500PSI”,其中“100R2AT”是产品型号供货号,“1/2"”表示胶管内径尺寸,“W.P.3500PSI”表示工作压力为 24Bar。
3.2 尺寸规格:
常用尺寸规格有液压软管DN6/8/10/12.5/16/19/25/31.5/38/51/63/76等,这些尺寸表示软管的内径大小。
3.3 增强层类型:
液压软管根据增强材料的不同,可以分为钢丝编织液压软管和钢丝缠绕液压软管。钢丝编织液压软管通常用“SN”表示,如“1SN”表示一层钢丝编织,“2SN”表示二层钢丝编织。钢丝缠绕液压软管则用“SP”或“SH”表示,如“4SP表示四层钢丝缠绕(中压),“4SH”表示四层钢丝缠绕(高压)。
3.4 接头类型
液压软管接头常见的有螺纹式和法兰式。螺纹式接头又分为轻型(如DKOL)和重型(如 DKOS),法兰式接头也分为轻型(如SFL)和重型(如SFS)。接头的密封形式有平面、卡套式、内凹、外凸、外丝、法兰等多种。
四、选择液压软管时的注意事项
在选择液压软管时,需要了解其使用环境和相关参数的要求,如工作压力、工作温度、介质类型等。同时,还需要考虑软管的长度、接头类型以及连接方式等因素,以确保软管能够满足实际使用的需求。
五、液压软管总成
5.1 结构组成液压软管总成,是将经钢丝编织或缠绕增强的胶管的两头和金属连接接头经过扣压装配而成的总成结构。
根软管总成通常由软管、接头(2个)和卡箍或套筒(需要时)三部分组成。接头和套筒通常在与软管接触的部分设计有倒刺等结构,以实现接头与软管形成很好的摩擦力,保证接头在使用过程中能否承受足够的未端力。
螺纹式接头的软管接头的连接形式分为螺纹式和法兰式,"常见密封型式有24°锥面0型圈弹性密封、74°锥面金属硬密封、平面。型圈弹性密封
液压软管总成按接头型式分为扩口式、卡套式、焊接式法兰式、24°锥密封式。
5.2 长度表示方法
软管总成长度:软管总成长度是从一个软管接头端面到另一个软管接头端面的水平距离。这个长度允许±1%的制造误差。如果长度过长,会影响外观并增加成本;如果长度过短,软管在受压伸展或压缩时没有足够的伸缩余地,可能会导致软管被破坏。
软管总成的装配夹角:对于两端都是弯接头的软管总成装配角度是指将软管总成放在同一直线上,以远端一个弯接头的垂直方向为基准,按顺时针方向测量另一个接头与远端接头之间的夹角。装配角度允许误差为+3°
5.3 标识方法
软管总成型号表示方法通常采用数字和字母组成的代码来表示,包括以下几个参数:
内径:软管内层的直径,单位一般为mm。内径越大,胶管承受的压力越大。
线径:增强层所使用的钢丝或纤维的直径,单位mm。线径越大,软管的承压能力也就越强。
长度:软管的整个长度,单位mm。
压力:软管能承受的最大压力,通常采用 bar表示。压力越大,软管的承压能力也就越强
软管总成标注时一般包含下面前信息:软管类型,包含软管结构和内径等基本信息;左端接头类型,包含接头结构形式和螺纹规格;右端接头类型,包含接头结构形式和螺纹规格;长度,是软管的直线长度定义,单位mm;补充信息,例如装配角度、护套等;其它信息,如耐高温、耐腐蚀等特殊性能,用字母或数字表示。
七、液压软管总成的试验
7.1 术语和定义
最高工作压力:指液压软管总成在规定的使用条件下,能够保证系统正常运转使用的最高压力。
长度变化:指液压软管总成在最高工作压力下的轴向长度变化量。耐压压力:指液压软管总成在2倍的最高工作压力下的承载能力。
最小爆破压力:指液压软管总成应能承受的最低破坏压力其值为4倍的最高工作压力。
脉冲:指在液压软管总成规定的使用条件下,工作压力的瞬时改变或周期变化。
7.2 试验项目及方法与步骤
耐压试验
方法:软管总成需进行静压试验,通常以1.5倍至2倍的最高工作压力进行测试,并保持至少60秒的压力。评判标准:试验后,软管总成未展现出泄漏或任何其他功能失效的迹象,则可判定为试验通过,
长度变化试验
1.准备阶段
取一根未使用过的软管总成,确保软管接头之间的自有尺寸不小于600mm(某些资料中提及不小于300mm,但为确保测试准确性,600mm是更常见的标准)
2.初次加压与标记
将软管总成连接到压力源,确保其处于不受限制的状态。如果软管因自然弯曲而不直,可以横向固定使其保持直的状态
加压到工作压力,并保持压力30秒,然后释放压力。
在软管总成卸压并重新稳定30秒后,在两端软管接头中间位置取一点,向两边各距125mm处做精确的参考标记,记录此距离为 L0。
3.再次加压与测量
对软管总成重新加压至规定的最高工作压力(或设计工作压力),并保持压力30秒。
在保压状态下,测量软管上之前所做参考标记之间的距离记录此距离为L1。
4.计算长度变化
使用公式AL=(L1-LO)/L0*100%来计算长度变化百分比。
其中,AL表示长度变化百分比,LO表示初次加压、泄压并重新稳定后参考标记间的距离,L1表示在压力状态下参考标记间的距离
5.评估结果
根据所得的长度变化百分比,评估软管总成在最高工作压力下的长度变化是否符合规定标准(通常长度变化不应超过-4%~+2%)
评判标准:根据软管在压力作用下的长度变化量来评估其性能。
爆破试验
方法:对新扣压30天内的液压软管总成,匀速加压到4倍的最大工作压力,以确定软管总成的最小爆破压力。
评判标准:在测试压力低于最小爆破压力时,软管不应出现泄漏、鼓包、接头弹出或软管爆裂等现象。
低温弯曲试验
将待测软管总成放到低温箱内,保持低温箱的温度方法:恒定在该软管规定的最低使用温度下(通常为-40+3°C),保持24小时。然后在芯轴上做一次弯曲试验,芯轴直径是软管最小弯曲半径的两倍。弯曲后将试件恢复至室温,目测软管上没有裂纹后,接着做耐压试验。
步骤
预处理:使软管总成处在产品规定的最低使用温度下(通常为-40°C),保持直线状态,持续24小时,
弯曲试验:在最低使用温度下,用8秒至12秒的时间在芯轴上弯曲试验一次。芯轴的直径应为规定的最小弯曲半径的两倍。当软管总成的公称内径在22mm(含22mm)以以下时,应在芯轴上弯曲180°;当软管总成的公称内径大于22mm时,应在芯轴上弯曲90°
恢复与检查:弯曲后,让试样恢复到室温,然后目测检查外覆层有无裂纹。此外,还需进行耐压试验,以确保软管在低温弯曲后未出现渗漏或其他失效现象。
评判标准:整个测试过程中,被测软管以及相关附件不应出现破裂;当进行恢复室温后的耐压试验时,被测软管不能出现泄漏或破裂,
注音事项:
- 低温弯曲试验是一种破坏性试验,试验后的软管总成应报废。
- 在进行试验时,应确保试验环境的温度稳定,并满足相关标准要求。
综上所述,液压软管低温弯曲试验的方法和步骤需要严格按照规定进行,以确保试验结果的准确性和可靠性。
脉冲试验
方法:将软管总成弯成一定角度(如90°或180°),安装到实验装置上。给软管总成通入相应的试验介质,并施加脉冲压力。测试压力为软管总成最大工作压力的一定比例(如100%/125%/133%),测试频率在一定范围内选择。在完成相应标准规定的脉冲次数后进行评估。
试验准备:
使用 30天之内组装软管接头的软管总成进行试验,确保软管未经使用且未老化。
计算在试验下的软管的自由(暴露)长度。根据软管内径选择合适的公式进行计算,确保实际软管自由长度与计算值的偏差在允许范围内。
试验装置连接
将软管总成试件连接到试验装置上,按照规定的安装方式进行连接和固定,确保试验过程中软管能够保持稳定,
试验条件设置
选择的试验油液应符合黏度等级ISO VG 46(在 40°C时46cSt+4.6cSt)的要求,使其在软管总成内以足够的速度循环,以维持相同的温度、
对软管总成内部施加一脉冲压力,其频率在0.5 Hz~1.3 Hz(30周期/分至78周期/分之间),记录试验的频率
压力循环应在规定的阴影区域内,并尽可能接近图示曲线。压力上升的实际速率应在100 MPa/s~350 MPa/s之间。
试验执行
对软管总成进行脉冲试验,其压力为软管总成最高工作压力的 100%、125%(或133%),试验油温度保持在规定范围内(如100°C±3°C或93°C±3°C,具体根据试验标准确定)
试验可以间歇进行,按照产品标准规定确定脉冲试验的持续总脉冲次数。
试验结果评估
在完成所规定的总脉冲次数后,检查软管总成是否出现失效现象,如泄漏、破裂等。若软管总成未呈现失效现象则认为通过了脉冲试验。
盐雾测试
方法:将一定浓度的盐水雾化,然后喷在一个密闭的恒温箱内。将软管接头放置在恒温箱内一段时间,观察接头的抗腐蚀性能。
评判标准:将接头上出现氧化物所花的时间与设计时的期望值进行比较,以确定该产品是否合格。
以上试验方法共同构成了液压软管总成质量检测的完整体系,确保了软管总成在液压系统中的可靠性和安全性。
八、液压软管常见故障及原因
总结
液压软管故障多由压力超限、温度异常、机械损伤、材料老化、安装不当或流体污染引发。定期检查、规范安装匹配工况条件及选用合格产品是预防故障的关键。(声明如下:本文源自微液压,仅作学习交流之用。素材及文章版权归原作者所有,若您对内容有任何异议,请即刻与我们联系。)