液压管路和接头基本知识介绍

液压管路和接头基础介绍2010年10中国常林世界品质主要内容•液压系统基本特点•液压软管•液压硬管•过渡接头•常用螺纹和密封方式第一部分液压系统基本特点液压传动的基本特征是：以液体为工作介质，靠处于密闭容器内的液体静压力来传递动力，其静压力的大小取决于外负载；负载速度的传递是按液体容积变化相等的原则进行的，其速度大小取决于流量。利用各种液压阀来控制压力油流动的速度和方向，从而使机械按人的要求动作，就叫液压操纵。一液压系统的组成任何液压系统都是由以下四部分组成：动力元件：油泵，它将机械能转变为液体的压力能。执行元件：油缸或马达，它将液体压能再转化为机械能。控制元件：各种阀，多路换向阀、电磁换向阀等。辅助元件：油箱、油管、各种接头，滤油器等。传动介质：液压油。★装载机、压路机和平地机的转向系统和工作系统都采用了液压传动系统。二系统能量转换三液压传动的优点•体积小，传递和输出的力矩大。•动作平稳，安全可靠，因为油有一定的吸振能量，系统中还有安全阀，自动限制超载。•操纵灵活轻便，速度在一定范围内可实现无级调速，不但减轻驾驶员的劳动强度，而且便于进行各种作业。•生产效率高。•液压件自动润滑，不易锈蚀磨损，维修简单方便，寿命长。•易于实现标准化、系列化和通用化。四液压传动的缺点•对液压元件的制造精度要求高，造价高；•密封件的质量、润滑油的质量和清洁度要求较高及成本高；•不能得到定比传动；•发热量较大等；第二部分液压软管一影响软管使用的一些因素影响软管总成使用情况的因素很多。只有按照工况正确选用软管及接头，才能保证使用软管的可靠性和经济性。1软管内径管径过小会加大管路内介质的流速，使系统发热，降低效率，而且会产生过大的压力降，影响整个系统的性能。2工作压力软管在连续工作时允许的最高压力。推荐的工作压力通常为软管最低爆破压力值的四分之一。不同结构的软管其工作压力不同。3冲击压力和疲劳寿命根据液压系统设计的最高压力值来确定的。产生冲击压力峰值会大大高于系统的最高压力值。但系统上一般都有溢流阀，故冲击压力不会严重影响软管的疲劳寿命。冲击压力特别频繁的液压系统，建议选用特别耐脉动冲击的软管产品。4温度范围用户应该在软管质量规范允许的温度范围内使用软管。如果工作环境温度超过这一范围，将会影响到软管的寿命，其承压能力也会大大降低。工作环境温度长期过高或者过低的系统，建议采用软管护套。5化学相容性•若使用特殊的液压介质，用户应确保所选用的软管总成及其软管内、外层、接头以及O形密封圈与介质相容。6弯曲半径安装软管总成时应注意到软管的最小弯曲半径。若弯曲半径过小，将降低软管的承压能力并影响其使用寿命。7摩擦软管在使用时如常与硬物接触或者摩擦，建议在软管外部加弹簧护套。8安装固定方式例如要固定，不能扭曲，运动轨迹适应等。二软管总成标识方法1软管总成标注时至少必须包含下面前五类信息：A：软管类型。包含软管结构和内径能基本信息。B：左端接头类型，包含接头结构形式和螺纹规格。C：右端接头类型，包含接头结构形式和螺纹规格。D：长度，是软管的直线长度定义，单位mm。E：补充信息，例如装配角度、护套等。F：其它信息。2标注例子中矿标准软管：胶管总成25-I-1000(90A=A)玛努利软管：软管总成|1T/6x21513-04-14/21593-04-14x1200帕克软管：F381CFCF282812-1800-270°盖茨软管：软管总成16G1/16G-28FDLORX90/16G-28FDLORX90-1700(V180)三软管总成长度定义总成长度允许±1%制造误差。四软管总成装配夹角定义有两端都是弯接头的软管总成，才存在装配角度的概念。此时，装配角度定义方法如下：置软管总成在同一直线上，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（垂直方向）之间的夹角。此夹角即为装配角。装配角允许误差±3°。常用的四种夹角：五软管内径的一般选择方法软管的内径一般是根据液体的流速和流量来选取的。按照流体力学公式有vqd1130式中q——液体流量，m3/s；v——液体流速，m/s；在液压系统设计中，用户已经知道的是泵输送体积和允许工作压力。软管总成的使用类型工作压力推荐流体速度流速备注吸油管路1.0m/s≤1.2m/s回油管路2.0m/s≤3.0m/s压力管路0—25bar3.0m/s≤7.6m/s25—50bar4.0m/s50—100bar4.5m/s100—150bar5.0m/s150—210bar5.5m/s210—315bar6.0m/s在工程实践中，对管路的使用类型和工作压力，推荐的流体速度可见下表。在已知流量、流速的前提下，一般可以根据软管流量、流速、内径关系图来选择软管内径。见软管流量流速和内径关系图六软管的一些技术参数主要是以下几个方面（见软管技术参数表和标准）1标准系列，不同国家标准。2钢丝编织软管和钢丝缠绕软管，类型规格。3通径规格。4最小弯曲半径。5工作压力、试验压力和最小爆破压力6试验。耐脉冲试验、泄露试验、耐磨性和挠曲性等。七安装注意事项•正确的安装软管至为重要。如软管太长不但影响外观，而且增加成本，如软管太短，当其受压伸展或者压缩的时候，没有足够的伸缩余地，也会导致软管被破坏。而且软管的大多数故障是由于软管总成在液压系统上安装得不恰当所致。在大多数情况下软管总成承受了不能允许的扭应力。弯曲半径小于说明书中的规定以及引起加强层腐蚀的磨耗也会造成许多故障。1扭曲。扭曲产品的寿命将会显著的缩短，受压力时易破坏软管或令连接处松脱。有关试验说明，软管仅仅扭转7°就能减少80%的使用寿命。错误正确2安装直管时，应预留余量。使其受压移动时不致被拉紧甚至拉断。在压力变化下，软管会有一定的伸缩，所以一定要预留3%～5%左右的余量。错误正确3管夹在直线段。软管受压的时候，在弯曲地方内外侧压力不平衡，管子长度会变化，因此不能在弯曲地方设置管夹，使其能够自由移动。4满足弯曲半径要求。过小的弯曲半径将会撕裂位于软管弯曲部分外侧的加强金属丝编织物，显著缩短产品的寿命。错误正确5运动适应性。应预留足够的长度，保证其有一定的运动适应性，并避免和其他物体摩擦。6隔热或增加护套、管夹，避免摩擦。应预留足够的长度，并避免和其他物体摩擦。错误正确八软管接头1软管接头类型很多：整体式分体式螺母法兰螺纹直头45°弯头90°弯头轻型重型系列规格（681012……）不同螺纹标准、不同结构的各种变形2和软管类型、应用场合相匹配例：整体式公制24°锥软管接头，内螺纹带O型圈轻系列例：扣压式套筒；公制24°锥软管接头90度带O形圈轻系列；直头公制24°锥内锥面轻系列软管接头；例：其它软管接头类型公制内螺纹平面（直45°90°）公制内螺纹球面（直45°90°）英制管内螺纹球面（直45°90°）英制管内螺纹60°外锥面（直45°90°）日本公制内螺纹60°内锥面（直45°90°）美制JIC内螺纹74°内锥面（直45°90°）九软管生产过程软管下料切割（剥皮不剥）选择匹配接头扣压1三个流程2公司常有车间可以看到专业的常规软管生产过程。冲洗抽样试验十常见软管故障主要故障：疲劳磨损、扣押处渗漏油、破裂。第三部分液压硬管各种不同直径和壁厚的冷拔无缝钢管科加工成不同弯曲形式和任意空间角度的形状，一端再焊接上各种不同形式或者密封结构接头所制成的钢管总成，可满足很多需要。1液压硬管在各类型工程机械上得到广泛应用2硬管设计注意事项★三维几何尺寸，材料、外径和壁厚。★弯曲半径，弯曲处截面长短径之比在1.1以下。★表面处理，例如表面磷化处理。★外表面油漆，灰色或者卡特黄。★油压试验。例如在5MPa下不泄露；压力管路1.5倍压力。3硬管总成硬管+两端焊接的接头=硬管总成4硬管故障：开裂、砂眼渗漏油。质量问题一般出现在焊接处或弯管处。多路阀进油硬管裂纹漏油硬管弯管处开裂第四部分过渡接头1接头的应用连接管路或者其它元件的防漏件。2接头的典型连接方式从中看出：一个接头涉及两端密封、两端元件、两端结构等形式。3接头和管路之间的密封主要由锥面密封和平面密封两大类。JIC37°内锥、外锥面SAE45°内锥、外锥面BSP30°内锥、外锥面BSP30°内锥、外锥面DIN24°内锥、外锥面O形圈平面密封典型形式4典型过渡接头和应用过渡接头基本类型4.1直通接头两端螺纹，广泛应用于连接元件和管路、管路和管路等等。4.2焊接接头或接管一端螺纹或平面，广泛应用于硬管、或其可焊接元件油口。4.3三通、四通接头连接三道、四道相通管路。4.4可调向接头大蒜头可以调节方向，一般为直角或者45度角，应用广泛。4.5过板接头穿过隔板，不同空间管路连接。4.6接头的变化组合★不同的密封方式：平面o形圈、锥面等等★不同的螺纹形式：米制、美制、英制等★不同的角度：0°90°45°★不同的典型结构：过板接头、可调向、端直通等等★不同的连接：法兰、螺纹、带螺母等等两两组合，可以设计出满足实际需要的各种类型接头。5接头的设计和选用★材料：一般为，材料为35#钢，满足强度要求，同时具有较好的可焊性。★设计原则：参考基本形式，根据时间应用场合选择并确定接头类型、螺纹形式、密封形式、结构形式，以满足实际需要为目的，具体尺寸设计要求参考相关标准。★或者直接选用配套的厂家提供的样本上面的：兴明接头；苏强格接头。第五部分常用油口螺纹和密封液压元器件上面的油口螺纹为内螺纹，需要和具体有外螺纹的接头之间实现密封连接。•应用场合不同，油口螺纹形式不同，密封要求也不同，结构特征也不同。1元件油口形式（螺纹喇叭口）A型油口B型油口2几种典型柱端密封形式A型B型C型D型E型F型★标记例子：7/16-14UNC-2A，9/16-18UNF-2B等。★应用场合：美国的sauer泵、马达、HUSCO多路阀等油口。★密封形式：SAE平面O形圈密封，具有相关尺寸和标准。★密封实例：3几种典型应用3.1美国标准的统一螺纹（UN）3.2米制普通螺纹（M）★标记例子：M10（即M10x1.5），M10x1等。★密封形式：油口形式一般用铜垫密封，有时平面O形圈密封。★密封实例：★应用场合：国标，在高中低压各种场合得到普遍应用。发展方向用丁腈橡胶矩形密封圈代替铜垫。3.3英制非密封圆柱管螺纹（G）★标记例子：G3/8，G3/8A，G3/8B-LH等。★密封形式：一般采用铜垫密封。可用国标铜垫代替。★密封实例：★应用场合：中低压场合较多，出现在一些阀的油口。3.4英制一般密封管螺纹（R）★标记例子：ZG3/8，R3/8等。★密封形式：一般密封胶或者生胶带密封。★密封实例：★应用场合：低压场合较多，液压元件上较少应用。3.5英制一般密封管螺纹（R）★标记例子：NPT3/8，Z3/8（旧机械制图标准）等。★密封形式：一般密封胶或者生胶带密封。★密封实例：★应用场合：低压场合较多，油温传感器接口。谢谢大家！