陶軍寶
摘 要:工程設(shè)備液壓管路采用鋼絲編織(纏繞)合成橡膠管為主的高壓油管,在自行制作、安裝、使用過(guò)程中,產(chǎn)品壽命不足。通過(guò)對(duì)該類高壓油管使用條件要求的探討,規(guī)范其運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn),推廣介紹使用方法,延長(zhǎng)其使用壽命,達(dá)到使用降本增效的作用。
關(guān)鍵詞:高壓油管;編織;纏繞;存儲(chǔ);使用安裝;應(yīng)急
七寶山礦業(yè)采場(chǎng)使用VOLVO挖機(jī)及液壓潛孔鉆等工程設(shè)備,最大的工作液壓在34.3Mpa。液壓管路大多為鋼絲編織(纏繞)合成橡膠管制成的高壓油管。在設(shè)備使用兩年左右,運(yùn)動(dòng)頻繁及受高壓的區(qū)域油管開(kāi)始滲漏損壞。公司購(gòu)買(mǎi)高壓膠管,接頭,管套及扣壓設(shè)備自行制作。由于技術(shù)上原因自制高壓油管使用壽命不足,長(zhǎng)則一年半,短則幾天,造成液壓油等嚴(yán)重浪費(fèi)。為了降本增效,對(duì)高壓油管的使用進(jìn)行探討研究。
1 高壓油管簡(jiǎn)介
高壓油管由管接頭、管套、高壓膠管組成。高壓膠管先由混煉機(jī)按配方混煉出內(nèi)層膠、中層膠和外層膠。用擠出機(jī)擠出內(nèi)層膠管;壓延機(jī)壓成中層膠薄片,收卷并按工藝要求裁成規(guī)定寬度;將含管芯內(nèi)層膠管在纏繞/編織機(jī)上繞上鍍銅鋼絲或鋼絲繩,同時(shí)將中層膠薄片同步纏繞在每?jī)蓪渝冦~鋼絲或鋼絲繩間,再次在擠出機(jī)上包覆上外層膠,最高耐壓可達(dá)150Mpa。
高壓膠管分為高壓鋼絲編織管和高壓鋼絲纏繞管。高壓鋼絲編織管由鋼絲編織成骨架成為增強(qiáng)層,可以是單數(shù)層(1,3,5層)。高壓鋼絲纏繞管用增強(qiáng)鋼絲纏繞成為增強(qiáng)層,每次必須正反纏繞,只有雙數(shù)層。纏繞管的耐壓高于編織管,但價(jià)格更貴。衡量高壓油管質(zhì)量最好的指標(biāo)是耐壓性能和脈動(dòng)性能。膠管上標(biāo)會(huì)注管的規(guī)格及工作壓力。廠方圖冊(cè)上會(huì)注明爆破最小彎曲半徑、壓力等。采購(gòu)使用前尤為注意。
2 高壓軟管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
內(nèi)膠層是是高壓油管結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部分,因直接與輸送介質(zhì)接觸,內(nèi)膠層具有較高的定伸強(qiáng)度,高硬度,和低壓縮永久變形的性能并具有良好的致密性和力學(xué)性能,保證油管在承壓狀態(tài)下的密封性能。內(nèi)膠層不能受傷、穿孔、含雜質(zhì),市場(chǎng)上大多采用天然膠與丁苯膠并用作為膠主體材料。而三元乙丙膠作為膠芯的主體材料更好,其優(yōu)點(diǎn)是:擠出尺寸穩(wěn)定,表面光潔度高;耐熱、耐老化、耐水蒸氣性能優(yōu)異;動(dòng)態(tài)回彈性高;耐化學(xué)藥。
增強(qiáng)層是油管承壓的主要部件。鋼絲編織或纏繞形成骨架層,骨架層松散,結(jié)構(gòu)不平整,管體波浪,起泡,尺寸不均等會(huì)使油管增強(qiáng)層機(jī)構(gòu)受到傷害。
外膠層起保護(hù)增強(qiáng)層的作用,防止骨架層腐蝕骨架層。外膠層必須滿足使用環(huán)境和工作條件的要求。
3 高壓油管的存儲(chǔ)
高壓油管保持?jǐn)z氏10℃至25℃的儲(chǔ)存溫度;不得陽(yáng)光照射和潮濕環(huán)境;不能疊壓;不能在大功率電器附近;避免紫外線,腐蝕性物品和放射物[1]。存儲(chǔ)時(shí)油管兩頭必須包扎,防止異物或昆蟲(chóng)等進(jìn)入??蹓呵昂蟊仨氂酶邏簹怏w清潔管內(nèi),因?yàn)楣軆?nèi)異物會(huì)卡住液壓閥。
4 高壓油管的使用要求
橡膠隨時(shí)間而老化,德國(guó)DIN20066:2002-10要求軟管從生產(chǎn)之日起計(jì)時(shí),使用年限不超過(guò)6年。[1]實(shí)際使用中以VOLVO挖機(jī)主油管為例,固定的高壓油管壽命可以達(dá)到6年,相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件間的油管使用壽命2-3年,脈沖頻繁的半年(破碎錘上的油管)。
高壓油管內(nèi)部工作壓力(包括脈沖壓力)由油管各部分中最小耐壓值決定。要同時(shí)考慮軟管和接頭的耐壓值。絕對(duì)不能用不規(guī)范廠家的,否則工作中接頭斷裂或管路爆裂會(huì)危及人生安全。運(yùn)動(dòng)頻繁的部位管內(nèi)徑大于¢16mm時(shí),建議意義油管的耐壓標(biāo)準(zhǔn)為工作液壓1.5-2倍。
高壓油管只適用于規(guī)定的輸送介質(zhì)及工作環(huán)境要求。高壓油管耐高壓、耐磨損、耐油浸、耐腐蝕。適用于液壓流體如醇、液壓油、燃油、乳化液、烴等不適合蓖麻油基和脂基液體。油管的工作-40℃~+100℃,其壽命受溫度影響很大。以挖機(jī)油管對(duì)比,在高溫區(qū)附近的高壓油管,外膠層龜裂早,并且工作溫度越高的油管膠層變硬的程度越大。良好的散熱和適當(dāng)隔熱能延長(zhǎng)使用壽命。
油管的接頭扣壓制作時(shí)各廠家的要求不同,提供的扣壓參數(shù)不一樣。在自行扣壓時(shí),扣壓量必須按照該廠品廠家要求。扣壓過(guò)大會(huì)損壞軟管鋼絲;減少液體流量,造成油管局部受壓過(guò)大。扣壓過(guò)小,軟管受壓沖掉。市場(chǎng)上生產(chǎn)高壓油管和管接頭的廠家有很多,如派克,華倫工業(yè)等。華倫工業(yè)要求四層管必須剝除外膠皮,派克管不要求,這是因?yàn)樗麄兘宇^和套間的齒形不一樣。建議制作油管時(shí)管件和管統(tǒng)一廠家。若要替代使用時(shí)按管件廠家的標(biāo)準(zhǔn),如用華倫工業(yè)的接頭和套扣壓派克的4層鋼絲軟管必須剝除膠皮,否則就會(huì)被油壓沖掉。因各廠管件的接頭和套齒型不同,禁止混用,否則軟管易松脫或鋼絲易斷裂。
高壓油管安裝使用時(shí)必須符合膠管的安裝規(guī)范:(1)安裝要有
足夠的彎曲半徑。過(guò)小的彎曲度會(huì)使膠管壽命降低,壓力損失過(guò)大。經(jīng)驗(yàn)上彎曲半徑不應(yīng)小于8-10倍的膠管直徑。(2)油管安裝時(shí),要留有相對(duì)足夠的自由長(zhǎng)度。避免不要過(guò)度拉伸、壓緊.因?yàn)樵谟蛪合履z管會(huì)變形,最大變形幅度達(dá)到-4%~+2%,特別是相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件間的膠管。必要的余量才能使油管接頭不會(huì)受力變形。(3)高壓油管不得在扭曲狀態(tài)下使用。扭曲安裝的油管會(huì)在接頭處產(chǎn)生松動(dòng)的扭力,使接頭螺母松動(dòng)或膠管破裂。無(wú)法避免扭曲時(shí),扭曲角度<5°。[2](4)工作時(shí)閥的開(kāi)、閉會(huì)使高壓油管產(chǎn)生強(qiáng)烈的高頻振動(dòng)損壞油管??梢栽谟凸芙宇^處用管夾固定,油管相交處應(yīng)固定防止軟管磨壞和脈沖壓力產(chǎn)生的震蕩。
5 使用的應(yīng)急措施
用軟性金屬片或塑料片剪成小圓環(huán)形墊在接頭凹穴內(nèi),再壓上喇叭頭;可以減小接頭滲漏。破裂的軟管大多是承受油壓較大的軟管。如VOLVO挖機(jī)大臂油缸上的兩根規(guī)格一樣的油管中,始終是接大腔的油管承受的油壓較大。據(jù)此,可采用取換位法:對(duì)破裂的膠管進(jìn)行簡(jiǎn)單的粘補(bǔ)或捆綁;將大腔和小腔的油管互換使用。
6 結(jié)束語(yǔ)
我們?cè)诟邏河凸苜?gòu)買(mǎi)時(shí)應(yīng)了解使用機(jī)臺(tái)的條件,選好軟管及管件規(guī)格,確保質(zhì)量;注意存儲(chǔ)環(huán)境,按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行扣壓和安裝;合理替代使用。才保證高壓油管使用壽命在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
參考文獻(xiàn)
[1]Parker技術(shù)手冊(cè).軟管,接頭及設(shè)備[S].
[2]楊樂(lè)強(qiáng).液壓膠管的正確安裝[J].工程機(jī)械與維修,2004(7).