袁鑫 李方明 沈鈞 張一鳴
摘 要:橡膠液壓軟管是混凝土運(yùn)輸車、壓路機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的重要部件,使用中經(jīng)常出現(xiàn)滲漏、裂紋、破裂、松脫等故障,本文對(duì)此進(jìn)行了總結(jié)分析并提出了使用中的注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞:工程機(jī)械;液壓;橡膠軟管;故障
1 外膠層的故障
⑴在寒冷環(huán)境下,軟管外表出現(xiàn)裂紋,會(huì)使軟管受到彎曲。若發(fā)現(xiàn)軟管外表有裂紋時(shí),要注意觀察軟管內(nèi)膠是否出現(xiàn)裂紋,并決定是否立即更換軟管。
⑵軟管外表出現(xiàn)鼓泡。軟管外表出現(xiàn)鼓泡是由于軟管質(zhì)量不合格或是使用不當(dāng)。如果鼓泡出現(xiàn)在軟管的中段,多為軟管生產(chǎn)質(zhì)量問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)更換合格的軟管;如果鼓泡出現(xiàn)在軟管的接頭處,很可能是由于接頭安裝不當(dāng)所致。
⑶軟管未破裂,但大量滲油。若軟管未發(fā)現(xiàn)破裂,但大量滲油,其原因是軟管內(nèi)通過(guò)高壓液流時(shí),內(nèi)膠被沖蝕、擦傷,直至大面積漏出鋼絲層導(dǎo)致大量滲油。
⑷軟管外膠層嚴(yán)重變質(zhì),表面出現(xiàn)微裂。這是軟管使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)自然老化的表現(xiàn)。
2 內(nèi)膠層的故障
⑴軟管內(nèi)膠層堅(jiān)硬、有裂紋。由于橡膠制品中加入了增塑劑,使軟管柔韌可塑。軟管在高溫、高壓下工作,軟管過(guò)熱,會(huì)使增塑劑溢出。另外,過(guò)熱的油液通過(guò)系統(tǒng)中的缸、閥或其他元件時(shí),如果產(chǎn)生較大的壓降會(huì)使油液發(fā)生分解,導(dǎo)致軟管內(nèi)膠層氧化而變硬。遇到這種情況,應(yīng)先檢查液壓系統(tǒng)工作溫度是否正常,閥節(jié)流處、泵的吸油道是否暢通等,在排除所有可能導(dǎo)致油溫過(guò)高和油液分解的因素后更換軟管。
⑵軟管內(nèi)膠層嚴(yán)重變質(zhì)、明顯發(fā)脹。軟管內(nèi)膠層嚴(yán)重變質(zhì)、明顯發(fā)脹的原因是由于液壓油使用時(shí)間超期或被氧化變質(zhì)的污物存在于液壓系統(tǒng)中,軟管受到化學(xué)作用而變質(zhì),在回油口處會(huì)發(fā)現(xiàn)碎橡膠片。若發(fā)生此現(xiàn)象,應(yīng)檢查液壓油的理化指標(biāo),檢查系統(tǒng)油液與軟管內(nèi)膠材質(zhì)的相容性和工作溫度是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
3 加強(qiáng)層的故障
⑴軟管破裂,破口附近編織鋼絲生銹。若軟管破裂,剝?nèi)ネ饽z層檢查發(fā)現(xiàn)破口附近編織,纏繞鋼絲生銹,這主要是由于外膠層潮濕或腐蝕性物質(zhì)的作用,削弱了軟管強(qiáng)度,致使高壓時(shí)破裂。出現(xiàn)這種情況,一般伴有外層斷裂、擦傷或嚴(yán)重變質(zhì)的現(xiàn)象,使外層失去了對(duì)加強(qiáng)層的保護(hù)作用。這時(shí)必須先檢查和排除對(duì)外膠層的機(jī)械破壞、化學(xué)腐蝕以及高溫烘烤等不良因素,然后再更換軟管。但是,也有外膠層保持良好但加強(qiáng)層生繡而破裂的情況,且破裂口通常在距離軟管接頭200mm的范圍內(nèi),其原因多數(shù)是接頭不合格,由于濕氣進(jìn)入外套的內(nèi)邊緣,使加強(qiáng)層吸收濕氣,導(dǎo)致生銹引起軟管耐壓強(qiáng)度降低而破裂。
⑵軟管加強(qiáng)層未生銹。但出現(xiàn)不規(guī)則斷絲現(xiàn)象若軟管破裂,剝?nèi)ネ饽z層檢查未發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)層生銹,但加強(qiáng)層長(zhǎng)度方向出現(xiàn)了不規(guī)則斷絲,其原因主要是軟管受到高頻沖擊力的作用。編織加強(qiáng)層的鋼絲與鋼絲之間有很多交叉點(diǎn),當(dāng)管內(nèi)壓力發(fā)生較大變化時(shí),這些交叉點(diǎn)也隨著管徑的變化而錯(cuò)動(dòng),使鋼絲之間相互摩擦。
4 破裂口處的故障
⑴軟管一處或多處破裂,裂口整齊發(fā)生。這種現(xiàn)象的原因主要是系統(tǒng)壓力過(guò)高,超過(guò)了軟管的耐壓能力。若系統(tǒng)壓力符合要求,應(yīng)檢查所用軟管的實(shí)際耐壓能力是否符合設(shè)計(jì)要求。
⑵軟管破裂處出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是軟管在安裝或使用過(guò)程中受到過(guò)分的扭轉(zhuǎn)所致。軟管受扭轉(zhuǎn)后,加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)改變,編織,纏繞鋼絲間的間隙增加,降低了軟管的耐壓強(qiáng)度,在高壓作用下軟管易破裂。因此,在使用或保管軟管過(guò)程中,不應(yīng)使軟管承受扭轉(zhuǎn)力矩,安裝軟管時(shí)盡量使兩接頭的軸線處于同一平面上,以免軟管在使用中受扭。
⑶軟管破裂口處鋼絲卷曲。有明顯的頸縮現(xiàn)象造成這種現(xiàn)象的原因是軟管受到過(guò)分的拉伸變形,各層分離,降低了耐壓強(qiáng)度。軟管在高壓作用下會(huì)發(fā)生長(zhǎng)度方向的收縮或伸長(zhǎng),一般伸縮量為常態(tài)下的+2%~-4%。若軟管在安裝時(shí)選得太短,工作時(shí)就會(huì)受到很大的拉伸作用,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)破裂或松脫等故障;如果軟管的跨度太大,則軟管自重和油液重量也會(huì)給軟管一個(gè)較大的拉伸力,嚴(yán)重時(shí)也會(huì)發(fā)生上述故障。因此,應(yīng)視具體情況采取相應(yīng)的解決辦法。若是由于安裝時(shí)拉得太緊,應(yīng)更換加長(zhǎng)的新管;若是因?yàn)榭缍忍?,則應(yīng)增設(shè)中間支撐夾。
5 使用液壓軟管時(shí)的注意事項(xiàng)
⑴軟管在高溫下工作時(shí)壽命極短。因此,軟管布置要盡量遠(yuǎn)離熱源,不得已時(shí)可采用安裝套管或隔熱板等裝置,以免軟管受熱變質(zhì)。(2)軟管安裝時(shí)不要與其他軟管或配管接觸,以免磨損破裂。在軟管必須交叉或工作可能與機(jī)械表面發(fā)生摩擦的地方,應(yīng)采用軟管夾或彈簧等保護(hù)裝置,以免膠管外層受到損傷。(3)軟管必須彎曲時(shí),應(yīng)避免急彎,其彎曲半徑R≥(9~10)D(D為軟管外徑)。膠管接頭至開始彎曲處的直線段應(yīng)大于管子外徑的6倍。(4)軟管安裝時(shí)應(yīng)避免處于拉緊狀態(tài),而應(yīng)有一定的長(zhǎng)度余量。即使軟管兩端沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)之處,也要保持軟管松弛。當(dāng)軟管受壓時(shí),會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)度和直徑的變化,因而張緊的軟管在壓力作用下會(huì)產(chǎn)生膨脹,導(dǎo)致強(qiáng)度降低。(5)安裝過(guò)程中應(yīng)避免軟管扭曲。(6)軟管的彎曲與軟管接頭應(yīng)安裝在同一平面上,以防止扭轉(zhuǎn)。在特殊情況下,若軟管兩端的接頭需在兩個(gè)不同的平面上時(shí),應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b卡子將軟管分為兩部分,使每一部分在同一平面上。(7)若軟管配置在關(guān)鍵部件上,建議對(duì)其進(jìn)行定期檢查或更換。