影响高压胶管总成质量的因素

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影响高压胶管总成质量的因素

一、高压胶管总成的构成和分类

液压软管接头总成由胶管和金属接头两部分构成。主要按工作压力范围和胶管与接头的连接形式来分类。 １．按工作压力范围分类

１）低压 工作压力在３ＭＰ ａ以下，主要是棉线（纤维）编织的液压胶管。主要用于控制油路、汽车刹车管路以及某些液压机床中。

２）中压 工作压力在３～１０ＭＰａ之间，主要是钢丝编织的Ⅰ，Ⅱ型大通径（　２５以上）液压胶管。主要用于中、低压油路和回油路

３）高压 工作压力在１０～３１．５ＭＰａ之间，主要是钢丝编织　２５以下的Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型和钢丝缠绕管。主要用于高压系统。

４）超高压 工作压力在３１．５ＭＰ ａ以上，主要是钢丝编织　３１．５通径以下的钢丝缠绕管。随着超高压大功率液压机械的发展，对它的需求愈来愈大。

２．按胶管与接头的连接方式分类有：有可拆式和扣压式

１）扣压式胶管接头总成是胶管与接预配后，用外力迫使接头外套在冷态下向内收缩一定尺寸，使胶管与接头连接可靠。

２）可拆式总成，其接头与胶管是通过有外锥的芯子压缩胶管的内胶层，使其紧贴接头套的内锥。即靠芯子与接头套之间形成的倒锥形间隙，同时压迫胶管的内外胶层来连接。但连接质量不稳定。所以国内专业厂家一般采用扣压式。

二、液压胶管接头总成结构和性能的关系。

１、胶管

gates液压胶管由内胶层、增强层和外胶层组成（如图７），内胶层直接与油液接触，故要求在长期工作状态下不应受流体腐蚀，能防漏。在增强层作用下能承受一定压力。因此，宜采用丁腈橡胶，除胶料外，影响性能的主要因素还有内胶层的硬度、厚度和永久变形量。硬度和永久变形量对密封性能影响很大。一般硬度高、压缩后的永久变形量小，密封性能则愈好。一般是在７０～８５邵氏硬度，压缩永久变形５０％时为最好。内胶层厚度最好为１．５～２．５ｍｍ，太厚会在扣压时增加其流动量，造成多余的胶在接头芯套与胶管的接触端面内堆积，减小流通截面；太薄会在扣压时被压裂。同时内胶层壁厚均匀性也很重要。如果厚度不均，压缩后会造成一面裂断、一面堆胶。内胶层表面出现的麻坑也是影响性能质量的重要因素。

２）液压胶管主要依靠增强层来承受压力。编织胶管是靠胶浆与内外胶层粘牢，由于同一编织层内钢丝之间的相互接触，在承受动压时会因各自伸缩不一而造成钢丝相互之间的磨擦而影响其耐久性。而缠绕管是由缠绕方向不同的两层形成一个工作层，在两层之间有中间胶，因此同一工作层的两层钢丝之间没有交叉点。所以不会在承受动压时同于钢丝间的交叉弯曲而形成应力集中或摩擦磨损。故耐久性好，能承受高压。

３）液压胶管的外胶层粘在增强层上起保护作用，一般采用氯丁橡胶。应注意防止其老化龟裂而影响整个胶管的寿命。

２．接头

扣压式胶管接头由接头芯子、螺母、和外套组成。

１）接头芯子，其影响性能的主要因素为芯杆长度、结构形状、壁厚和材质。从密封和防止拔脱的角度，要求芯杆愈长愈好，但太长会浪费材料和增加制造成本。另外，为防止扣压时芯子端部造成堆胶，一般设计要求其长度比外套略长即可。

２）芯杆部结构形状有多种，其中主要有Ｒ槽（图１）和锯齿形槽（图２）都可增大摩擦面，为橡胶流动提供容胶槽。目前钢丝编织管都用Ｒ槽，压力更高的缠绕管则用锯齿形槽。

３）材质：接头芯子材料一般采用２０＃，３５＃，４５＃碳素结构钢，为防止扣压时芯子内孔变形而增加液阻，芯子壁厚应注意选取，一般为１．５～３．５ ｍｍ，通径大取大值，芯子外圆与胶管内孔不允许过大的过盈量，会损伤内胶，使装腔配困难。芯子内孔过小会增加液阻造成压降损失。由于芯子外圆直径受到上述限制。而胶管本身的尺寸变化又大，为了达到接头总成性能最小通过量的要求，必须通过优化扣压量来解决。

３．接头外套。其形状如图３。其内孔尺寸应适当大于增强层尺寸，否则无法装入，甚至会造成增强层彻底散头现象。一般间隙为１～１．５ｍｍ。外套内部的槽形会直接影响接头质量。目前有直孔无槽式、锯齿槽式以及环形和锯齿槽组合式。（图３）

棉线（纤维）编织胶管因使用压力低，拔脱力小，都采用无槽式结构。钢丝编织胶管在扣压时其增强层易产生弯曲变形，多采用锯齿形。钢丝缠绕管一般层数较多，增强层的单边厚度最大可达３．６ｍｍ，扣压时要使增强层形成波浪形变形而嵌入槽内就必须采用环形和锯齿形槽相组合，这种槽形比锯齿槽宽２／３，其抗拔脱力更强。

三、扣压工序是影响质量的最主要因素。

影响扣压式胶管接头总成质量的最主要工艺因素是扣压工序。目前主要有两种扣压方式，一种是轴向推入式（图４）可在通用压机上用专用模具来实现。其扣压量不易调整，在扣压过程中容易损伤外套外表面。为了取出扣压件。必须把模具做成对开式。这就有合缝，使成品外观不好。另一种为径向扣压式（图５）

其模具有对开、三瓣、六瓣和八瓣模之分。适合批量生产一般用六瓣和八瓣模具，保证扣压质量的基础是正确掌握胶管的内胶压缩量和外套的扣压量。根据生产实践的检验。可采用以经验公式来计算内胶压缩量比较简便（参看图６和图７）。

ｔ＝（Ｂ－ｅ＋ｆ）×ｘ

ｔ－内胶压缩量（或外套扣压量、单边）ｍｍ、 Ｂ－内胶单边厚度，ｍｍ；（Ｂ可直接测量，也可按下式计算）

Ｂ＝（ｄ２－ｄ）／２－ｎｔ１

ｄ－胶管钢丝层外径，ｍｍ ｄ－胶管内径，ｍｍ

ｎ－中胶层数（二层钢丝，一层中胶；三层钢丝２层中胶）

ｔ－中胶层厚度，其值为０．３ｍｍ

ｅ－接头芯子对胶管内孔扩张的涨量ｍｍ，ｅ＝（ｄ２－ｄ）／２

ｄ１－芯子外径，ｍｍｌ

ｆ－接头套与胶管钢丝层外径的间隙，ｍｍ ｆ＝（ｄ３－ｄ２）／２

ｄ３－接头套内径，ｍｍ

ｘ—内胶层压缩量的百分数（钢丝编织胶管为４０～５０％，一层钢丝时取４２％；二层钢丝时取４４％；三层钢丝时取４８％；钢丝缠绕管取５５～６５％；棉线纤维编织管取２０％左右。）

对于不剥外胶的纤维编织管Ｂ＝（胶管外径－胶管内径）／２。扣压后的套子外径Ｄ＝Ｄ－２ｔ．

文章来源：

上海洪硕机电设备有限公司--盖茨gates胶管，EMB接头一级经销商

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