液壓軟管常見故障分析

                                                  工程機(jī)械用橡膠液壓軟管常見故障及原因分析

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，但人們往往不分析故障原因而只是簡單地更換軟管，使用不久后又會重復(fù)相同的故障。液壓軟管的松脫或破裂，不僅浪費(fèi)液壓油、污染環(huán)境，而且影響工作效率，甚至發(fā)生事故，危及人機(jī)安全。
液壓橡膠軟管分為高壓膠管和低壓膠管兩種，高壓膠管為鋼絲編織，纏繞膠管，一般由外膠層、鋼絲加強(qiáng)層、中膠層和內(nèi)膠層4部分組成；內(nèi)膠層直接與液壓油接觸，一般用合成橡膠制成。膠管的承載能力取決于鋼絲加強(qiáng)層，該層是膠管的骨架，通常用鋼絲編織，纏繞而成。高壓、超高壓多采用多層鋼絲編織，纏繞骨架；低壓膠管以編織棉、麻線代替編織鋼絲，一般用于低壓回油管道。液壓軟管的故障原因主要有：安裝與使用不當(dāng)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理和軟管制造不合格等。
1、外膠層的故障 
1．1 軟管外表出現(xiàn)裂紋
在寒冷環(huán)境下，軟管外表出現(xiàn)裂紋會使軟管受到彎曲。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。因此，在寒冷環(huán)境下不要隨意搬動軟管或拆修液壓系統(tǒng)，必要時(shí)應(yīng)在室內(nèi)進(jìn)行。如果需要長期在較寒冷環(huán)境中工作，應(yīng)更換耐寒冷軟管。
1．2 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。鋼絲編織，纏繞膠管接頭與膠管連接端有可拆式、扣壓式兩種形式，可拆式接頭外套和接頭芯上有六角外形，接頭芯的外壁呈圓錐形，便于拆裝膠管。接頭芯與螺母連接后，穿入鋼絲防止松脫?？蹓菏侥z管接頭由接頭外套和接頭芯組成，裝配時(shí)需剝離外膠層，套人接芯頭，擰緊接頭外套，然后在專用設(shè)備上用模具扣壓，使膠管得到一定的壓縮量，以達(dá)到緊密連接。
1．3 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。這一故障一般出現(xiàn)在管道彎曲處，應(yīng)檢查更換軟管，并確保軟管在使用中彎曲半徑符合技術(shù)要求。
1．4 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)間過長自然老化的表現(xiàn)。由于老化變質(zhì)，外層不斷氧化使其表層發(fā)生脆化，隨著時(shí)間的延長脆化層加深，軟管在使用中只要受到輕微彎曲，就會產(chǎn)生微小裂紋。遇到這種情況，應(yīng)更換軟管。
 2、內(nèi)膠層的故障
 2．1 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，軟管過熱，會使增塑劑溢出。另外，過熱的油液通過系統(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)致油溫過高和油液分解的因素后更換軟管。若僅僅是軟管破裂口下方的內(nèi)膠發(fā)硬而上方保持良好，這則說明軟管破裂處過分?jǐn)D壓、彎曲過急或扭轉(zhuǎn)等現(xiàn)象導(dǎo)致油液發(fā)熱和加快氧化，會造成內(nèi)膠發(fā)硬。
 2．2 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
 3．1 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，使外層失去了對加強(qiáng)層的保護(hù)作用。這時(shí)必須先檢查和排除對外膠層的機(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200 mm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。
 3．2 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，使鋼絲之間相互摩擦。若軟管受到高頻沖擊壓力，交叉點(diǎn)會發(fā)生頻繁摩擦，導(dǎo)致鋼絲折斷。對于經(jīng)常受到高頻沖擊的軟管，應(yīng)選用鋼絲纏繞骨架作為加強(qiáng)層。
4、 破裂口處的故障
 4．1 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)壓力過高，超過了軟管的耐壓能力。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。
4．2 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程中受到過分的扭轉(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。
4．3 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發(fā)生長度方向的收縮或伸長，一般伸縮量為常態(tài)下的+2％ ～一4％ 。若軟管在安裝時(shí)選得太短，工作時(shí)就會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給軟管一個(gè)較大的拉伸力，嚴(yán)重時(shí)也會發(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
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)
(1)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)有一定的長度余量。即使軟管兩端沒有相對運(yùn)動之處，也要保持軟管松弛。當(dāng)軟管受壓時(shí)，會產(chǎn)生長度和直徑的變化，因而張緊的軟管在壓力作用下會產(chǎn)生膨脹，導(dǎo)致強(qiáng)度降低。
(5)安裝過程中應(yīng)避免軟管扭曲。當(dāng)軟管受到輕微扭轉(zhuǎn)時(shí)，就可能使其強(qiáng)度降低或松脫接頭。
 (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，建議對其進(jìn)行定期檢查或更換。