液压油管的设计与制作3

目录TOC\o"1-5"\h\z摘要 3引言 4\o"CurrentDocument"1液压的原理 5\o"CurrentDocument"1.1液压软管的造型设计 5\o"CurrentDocument"1.1.1三维造型 5\o"CurrentDocument"2液压软管概述 7\o"CurrentDocument"2.1液压软管的种类 8\o"CurrentDocument"2.1.1液压软管的种类 8\o"CurrentDocument"2.1.2液压油管的规格与型号 8\o"CurrentDocument"3软管的制作 9\o"CurrentDocument"4液压软管的特点和用途 10\o"CurrentDocument"4.1特点 10\o"CurrentDocument"4.2用途 10\o"CurrentDocument"5液压软管的执行标准与测试方法 10\o"CurrentDocument"5.1液压软管的执行标准 10\o"CurrentDocument"5.2液压软管的压力测试 106液压软管的常见问题与注意事项 10\o"CurrentDocument"6.1常见问题 10\o"CurrentDocument"6.2液压胶管总成故障的类型、原因及解决办法 10\o"CurrentDocument"6.3注意事项 11结论 13致谢 14\o"CurrentDocument"参考文献 15液压油管的设计与制作113020321李瑜柠浙江湖州永佳液压五金制品厂绍兴职业技术学院机电工程学院指导教师：戴新美摘要：本文就液压的工作原理，造型设计，液压软管的种类、规格、型号，软管的制作，液压软管的特点、用途，软管的执行标准与测试方法以及其常见的一些问题、注意事项做了一个简单地分析和研究。关键词：液压软管；种类；执行标准；造型设计引言：21世纪中国海洋石油开发战略中提出重点开发近海和浅海油田，因此，石油工业除了使用钻探油管、振动油管外，还要求使用浅海输油油管。浅海海底输油油管国内已有生产，但飘浮式或半飘浮式输油油管和深海海底输油油管目前仍然依靠进口。随着煤炭工业用油管主要有液压支架胶管管。近年来，有些煤矿液压支架的压力要求已经提高，一部分钢丝编织胶管不能满足其性能要求，要求改用钢丝缠绕油管。此外，为防止煤矿井下采煤过程中煤尘污染和提高生产安全性，增加了煤矿用油管的品种，如煤层探水封孔器伸缩油管，用于煤矿井下工作面综采前对煤层进行注水、注浆等作业。据报导，国内已有厂家生产，并经十几家煤矿试用，可替代同类进口产品。中国海洋石油开发战略的实施，海洋石油开采对油管性能的要求将不断提高。液压原理各种相关机械以各种液压油作为其工作的介质，然后再通过油泵将原机的机械能也就是动能转化成液压油的压力能，最后再通过一系列的能量转化将其能量转化成我们所需的机械能，以此来达到我们想要的目的，这就是我们所说的液压传送。当上述的能量转换过程受到外界的各种因素的影响时，那么就会影响到我们正在工作中的组件，这样就会使得各部分组件的工作所产生的效益产生一定的差异而达不到我们想要的结果。在运作系统中包括动力组件、控制元件和功能执行组件，并通过油液传递功率，这也就是我们所说的液压控制，它和液压传动基本一样。液压控制中具有很好地信息反馈装置，该装置的作用主要是执行元件的输出量反馈回去与输入量进行比较，用比较后的偏差来控制系统，使执行元件的输出随输入量的变化而变化或保持恒定，而液压传动则没有这个信息反馈系统。介于上述二者之间的一种控制也就是我们所说的比例控制。该控制系统是在通断式控制元件和伺服控制元件的基础上发展起来的一种新型的电――液控制元件，该控制系统同时具备了以上两种系统的一些特点，用于用手调的通断式控制不能满足要求，但也不需要伺服阀对液压系统那样严格的污染控制要求的场合液压软管的造型设计三维造型三维软件（此处以Creo为例）设计中要求不同结构、状态的物料需要使用不同的物料号，而三维设计的底层代码设计并不能满足实际业务应用需求。比如同一根软管（相同规格、长度）在不同应用场景中可能有不同的状态（不同装配或同一装配的不同位置安装时，所呈现出的实际绕行状态不同），在Creo中要求必须是不同的物料号，事实上他们是同一个物料。Creo软件要求与现有业务的不符的问题通过什么方式解决呢？对于这种对立的问题解决，或其中一方妥协，或双方妥协，或通过第三方解决。不同结构对应不同物料，对于三维设计软件来说，这是基本的技术要求；相同物料虽然在不同位置以不同形态存在，但是对设计者而言，实际上确实是同一物料。设计思路：输入液压原理图，输出二维设计图。设计过程：空间管路的设计过程，是数值逼近与优化设计的过程。设计的过程中，要把一些非几何因素进行数值化，并参与计算与循环。设计方法:一般常用CAD系统来绘制二维设计图纸，但不直观，同时效率低。若直接用三维来设计液压集成块，并直接编辑和调整对象，将会提高设计过程中的直观性，可以做到边设计边调整。在Cre。中，对每一个安装状态的软管定义不同的物料编号，通过集成将不同状态的软管检入PDM系统，而在PDM中对这些不同状态不同编号的软管通过增加相同的物料属性“物料号（采购）”，实现Cre。中不同状态相同软管不同编号向PDM系统中相同物料编号的单个（或批量）转变。从Creo至PDM，从PDM至ERP的演变过程详见图1。CrtoBOM■JHM*iRUMPDMBOMERP&OIW4箕*・I.FPEW-苗i. It心2上CrtoBOM■JHM*iRUMPDMBOMERP&OIW4箕*・I.FPEW-苗i. It心2上11-——■!3.Afl'T.］卜对*4.牛~£＞归讥申"旅汁广酌百”克阳：一FDW_CG_1小狀盲片库1・Crs.H吕戊卜-J'12AJEX>id-I*：刖引许.Bt17廿・二.■if*JJ.少I-i■-图1Creo-PDM-ERP液压软管BOM结构演变过程分析图1可看出，相同软管在不同状设计态下Creo设计中采取的是不同物料号，满足三维设计软件和设计者准确查看物料号需求；相同软管在不同状设计态下PDM中给出相同的ERP采购物料号，满足设计者查看BOM基本需求；相同软管在不同设计状态下从PDM发布至ERP过程中，根据ERP采购物料号按照实际采购需求进行自动汇总满足了采购业务需求。原Creo不能处理的技术问题、ERP不便处理的业务问题通过在Creo中增加“ERP采购物料属性”并集成至PDM，然后从PDM通过一定的逻辑汇总发布至ERP得到了很好的解决。该解决方案的展示效果示意详见图2。

4汁;沁01软管02图2物料号（采购）属性解决方案示意图4汁;沁01软管02图2物料号（采购）属性解决方案示意图盘头00-1瀚如香在委个囉敕t态01、02f s敕苦3d鞅肓转祀堆闻400接ikM-21）首先用“基本曲线”工具画出长直径40毫米的圆2）圆画好后用“拉伸”工具进行实体拉伸，在窗口的“插入”中“设计特征”的“拉伸”图案，用鼠标选中画好的圆，拉伸成1000毫米长的实体3）在第一个圆的平面上创建一个基准平面，再以第一个圆上的中心再画一个直径25毫米的圆，再以这个圆为“拉伸”图案，向第一个圆的拉伸方向进行拉伸并截取材料液压软管概述液压软管主要由耐液体的内胶层、中胶层、2或4或6层钢丝缠绕增强层、外胶层组成，内胶层具有使输送介质承受压力，保护钢丝不受侵蚀的作用，外胶层保护钢丝不受损伤，钢丝层是骨架材料起增强作用。产品主要用于矿井液压支架、油田开采，适宜于工程建筑、起重运输、冶金锻压、矿山设备、船舶、注塑机械、农业机械、各种机床以及各工业部门机械化、自动化液压系统中输送具有

一定压力（较高压力）和温度的石油基（如矿物油、可溶性油、液压油、燃油、液压软管的种类液压软管的种类液压软管种类主要有以下几种：高压钢丝编织胶管、高压钢丝缠绕胶管、大口径高压胶管、钢丝（纤维）增强尼龙弹性体树脂管、钢丝增强软、超高压软管、耐高温软管、聚氨酯胶管。液压油管的规格与型号液压软管型号及规格品种 规格型号单元序号 产品单元 序号 产品品种 规格m）号1©5〜1 钢丝增强液压橡胶软管 ©51钢丝增强液压橡胶软管和软管组合件2钢丝增强液压橡胶软管组合件©5〜©513钢丝增强液压橡胶软管和软管组合件©5〜©512钢丝缠绕增强外覆橡胶的液压橡胶软管和软管组合件4钢丝缠绕增强外覆橡胶的液压橡胶软管©6.3〜©515钢丝缠绕增强外覆橡胶的液压橡胶软管组合件©6.3〜©516钢丝缠绕增强外覆橡胶的液压橡胶软管和软管组合件©6.3〜©513计量分配燃油用橡胶和塑料软管及软管组合件71型：织物增强软管©12〜©4082型：织物和螺旋金属丝增强软管©12〜©4093型：细金属丝增强软管©12〜©4010计量分配燃油用橡胶和塑料软管组合件©12〜©404家用煤气软管11家用煤气软管©9、©135旋转钻井设备水龙带12旋转钻井设备水龙带©38〜©51©63.5〜©1526气体焊接橡胶软管13氧气橡胶软管©6.3〜©12.514乙炔橡胶软管©6.3〜©10软管的制作1、钢丝编织胶管制作用混炼机按配方混炼出内层胶、中层胶和外层胶；用挤出机挤出内层油管，包覆在涂了脱模剂的软芯或硬芯上（液氮冷冻法也可不用管芯）2、压延机压成中层胶薄片，加隔离剂收卷并按工艺要求裁成规定宽度3、将含管芯内层油管在缠绕机或编织机上缠绕上镀铜钢丝或镀铜钢丝绳，同时在缠绕机或编织机将中层胶薄片同步缠绕在每两层镀铜钢丝或镀铜钢丝绳间，缠绕钢丝起头和结尾处绑扎（有些早期缠绕机需预先将镀铜钢丝进行预应力定型处理）4、再次在挤出机上包覆上外层胶，然后再包缠铅或布硫化保护层5、通过硫化罐或盐浴硫化6、最后拆去硫化保护层，抽出管芯，扣压上管接头，抽样打压检验。总之，制造高压油管使用设备多、原料种类多，生产工艺复杂。但近年来以塑料或热塑性弹性体为主要原料的液压油管生产工艺可适当简化，但原料价高，仍以橡胶原料为主。液压软管的特点和用途特点胶管选用特种合成橡胶配合制成，具有优良的耐油、耐热、耐老化性能。胶管承压力高，脉冲性能优越。管体结合紧密，使用柔软，在压力下变形小。胶管具有优良的耐曲绕性和耐疲劳性。用途液压油管主要用在液压支架和原油开采，它的应用对工程建筑、起重运输、冶金锻压、矿山设备、船舶、注塑机械、农业机械、各种机床以及各工业部门机械化、自动化液压系统中输送具有一定压力（较高压力）和温度的石油基（如矿物油、可溶性油、液压油、燃油、润滑油）及水基液体（如乳化液、油水乳浊液、水）等和液体传动用，最高耐工作压力可达60MPa。液压软管的执行标准与测试方法液压软管的执行标准a液压软管国内和外贸中经常用到的标准包括DIN、SAE、ISO和GB/T标准；b钢丝编织液压软管的标准为：DINEN853、SAEJ517、GB/T3683-2011、IS01436；c钢丝缠绕液压软管的标准为:DINEN856、SAEJ517、GB/T10544-2003、IS03862。5.2液压软管的压力测试软管总成以2倍的最高工作压力进行静压试验，至少保压60s经过耐压试验后，软管总成未呈现泄漏或其它失效迹象，则认为通过了该试验6液压软管的常见问题与注意事项常见问题工程机械液压管路件常见故障；工程机械中液压管路件常见故障主要有液压胶管总成故障和液压钢管总成故障、管接头故障3种"液压胶管总成是液压胶管（钢丝缠绕!编织胶管,棉线胶管等）与管接头（芯子、外套、螺母或法兰芯）经专用设备扣压连接形成组合件,可直接与液压管路中其它部件装配连接"液压钢管总成一般由无缝钢管与管接头焊接而成,也有将卡套!螺母直接装配在钢管上的卡套。a外胶层的故障b内胶层的故障c加强层的故障d破裂口处的故障液压胶管总成故障的类型、原因及解决办法对液压胶管总成来说,扣压部位是整个总成的最薄弱部位,发生的质量问题多集中于此"此外,由于橡胶存在老化问题,当超过一定期限时,扣压部位也会发生渗漏"因此,液压胶管总成属于易损件,应定期更换,以免酿成事故"液压胶管总成常发生的故障类型有如下6类:扣压部位渗漏、胶管炸裂、胶管砂眼漏油、胶管总成接头处漏油、胶管外胶龟裂、胶管内壁清洁度"。扣压部位渗漏；由于扣压尺寸控制不好,橡胶老化将引起扣压部分渗漏"在实际操作中,橡胶管与芯子的配合尺寸和扣压量的选择至关重要"橡胶本身的伸缩变形造成其尺寸控制较难,目前国内!外技术都没有办法将其公差控制在较小的范围内〃如沈阳ISR公司生产的19管，公称直径内孔为19?0.5mm,二层钢丝编织增强层外径为27.5?0.8mm〃而根据国标或部标，选用的芯子外径为19?0.1mm，外套内孔为28.5?0.1mm，外径为37?0.1mm〃要将管芯装配在一起，累积公差就有？1.4mm,而橡胶的最佳压缩比为0.42~0.5mm,若再考虑到扣压后芯子和外套的收缩变形，那么单靠控制其扣压量就希翼达到最佳压缩比是比较困难的〃尽管从理论上来说容易控制，但在批量生产的实际操作中困难较大〃主要原因有:橡胶管原因；橡胶管尺寸精度不统一，即使同一批胶管，不同的部位，其内孔尺寸也不一致，这是由目前胶管的生产工艺决定的〃现在的胶管生产工艺有芯编织和无芯编织两种，均只能将尺寸控制在公差范围内而不能保持均匀一致性;内胶配方和生产不能保持其硬度和成形收缩比的一致“性”。注意事项一、 管子内径：软管的内径。二、 胶管在使用及设计中应注意下列事项：1、胶管的弯曲半径不宜过小，一般不应小于《液压软管总成技术特征》中规定的值。胶管总成与管接头的连接处应有一段直的部分，此段长度不应小于管外径的两倍。2、胶管总成的长度应考虑到胶管在通入压力油后，长度将发生收缩变形，一般收缩量为管长的3〜4%。因此胶管总成安装时，不允许处于拉紧状态。3、 胶管总成在安装时应保证不发生扭转变形。胶管的接头轴线应尽量放置在运动的平面内，避免两端互相运动时胶管受损。4、 胶管应避免与机械上尖角的部位相接触和摩擦，以免管子损坏。三、安全措施：为保证胶管总成安全可靠的使用，下列事项特别注意。1、 压力：软管规定的工作压力通常情况下不能小于最大系统压力,只有在不常使用的情况下,才允许提高20%；对于使用频繁、经常弯扭者要降低40%。系统的冲击压力若高于软管规定的工作压力，不仅降低液压软管使用寿命，且可能导致人身设备事故。2、 温度：流体温度与环境温度，无论是稳定的还是瞬时的，均不得超过软管的耐温极限、温度低于或高于软管的推荐温度，均可降低软管性能，造成软管损坏，从而引起泄漏。3、 流体兼容性：软管中的流体，应符合产品样本中“用途”中