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高壓油管質(zhì)量問(wèn)題及解決辦法
發(fā)布時(shí)間:2020-06-15瀏覽次數:2564

 1工程機械液壓管路件常見(jiàn)故障

  工程機械中液壓管路件常見(jiàn)故障主要有液壓膠管總成故障和液壓鋼管總成故障!管接頭故障3種"液壓膠管總成是液壓膠管(鋼絲纏繞!編織膠管,棉線(xiàn)膠管等)與管接頭(芯子!外套!螺母或法蘭芯)經(jīng)專(zhuān)用設備扣壓連接形成組合件,可直接與液壓管路中其它部件裝配連接"液壓鋼管總成一般由無(wú)縫鋼管與管接頭焊接而成,也有將卡套!螺母直接裝配在鋼管上的卡套式總成"。

  1.1液壓膠管總成故障的類(lèi)型!原因及解決辦法

  對液壓膠管總成來(lái)說(shuō),扣壓部位是整個(gè)總成的最薄弱部位,發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題多集中于此"此外,由于橡膠存在老化問(wèn)題,當超過(guò)一定期限時(shí),扣壓部位也會(huì )發(fā)生滲漏"因此,液壓膠管總成屬于易損件,應定期更換,以免釀成事故"液壓膠管總成常發(fā)生的故障類(lèi)型有如下6類(lèi):扣壓部位滲漏!膠管炸裂!膠管砂眼漏油!膠管總成接頭處漏油!膠管外膠龜裂!膠管內壁清潔度"。

  1.1.1扣壓部位滲漏

  由于扣壓尺寸控制不好,橡膠老化將引起扣壓部分滲漏"在實(shí)際操作中,橡膠管與芯子的配合尺寸和扣壓量的選擇至關(guān)重要"橡膠本身的伸縮變形造成其尺寸控制較難,目前國內!外技術(shù)都沒(méi)有辦法將其公差控制在較小的范圍內"如沈陽(yáng)ISR公司生產(chǎn)的19管,公稱(chēng)直徑內孔為19?0.5mm,二層鋼絲編織增強層外徑為27.5?0.8mm"而根據國標或部標,選用的芯子外徑為19?0.1mm,外套內孔為28.5?0.1mm,外徑為37?0.1mm"要將管芯裝配在一起,累積公差就有?1.4mm,而橡膠的最佳壓縮比為0.42~0.5mm,若再考慮到扣壓后芯子和外套的收縮變形,那么單靠控制其扣壓量就希翼達到最佳壓縮比是比較困難的"盡管從理論上來(lái)說(shuō)容易控制,但在批量生產(chǎn)的實(shí)際操作中困難較大"主要原因有:

  橡膠管原因

  橡膠管尺寸精度不統一,即使同一批膠管,不同的部位,其內孔尺寸也不一致,這是由目前膠管的生產(chǎn)工藝決定的"現在的膠管生產(chǎn)工藝有有芯編織和無(wú)芯編織兩種,均只能將尺寸控制在公差范圍內而不能保持均勻一致性;內膠配方和生產(chǎn)不能保持其硬度和成形收縮比的一致。

  2)芯子!外套尺寸的影響

  芯子外徑和外套內徑尺寸是影響扣壓量的關(guān)鍵尺寸,目前國內生產(chǎn)工藝都是根據外套的收縮量來(lái)控制扣壓量的"而芯子和外套的尺寸公差引入的扣壓量誤差卻為0.3mm"。

  芯子!外套收縮變形的影響!

  芯子!外套材質(zhì)不同,其機械性能的差異所引起的扣壓后變形收縮量也不一樣"如果外套硬度低,扣壓后塑性變形的內應力小,鎖緊力就??;外套硬度高,就可能會(huì )將鋼絲增強層扣斷,扣壓后內孔收縮后呈多邊形(目前均采用多瓣式哈夫扣壓機扣壓),因而造成鎖緊力不均,對密封極為不利"如果芯子硬度不一致,也會(huì )造成扣壓后其收縮變形量不同,硬度高,變形小,易造成鋼絲斷裂;硬度低,變形大,芯子尾端與膠管配合處呈鞍形,橡膠實(shí)際壓縮量小,容易造成滲漏"另外,因芯子!外套的內外徑尺寸的偏心也會(huì )造成扣壓時(shí)變形量不均勻,對密封性能也是極為不利的"所以,改進(jìn)膠管生產(chǎn)工藝!有效控制芯子和外套的材料及扣壓量等措施均可有效控制扣壓部分的滲漏"。

  1.1.2膠管炸裂

  膠管炸裂有兩種現象,首先是炸口位置:一是炸口位置在膠管兩端離外套25cm之內,二是炸口在距外套25cm之外;其次是炸口形狀:一是炸口無(wú)規則狀;二是炸口較規則,呈線(xiàn)形"根據膠管炸口的距離和形狀可以判斷膠管總成故障為膠管總成制造原因!膠管自身原因兩類(lèi)。

  如果膠管炸裂處在離外套25cm之內,這屬于膠管總成的制造原因"扣壓量太大,會(huì )使鋼絲被扣斷;系統壓力過(guò)高,外套處是總成的最薄弱環(huán)節,也會(huì )引起炸裂;膠管使用工況較為惡劣,工作時(shí)伸縮頻次較快,在工作時(shí)同時(shí)有伸縮變形應力和扭曲應力,都會(huì )影響膠管的使用壽命。

  因此控制扣壓量及系統壓力,改變工況等都可以較好地削弱膠管總成的制造原因造成的破壞"例如某機械廠(chǎng)50型裝載機鏟斗升降臂油缸所用的19-L1152BZ油管,鏟斗在工作時(shí),油管不僅要承受彎曲應力,同時(shí)還要承受扭曲應力,因此其故障頻率高"后經(jīng)技術(shù)改進(jìn),將膠管長(cháng)度加長(cháng)為1252mm,減少了彎曲和扭曲應力的影響程度,降低了故障頻次,在一定程度上降低了故障的概率"但要徹底解決還得改善工況,改變連接鋼管空間位置,從而改善軟管的使用工況"如果膠管炸裂處在離外套25cm之外,這屬于膠管本身的原因"一是膠管制造原因,二是膠管設計安裝位置不合理"如炸裂口處呈規則線(xiàn)狀,則是膠管質(zhì)量原因,如鋼絲生產(chǎn)編織時(shí)的接頭處或鋼絲的機械強度不夠,也有的是膠管的選用不當所造成的"如炸裂口處呈無(wú)規則狀,可能是膠管總成安裝后彎曲半徑過(guò)小或彎曲扭曲疲勞所引起,亦或是膠管受到外力機械損傷所致"例如30F型裝載機系統改進(jìn)時(shí),選用一根25/2S-1500C=45F膠管總成替代原有的25管(25二層鋼絲編織膠管,工作壓力為14Mpa;25/2S二層鋼絲纏繞管,工作壓力為18Mpa),25/2S管在工作一個(gè)月以后陸續出現膠管炸裂現象,炸口位置發(fā)生在兩個(gè)地方:一是在距外套20~30cm處,一是在中間位置"炸口形狀沿鋼絲纏繞方向成直線(xiàn)形"因25二層鋼絲編織膠管工作壓力達不到設計壓力才選用25/2S二層鋼絲纏繞管,但設計人員不了解25/2S二層鋼絲纏繞管的實(shí)際性能和使用要求:工作時(shí)不能小于最小彎曲半徑360mm,不能在動(dòng)壓情況下使用"因而設計時(shí)只考慮了其工作壓力是否滿(mǎn)足使用要求"況且25/2S二層鋼絲纏繞管因其結構的局限性,二層鋼絲纏繞,層與層之間的約束力小,只能使用在靜壓和膠管基本不動(dòng)的情況下"所以膠管總成發(fā)生故障就難以避免了"最后重新生產(chǎn)了一種25二層鋼絲編織膠管,增加鋼絲層的強度,將工作壓力提高到21Mpa,才最終解決了問(wèn)題"。

  1.1.3膠管砂眼漏油

  砂眼漏油的現象一般表現為膠管外膠鼓泡后滲漏或呈線(xiàn)性噴射"膠管砂眼漏油多是由膠管質(zhì)量原因引起的"如內膠含有雜質(zhì),局部有損傷或脫模時(shí)都會(huì )產(chǎn)生缺陷"但有時(shí)外膠鼓泡并不一定是砂眼,只有進(jìn)行解剖分析才能得出正確結論"例如內膠因疲勞而破裂,液壓油就會(huì )從破裂處滲出,沿著(zhù)增強鋼絲層滲透擴散,在外膠的薄弱處形成油泡,形成和砂眼漏油一樣的現象"這需要從提高膠管質(zhì)量著(zhù)手解決問(wèn)題。

  1.1.4膠管總成接頭處漏油

  接頭處滲漏主要是由于膠管總成接頭與液壓系統其它部位連接的過(guò)渡接頭尺寸精度不符造成的"例如卡套式膠管總成與24b內錐管接頭連接時(shí)常會(huì )由于卡套裝配不好或內錐管接頭質(zhì)量問(wèn)題引起配合處滲漏"例如C型膠管總成與擴口式管接頭配合連接時(shí),總成接頭為60b錐,擴口式管接頭為60b外錐,兩者角度公差均為?30c,假設兩者尺寸恰好是分別處于上下極限,則實(shí)際是線(xiàn)密封配合,如裝配時(shí)擰緊力不夠或工作中的振動(dòng)過(guò)大都易造成滲漏。

  所以,合理設計連接裝配尺寸!提高裝配精度是非常必要的"。

  1.1.5膠管外膠龜裂

  膠管的內膠是耐油密封層,中間是鋼絲增強層,外膠層只是一層保護層,似乎其作用微不足道,但起著(zhù)保護!美觀(guān)作用"工程機械室外作業(yè)較多,膠管的外膠應具備抗紫外線(xiàn)的能力,否則日曬雨淋,膠管的外膠會(huì )老化龜裂,影響美觀(guān),讓用戶(hù)誤以為膠管已損壞"針對特殊用途的膠管應選用不同的膠料配方,以滿(mǎn)足需要"如龍巖工程機械有限公司一批發(fā)往青藏高原的裝載機,專(zhuān)門(mén)加了一層錫箔護在膠管外表面以抵御高原紫外線(xiàn),就很好地解決了這一問(wèn)題"。

  1.1.6膠管內壁清潔度

  膠管在斷料后,在斷口處會(huì )積聚大量的橡膠粉末,有芯編織的膠管內壁會(huì )殘留脫模用的硅油和滑石粉,硅油和橡膠粉末混合在一起很難清除"另外,管接頭上的毛刺鐵屑或其它臟物如果進(jìn)入液壓系統會(huì )污染液壓油,造成系統其它部件發(fā)生嚴重故障"采用新開(kāi)發(fā)的海綿!壓縮空氣的辦法可以很好解決上述問(wèn)題,同時(shí)要防止生產(chǎn)過(guò)程中的其他二次污染,如車(chē)間環(huán)境的清潔,測試液的清潔等。

  1.2液壓鋼管總成常見(jiàn)故障類(lèi)型!原因及解決辦法

  因鋼管安裝時(shí)可彎曲程度較小,故對鋼管總成的位置精度要求較高,故鋼管總成常見(jiàn)故障為空間位置精度不符,不能安裝連接"工程機械惡劣的工作條件,如振動(dòng),對焊接處焊縫和與膠管總成!管接頭等連接密封處易松動(dòng)而發(fā)生滲漏"

  1.2.1空間位置精度不符

  這類(lèi)問(wèn)題一般在裝配連接時(shí)就可發(fā)現,可得到及時(shí)糾正,對整輛工程機械質(zhì)量不會(huì )發(fā)生太大影響"對鋼管總成的測繪設計!鋼管的彎制!焊接時(shí)的工裝夾具等需要提出較高要求,以保證產(chǎn)品的空間位置精度"如果尺寸有誤差,安裝時(shí)強制借位,會(huì )使鋼管總成產(chǎn)生內應力,當機械工作時(shí),其振動(dòng)會(huì )造成焊縫或接頭密封處滲漏"。

  1.2.2鋼管總成滲漏

  鋼管總成滲漏問(wèn)題多發(fā)生在焊縫處和接頭處"一般鋼管或接頭的砂眼!裂紋引起的滲漏在產(chǎn)品測試時(shí)就可發(fā)現,也有一些也會(huì )在使用一段時(shí)間后發(fā)生"鋼管總成滲漏發(fā)生在焊縫處。

  鋼管總成焊接處滲漏的主要原因是由焊接質(zhì)量問(wèn)題引起的"無(wú)縫鋼管的材質(zhì)一般為20#鋼,管接頭的材質(zhì)多用35#或45#鋼,兩種含碳量不一致的材料焊接在一起,焊接應力大,兩種材料難于熔合,易產(chǎn)生氣孔!砂眼或發(fā)生脫焊現象"目前主要采用的焊接方法是手工電弧焊!二氧化碳氣體保護焊和釬焊,因此,改善滲漏問(wèn)題最為關(guān)鍵的就是焊接前需對焊接部位進(jìn)行除銹!除油,開(kāi)出焊接坡口等處理環(huán)節,如有條件還可以進(jìn)行預熱等"。

  鋼管總成滲漏發(fā)生在接頭處鋼管總成與其它零部件的密封常采用卡套式!擴口式!法蘭式等幾種密封形式"管接頭處滲漏的原因有多種,如螺紋連接的松動(dòng)造成密封失效,密封配合處的機械損傷,或總成與其它零部件的配合精度都會(huì )造成滲漏"例如,/O0形圈溝槽太深,密封圈的老化,機械振動(dòng)引起的配合處松動(dòng),擴口式錐形密封面的磕碰傷等都會(huì )引起密封失效"所以,鋼管總成一定要注意保護好配合密封面,避免在生產(chǎn)!運輸!裝配時(shí)造成對密封面的機械損傷。

  1.2.3鋼管總成的清潔度

  正如膠管總成一樣,液壓系統對鋼管總成的清潔度也有較高要求"鋼管總成的清潔度比膠管總成更難達到要求"影響鋼管總成清潔度的主要是毛刺!鐵屑和銹蝕"其中最難處理的是銹蝕問(wèn)題"對于鋼管的表面,一般可以通過(guò)表面鍍鋅或磷化處理,也可根據要求噴涂油漆,就可達到要求"但鋼管的內壁比外表更粗糙,也更容易生銹,即使涂上防銹油,時(shí)間一長(cháng),油液蒸發(fā),同樣生銹"可采取的辦法是:對內徑\19mm的鋼管,采用噴砂的方法除銹;對內

  1.3管接頭常見(jiàn)故障

  管接頭的常見(jiàn)故障,除了上述膠管總成和鋼管總成中已提及的問(wèn)題外,還有管接頭開(kāi)裂和配合精度引起滲漏兩個(gè)方面的故障。

  1.3.1管接頭開(kāi)裂

  管接頭開(kāi)裂是最為普遍的問(wèn)題"夾砂!雜質(zhì)等材料缺陷以及毛坯的強度!組織形態(tài)等都會(huì )引起材料的開(kāi)裂"鑄件毛坯本身的氣孔!砂眼嚴重,會(huì )直接影響管接頭的性能"當選材不當時(shí),也易造成管接頭開(kāi)裂"如薄壁零件選用冷拉毛坯,其金相組織沿軸線(xiàn)呈拉長(cháng)狀,徑向承受強度較弱,裝配擰緊時(shí)易造成開(kāi)裂"例如某廠(chǎng)生產(chǎn)的Z14卡套式焊端直通管接頭,材料選用的是冷拉六角鋼,用戶(hù)直接將接頭焊接在油缸上,在測試時(shí)即發(fā)現接頭配合螺紋處出現縱軸向裂紋"開(kāi)裂的數量不多,偶爾出現一兩個(gè),不到1%,但返工割下重新裝配費時(shí)費力"而將材料進(jìn)行探傷未發(fā)現材料有裂紋"后將庫存的1200多只接頭全部用特殊設計的內錐壓頭(不損傷配合面)進(jìn)行擠壓,發(fā)現有8只開(kāi)裂,這才找到開(kāi)裂的原因是接頭配合處徑向強度不夠,后改用鍛壓毛坯,改善其金相組織,問(wèn)題得以解決,再也沒(méi)有發(fā)生過(guò)開(kāi)裂的現象。

  1.3.2配合精度引起滲漏

  管接頭的尺寸精度問(wèn)題容易引起連接配合處漏油,即使管接頭的尺寸精度符合要求而忽略了其與鋼管總成,膠管總成或其它部件的配合精度,也會(huì )發(fā)生問(wèn)題"因此應合理設計!生產(chǎn)和嚴格控制其尺寸精度問(wèn)題,以減少和防止滲漏的發(fā)生。


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