浅谈工程机械液压管路布置

浅谈工程机械液压管路布置

孟扬

孟扬

天津市福云天翼科技有限公司天津300400

摘要：液压管路分为液压软管和硬管，但从结构特性和使用效果来说各有优缺点。硬管比软管弯曲半径要大，能承受更高的温度，布局更紧凑，但是软管比硬管具有更好的减震效果，更好的挠性，能够连接运动的金属部件。所以为更好的提高液压管路系统的稳定性和使用寿命，应针对不同管件的特点，按管路布置的基本原则进行管路布置。基于此，本文将对工程机械液压管路布置进行探究。

关键词：工程机械，液压管路，管路布置

液压管路是液压系统中的重要部件，用户不仅仅关注管路的漏油本身的问题，更看重的是产品给人的第一印象，产品美观往往成为大多数用户的首选。但在实际使用中，液压管路布局、表面处理、表面防护落等普遍存在外观缺陷，在实际使用中，由于管路布置不合理，管路极易损坏，一旦损坏漏油，轻则污染环境、影响系统功能的正常发挥，重则车辆失控危及安全。

1.工程机械中常用的一些液压管路件

工程机械中常用的液压管路件包括液压软管、液压硬管以及管接头：

1.1液压软管的种类与用途

常用的软管有尼龙管、塑料管、树脂管、橡胶管等。尼龙管是一种新型的乳白色半透明管，受压能力因材料而异，目前大都在低压管路中使用。尼龙管加热后便于弯曲成形、扩口、冷却后又可固定成形，有着广泛的使用前途。耐油塑料管价格便宜，装配方便。但承压能力低，只适合于工作压力较小的管路中，如回油路、泄油路等处，塑料管长期使用后会变质老化。橡胶软管适用于两个相对运动件之间的连接，但不宜接在液压缸与调速阀之间，否则运动部件容易产生爬行现象。橡胶软管由耐油橡胶制成，按不同的高中低压力等级，加钢丝、帆布、棉线等作为加强层。工程机械常用的是中高压钢丝编织或钢丝缠绕胶管，并根据装配连接的方便做成总成的形式。

1.2液压硬管的种类与用途

硬管有无缝钢管、紫铜管、黄铜管等。紫铜管易弯曲成各种形状。但承受压力低，抗腐能力较弱，又易使油液氧化，使用较少。紫铜管一般只用于液压装置内部配接不变处。黄铜管虽可承受较高压力，但不如紫铜管那样容易弯曲成形。钢管能承受高压、价格低廉、耐油、抗腐和钢性都较好，但装配中不能任意弯曲，常用于装配方便的压力管道处。中高压系统均采用无缝钢管，低压系统用焊接钢管。

1.3管接头的种类与用途

管接头即油管与油管、油管与液压元件以及油管与集成块之间的可拆式连接件。管接头种类很多，按接头的通路分：直通、直角、三通等形式；按油管和管接头的连接方式分：焊接式、管端扩口式、扣压式等；按管接头与机体的连接方式分：螺纹武、法兰式等。管接头应该满足装拆方便，连接牢固，密封可靠，外开尺寸小，通油能力大，压降小，工艺性能好等要求。

2.硬管安装布置原则

(1)布置管路时，尽量使管路远离需经常维修的部件。

(2)为了便于检修，液压管路应根据压力不同涂以不同的颜色。

(3)两固定点之间的管段至少要有一个管以适应热胀冷缩，应该尽量避免紧死的直管连接。直管连接装卸比较困难，并且在工作中，管路中会产生严重的拉应力，容易导致管路接头损坏。

(4)配置管路时应考虑整齐美观，维护方便。管路最好平行布置，少交叉。平行或交叉的管路间至少应有10mm的间隙，防止管子相互接触而产生振动，并给安装管头留有足够的空间。

(5)弯管半径通常应按硬管外径来确定，弯曲半径应大于硬管直径的3倍。

(6)管道长度应尽可能短，这样可减少压力损失及延时和振动的现象。硬管的主要失效型式为机械振动引起的疲劳失效，因此当管路较长时，需加管夹支撑。支架间距离随管子外径而异，一般在0.4～1m内选取。增加管夹支撑后，不仅可以缓冲振动，还可减少噪音。在有弯管的管路中，在弯管的两端直管段处要加支撑管夹固定，在与软管连接时，应在硬管端加管夹支撑。

3软管安装布置原则

软管安装和布置时，应考虑如下因素：首先，软管布置时，应一次性尽可能考虑好，避免多次拆卸，多次拆卸容易损坏软管密封圈，导致密封性能变差。管道配置时，管道、液压阀和其它元件应尽量确保装卸与维修的方便。系统中任何一段管道或元件应尽可能自由拆装而不影响其它元件。配置的液压管路应长短适中，软管过长会导致压力下降、热量积累、以及外部障碍物引起损坏的机会。软管受压时通常有-4％～2％的长度变化率，软管太短容易引起接头故障。

其次，软管布置时，先布排内径较大的管线，然后布排内径较小的管线。因为内径较大的管线不容易弯曲和移动，尤其是在狭窄空间内，这样布置便于以后软管的更换和增加。沿着车架的外形布置液压软管，并通过夹子将相互平行的液压管路固定好，应避免软管管线交叠，同时要避免软管与尖角、棱边接触摩擦。由于软管不断屈伸会增加蒙皮磨损。所以在布置时，应加装弹簧保护装置或管套；胶管尽可能远离热辐射构件，必要时应装隔热板。

再者，管道的排列和布置应整齐一致、层次分明，尽量采用水平或垂直布置。平行或交叉的油管之间必须留有间隙，防止接触，以免产生振动。可将木块或橡胶衬垫装在架子上，使铁板不直接接触软管，否则当系统压力变化较剧烈时，会造成管路振动和噪声，同时应适当配置管道支架和管夹，弯曲的管子应在起弯点附近设支架或管夹。管道不得与支架或管夹直接焊接。对于零散布置的软管，可以装上合适的软管导向装置或软管夹，以免折弯。

对于硬管、软管布置最为重要的是应避免出现软管的过度弯曲和扭曲，当超过最小弯曲半径和过度扭曲时，将损坏软管加固层降低软管寿命。为避免过度弯曲和扭曲，可按如下原则布置：

(1)安装软管时应正确采用各种接头原件，避免软管过分弯曲。软管不得承受轴向力，以免损坏软管和接头的连接，正确采用合适的附件及连接件避免附加应力。布置时，避免出现s形弯屈，因为S形安装会导致软管过分运动，局部压力损失增大，减少其使用寿命。

(2)软管弯曲开始处应为直径d的1.5倍长；软管在使用中的弯曲半径应大于或等于该软管允许的最小弯曲半径，一般不应小于软管外径的10倍。

(3)连接活动部件的软管，软管长度应满足在其总的运动范围内不超过允许的最小半径，同时软管不承受拉应力。

(4)软管所连接的元件相对运动时不得使软管受扭，为此应使在机件运动时仅在同一平面内弯曲。可以通过改变管接头的角度做到这一点。

(5)当软管在不同的平面内弯曲时，通常采用较长的的软管并在转换平面处增设管夹将软管固定。管夹实际上把软管分成两段，每段分别在各自的平面内弯曲而不受扭。如果实际应用中无法避免软管扭曲，应尽可能让软管松一些。

液压系统安全可靠是工程机械质量中重要的一个环节。而液压管路布置作为液压系统中不可忽略的一个环节，其布置的好坏将直接影响样机的使用安全和维修的方便程度。在设计中，管路布置只是一个微乎其微的环节，但应当引起我们的重视。俗话说：“细节决定成败。”优秀的产品要从细节出发，注重每一个细节才能给客户提供满意的产品，实现产品的价值，提升企业的核心品牌，循序渐进的提高产品的质量。因此，该文对液压管路布置原则提出一些建议，希望能够对液压系统设计和管路安装人员有所帮助。

参考文献：

[1]尚宪友，荣宪，贺仕友.工程机械液压管路件常见故障分析[J].城市建设理论研究（电子版），2016(7).

[2]李国真，张丽琴，陶鹏.工程机械液压管路外观缺陷分析及改进要求[J].液压气动与密封，2016(7).