為了發揮功能,液壓系統中,除了泵、閥、缸外,還需要一些輔助元件。管道把液壓元件連接成為系統,讓液壓油在其中流動。決定使用的管道有兩個關鍵參數:內徑與耐壓。
一、管道的內徑內徑概述:
管道的內徑和流量決定管道中液體的流速:內徑小,流量大,則流速高,壓力損失大。
關于管道內徑的選取,中外教科書都有推薦:根據工作壓力與流速,壓力高的管道中流速可以高一些,也即管道內徑可以小一些,其實,這是給沒有經驗的設計人員參考的,并非一定要遵循的。
因為,原則上來說,流量不變的話,內徑越大,流速就越低,壓力損失就越小,但使用大內徑管道,成本高。而壓力管的工作壓力高,壓力損失稍大些,在多數場合下問題還不大,因此才有上述推薦。
設計師應該根據具體情況酌情決定,再說,各企業倉庫里,市場上可買到的規格也只是有限的幾種。
例如,在滑水艇中,為了避免噪音,要把流態保持在層流,即使壓力管使用很大的內徑。
二、管道的耐壓概述:
管道不僅需要承受工作時的穩態壓力,也要承受動態沖擊,所以,其耐壓必須有相當的安全系數。一般,最低爆破壓力應該是穩態工作壓力的4倍以上。
1)硬管
管道的材質與壁厚決定了耐壓能力。
過去在低壓系統中還使用銅管,取其易加工,現代液壓工程中大多使用精密冷拔鋼管。
內徑越大的管道,管壁受到的拉力也越大,需要的管壁也越厚。
2)軟管
有些液壓元件的相對位置不易精準確定,有些液壓元件在工作時會發生相對運動,例如液壓缸,這些都應該采用軟管來適應。
軟管,采用一層或多層的鋼絲或尼龍絲編織的網來承受壓力,用高分子材料做保護層(見圖8-1)。所以,軟管可以有一定程度的彎曲。但在設計和安裝時要注意:
——不應小于供貨商給出的最小半徑;
——不應扭轉;
——也不應繃緊,因為,軟管受壓時會略微膨脹縮。
圖8-1軟管的構造
a)縱視圖b)橫切面
1一外保護層2、4一承壓層
3、5一內保護層
高分子材料會老化,因此有規定,軟管從生產日期開始,包括倉儲時間,使用期限不應超過6年。
如果軟管破損,高壓油從破損處射出的話,很容易造成人身傷害,且易形成油霧導致起火。所以,根據情況,有時必須在外面再套一層保護性軟管。
3)管接頭
管接頭用于連接管道與管道、管道與其他液壓元件。
管接頭必須實現三個關鍵功能:
——固定(夾緊)管道;
——能夠適當變形,以彌補液壓元件的定位誤差;
——在管道有一定振動時還能保持密封。
一般都是由兩部分組成。一部分與管道連接,另一部分與其他元件或管道連接。這兩部分再通過螺紋連接。關鍵是前一部分:如何與光溜溜的管道連接。有多種形式(見圖8-2)。
圖8-2硬管連接方式
a)擴口式b)卡套式c)焊接式d)法蘭式
軟管接頭的連接方式與硬管不同(見圖8-3)。而且,不同軟管配用的接頭連接部分形狀要求可能不同,所以,要注意軟管供應商對此的規定。
圖8-3軟管接頭與軟管的連接
a)連接前b)連接后
軟管在高壓下從接頭脫落的話,會像鞭子一樣,抽打周圍的一切,所以,特別小心。
【興迪源機械簡介】
興迪源機械(Xingdi Machinery)是一家專注流體壓力成形技術的鍛壓設備制造企業。自2007年創立以來,興迪源機械一直致力于內高壓成形的技術創新和產品研發。主營產品范圍從生產普通液壓設備,現今發展至生產、研發國內頂尖流體壓力成形技術的鍛壓設備。
興迪源機械是先進輕量化成形技術的提供者,從產品研發、設備生產、模具研制、方案定制,直至最終交付及提供增值服務,我們為客戶提供的不僅僅是一臺液壓設備,而是一整套智能制造成形方案。