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一、高壓膠管總成的構(gòu)成和分類
液壓軟管接頭總成由膠管和金屬接頭兩部分構(gòu)成。主要按工作壓力范圍和膠管與接頭的連接形式來分類。 1.按工作壓力范圍分類
1)低壓 工作壓力在3MP a以下,主要是棉線(纖維)編織的液壓膠管。主要用于控制油路、汽車剎車管路以及某些液壓機(jī)床中。
2)中壓 工作壓力在3~10MPa之間,主要是鋼絲編織的Ⅰ,Ⅱ型大通徑(?。玻狄陨希┮簤耗z管。主要用于中、低壓油路和回油路
3)高壓 工作壓力在10~31.5MPa之間,主要是鋼絲編織 25以下的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型和鋼絲纏繞管。主要用于高壓系統(tǒng)。
4)超高壓 工作壓力在31.5MP a以上,主要是鋼絲編織?。常保低◤揭韵碌匿摻z纏繞管。隨著超高壓大功率液壓機(jī)械的發(fā)展,對(duì)它的需求愈來愈大。
2.按膠管與接頭的連接方式分類有:有可拆式和扣壓式
1)扣壓式膠管接頭總成是膠管與接預(yù)配后,用外力迫使接頭外套在冷態(tài)下向內(nèi)收縮一定尺寸,使膠管與接頭連接可靠。
2)可拆式總成,其接頭與膠管是通過有外錐的芯子壓縮膠管的內(nèi)膠層,使其緊貼接頭套的內(nèi)錐。即靠芯子與接頭套之間形成的倒錐形間隙,同時(shí)壓迫膠管的內(nèi)外膠層來連接。但連接質(zhì)量不穩(wěn)定。所以國(guó)內(nèi)專業(yè)廠家一般采用扣壓式。
二、液壓膠管接頭總成結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系。
1、膠管
gates液壓膠管由內(nèi)膠層、增強(qiáng)層和外膠層組成(如圖7),內(nèi)膠層直接與油液接觸,故要求在長(zhǎng)期工作狀態(tài)下不應(yīng)受流體腐蝕,能防漏。在增強(qiáng)層作用下能承受一定壓力。因此,宜采用丁腈橡膠,除膠料外,影響性能的主要因素還有內(nèi)膠層的硬度、厚度和永久變形量。硬度和永久變形量對(duì)密封性能影響很大。一般硬度高、壓縮后的永久變形量小,密封性能則愈好。一般是在70~85邵氏硬度,壓縮永久變形50%時(shí)為最好。內(nèi)膠層厚度最好為1.5~2.5mm,太厚會(huì)在扣壓時(shí)增加其流動(dòng)量,造成多余的膠在接頭芯套與膠管的接觸端面內(nèi)堆積,減小流通截面;太薄會(huì)在扣壓時(shí)被壓裂。同時(shí)內(nèi)膠層壁厚均勻性也很重要。如果厚度不均,壓縮后會(huì)造成一面裂斷、一面堆膠。內(nèi)膠層表面出現(xiàn)的麻坑也是影響性能質(zhì)量的重要因素。
2)液壓膠管主要依靠增強(qiáng)層來承受壓力。編織膠管是靠膠漿與內(nèi)外膠層粘牢,由于同一編織層內(nèi)鋼絲之間的相互接觸,在承受動(dòng)壓時(shí)會(huì)因各自伸縮不一而造成鋼絲相互之間的磨擦而影響其耐久性。而纏繞管是由纏繞方向不同的兩層形成一個(gè)工作層,在兩層之間有中間膠,因此同一工作層的兩層鋼絲之間沒有交叉點(diǎn)。所以不會(huì)在承受動(dòng)壓時(shí)同于鋼絲間的交叉彎曲而形成應(yīng)力集中或摩擦磨損。故耐久性好,能承受高壓。
3)液壓膠管的外膠層粘在增強(qiáng)層上起保護(hù)作用,一般采用氯丁橡膠。應(yīng)注意防止其老化龜裂而影響整個(gè)膠管的壽命。
2.接頭
扣壓式膠管接頭由接頭芯子、螺母、和外套組成。
1)接頭芯子,其影響性能的主要因素為芯桿長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)形狀、壁厚和材質(zhì)。從密封和防止拔脫的角度,要求芯桿愈長(zhǎng)愈好,但太長(zhǎng)會(huì)浪費(fèi)材料和增加制造成本。另外,為防止扣壓時(shí)芯子端部造成堆膠,一般設(shè)計(jì)要求其長(zhǎng)度比外套略長(zhǎng)即可。
2)芯桿部結(jié)構(gòu)形狀有多種,其中主要有R槽(圖1)和鋸齒形槽(圖2)都可增大摩擦面,為橡膠流動(dòng)提供容膠槽。目前鋼絲編織管都用R槽,壓力更高的纏繞管則用鋸齒形槽。
3)材質(zhì):接頭芯子材料一般采用20#,35#,45#碳素結(jié)構(gòu)鋼,為防止扣壓時(shí)芯子內(nèi)孔變形而增加液阻,芯子壁厚應(yīng)注意選取,一般為1.5~3.5 mm,通徑大取大值,芯子外圓與膠管內(nèi)孔不允許過大的過盈量,會(huì)損傷內(nèi)膠,使裝腔配困難。芯子內(nèi)孔過小會(huì)增加液阻造成壓降損失。由于芯子外圓直徑受到上述限制。而膠管本身的尺寸變化又大,為了達(dá)到接頭總成性能最小通過量的要求,必須通過優(yōu)化扣壓量來解決。
3.接頭外套。其形狀如圖3。其內(nèi)孔尺寸應(yīng)適當(dāng)大于增強(qiáng)層尺寸,否則無法裝入,甚至?xí)斐稍鰪?qiáng)層徹底散頭現(xiàn)象。一般間隙為1~1.5mm。外套內(nèi)部的槽形會(huì)直接影響接頭質(zhì)量。目前有直孔無槽式、鋸齒槽式以及環(huán)形和鋸齒槽組合式。(圖3)
棉線(纖維)編織膠管因使用壓力低,拔脫力小,都采用無槽式結(jié)構(gòu)。鋼絲編織膠管在扣壓時(shí)其增強(qiáng)層易產(chǎn)生彎曲變形,多采用鋸齒形。鋼絲纏繞管一般層數(shù)較多,增強(qiáng)層的單邊厚度最大可達(dá)3.6mm,扣壓時(shí)要使增強(qiáng)層形成波浪形變形而嵌入槽內(nèi)就必須采用環(huán)形和鋸齒形槽相組合,這種槽形比鋸齒槽寬2/3,其抗拔脫力更強(qiáng)。
三、扣壓工序是影響質(zhì)量的最主要因素。
影響扣壓式膠管接頭總成質(zhì)量的最主要工藝因素是扣壓工序。目前主要有兩種扣壓方式,一種是軸向推入式(圖4)可在通用壓機(jī)上用專用模具來實(shí)現(xiàn)。其扣壓量不易調(diào)整,在扣壓過程中容易損傷外套外表面。為了取出扣壓件。必須把模具做成對(duì)開式。這就有合縫,使成品外觀不好。另一種為徑向扣壓式(圖5)
其模具有對(duì)開、三瓣、六瓣和八瓣模之分。適合批量生產(chǎn)一般用六瓣和八瓣模具,保證扣壓質(zhì)量的基礎(chǔ)是正確掌握膠管的內(nèi)膠壓縮量和外套的扣壓量。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)。可采用以經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算內(nèi)膠壓縮量比較簡(jiǎn)便(參看圖6和圖7)。
t=(B-e+f)×x
t-內(nèi)膠壓縮量(或外套扣壓量、單邊)mm、 B-內(nèi)膠單邊厚度,mm;(B可直接測(cè)量,也可按下式計(jì)算)
B=(d2-d)/2-nt1
d-膠管鋼絲層外徑,mm d-膠管內(nèi)徑,mm
n-中膠層數(shù)(二層鋼絲,一層中膠;三層鋼絲2層中膠)
t-中膠層厚度,其值為0.3mm
e-接頭芯子對(duì)膠管內(nèi)孔擴(kuò)張的漲量mm,e=(d2-d)/2
d1-芯子外徑,mml
f-接頭套與膠管鋼絲層外徑的間隙,mm f=(d3-d2)/2
d3-接頭套內(nèi)徑,mm
x—內(nèi)膠層壓縮量的百分?jǐn)?shù)(鋼絲編織膠管為40~50%,一層鋼絲時(shí)?。矗玻ィ欢愉摻z時(shí)?。矗矗ィ蝗龑愉摻z時(shí)?。矗福?;鋼絲纏繞管取55~65%;棉線纖維編織管取20%左右。)
對(duì)于不剝外膠的纖維編織管B=(膠管外徑-膠管內(nèi)徑)/2??蹓汉蟮奶鬃油鈴剑模剑模玻簦?/span>
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