油管及管接头：选材、应用和维护

1.油管

（1）油管的种类 液压系统中使用的油管种类很多，有钢管、铜管、尼龙管、其他塑料管、橡胶管等，必须按照安装位置、工作环境和工作压力来正确选用。油管的种类、特点和适用场合见表2-9。

表2-9 油管的种类、特点和适用场合

（2）油管的选用 油管的规格尺寸（管道内径d和壁厚δ）可根据下列公式算出后，查阅有关的标准选定。

1）内径d。油管内径是按通过管道的流量和允许的流速来计算的。其计算公式为

得

式中 q——通过油管的流量；

v——油管中的允许流速。

计算出来的内径应圆整为标准值。

管内油液的推荐流速：吸油管道，取v=0.5～1.5m/s；压油管道，取v=2.5～5m/s（压力高时或管道长时或油液黏度小时取大值，反之，取小值）；短管及局部收缩处，取v=5～7m/s；回油管道，取v=1.5～2.5m/s；橡胶软管，取v=3～5m/s。

2）壁厚δ。按强度条件确定壁厚。即

式中 p——管内油液的最大工作压力；

d——油管内径；

[σ]——油管材料的许用拉应力。

对钢管，

[σ]=R_m/n

式中 R_m——油管材料的抗拉强度（MPa）；

n——安全系数，推荐使用的数据：p＜7MPa，n=8；p=7～17.5MPa，n=6；p＞17.5MPa，n=4。

对铜管，取[σ]≤25MPa。

油管的管径不宜选得过大，以免使液压装置的结构庞大；但也不能选得过小，以免使管内液体流速加大，系统压力损失增加或产生振动和噪声，影响正常工作。

在保证强度的情况下，油管壁厚可尽量选得薄些。薄壁易于弯曲，规格较多，装接较易，可减少管系接头数目，有助于解决系统泄漏问题。

2.管接头

（1）卡套式管接头 卡套式管接头如图2-99所示，由接头体、卡套、压紧螺母等组成。旋紧压紧螺母2时，卡套3被推进锥孔并使之变形，使卡套与接头体内锥面形成球面接触密封；同时，卡套的内刃口嵌入钢管4的外壁，在外壁上压出一个环形凹槽而密封。这种管接头密封性能好、结构简单、体积小、质量小，工作压力为16～40MPa，应用较多。

图2-99 卡套式管接头

1—接头体 2—压紧螺母 3—卡套 4—钢管(www.xing528.com)

（2）焊接式管接头 焊接式管接头如图2-100所示，由接头体、螺母和连接管等组成。连接时，要将钢管与连接管焊在一起。连接管与接头之间的密封有球面压紧和密封圈密封两种形式。这种管接头制造简单、工作可靠、拆装方便，工作压力可达32MPa，对钢管外径尺寸精度要求不高，目前应用较多。

图2-100 焊接式管接头

a）采用密封圈密封 b）由球面与锥面的环形接触线实现密封

1—钢管 2—螺母 3—接头体 4—密封圈

（3）扩口式管接头 扩口式管接头用于连接外径在32mm以下的铜管、铝管和薄壁钢管，如图2-101所示，接管端部扩口70～90mm后，用螺母把导套连同连接管压紧在接头体上形成密封，它适用的工作压力在8MPa以下。

除扩口式管接头外，还有直角、三通、四通等不同形状的管接头以及固定铰接管接头等。其尺寸已标准化，应用时可查有关液压手册。

（4）铰接式管接头 活动铰接式管接头如图2-102所示，由接头芯子、接头体、密封件等组成。图上尼龙环3b与被密封旋转面接触，起减小摩擦和挡圈的作用，这种形式在高压时密封效果较好。

（5）中心回转接头 有些工程机械，如全液压挖掘机和汽车起重机等，需把装在回转平台上液压泵的液压油输住下部行走机构，或把装在底盘上液压泵的液压油输往回转平台上的工作机构，就要采用中心回转接头。

中心回转接头如图2-103所示，由旋转芯、外壳和密封件等构成。旋转芯与底盘连接。外壳与转盘连接随转台转动。旋转芯外表面开有环形槽与芯内的垂直孔相通，并与下部行走机构的油管相连。外壳上径向孔与上部工作机构的油管相连，液压系统工作时，高压油从外壳孔通过旋转芯的环槽进入芯内的垂直孔，再由其下部的水平孔通过管子到各个部位。所以转台旋转时，外壳虽围绕转台转动，但始终能向旋转芯的环形槽供油，从而保持机械的工作需要。

图2-101 扩口式管接头

1—接头体 2—钢管 3—螺母 4—扩口套管

图2-102 活动铰接式管接头

1—接头芯子 2—接头体 3—密封件 4—弹簧卡圈

图2-103 中心回转接头

1—旋转芯 2—外壳 3—密封件

（6）螺纹连接的软管接头（扣压式软管接头） 如图2-104所示，这类管接头用来连接高压软管，在中、低压系统中应用较多。

（7）快速接头 如图2-105所示。

液压系统中的泄漏问题大部分都出现在管系中的接头上，为此对管材的选用，接头形式的确定（包括接头设计、密封圈、密封、箍套、防漏涂料的选用等），管系的设计（包括弯管设计、管道支承点和支承形式的选取等）以及管道的安装（包括正确的运输、储存、清洗、组装等）都要审慎从事，以免影响整个液压系统的使用质量。

图2-104 扣压式软管接头

1—接头体 2—螺母

国外对管子材质、接头形式和连接方法上的研究工作从未间断。最近出现一种用特殊的镍钛合金制造的管接头，它能使低温下受力后发生的变形在升温时消除，即把管接头放入液氮中用心棒扩大其内径，然后取出来迅速套装在管端上，便可使它在常温下得到牢固、紧密的结合。这种“热缩”式的连接已在航空和其他一些加工行业中得到了应用，它能保证在40～55MPa的工作压力下不出现泄漏。

图2-105 快速接头

1、7—弹簧 2、6—阀芯 3—钢球 4—套 5—接头体