5.2油管和管接头 油管的作用是保证液压系统工作液体的循环和能量的传输。管接头用以把油管与油管或油管与元件连接起来而构 成管路系统。油管和接头应有足够的强度,良好的密封,小的压力损失和装拆方便。 5.2.1油管 1油管的种类 在建设机械液压传动系统中,油管主要采用冷拔无缝钢管、耐油橡胶软管,有时也用一些纯铜管和尼龙管、油管 材料的选择是依据液压系统各部位的工作压力、工作要求和部件间的位置关系等,各种材料的油管特性及适用范围 如下 (1)无缝钢管 耐油性、抗腐蚀性较好,耐高压、变形小。装配时不易弯曲,装配后能长久地保持原形,所以在中、高压液压系 统中得到广泛应用,无缝钢管有冷拔和热轧两种。冷拔管的外径尺寸精确,质地均匀,强度高。一般多选用10号、 15号冷拔无缝钢管。吸油管和回油管等低压管路,允许采用有缝钢管。 (2)橡胶软管 可用于有相对运动的部件的连接,能吸收液压系统的冲击和振动,装配方便,但制造困难,寿命短,成本高,固 定连接按时一般不采用。橡校软管用夹有钢丝的耐油橡校制成,钢丝有交叉编织和缠绕两种,一般有2-3层。钢丝 层数越多,管径越小,耐压力越高,最高使用压力可达到392MPa。 (3)纯铜管 容易弯曲成所需的形状,安装方便,且管壁光滑,摩擦阻力小,但耐压力低,抗振能力弱,只适用于中、低压油 路。 (4)尼龙管 能够替代部分紫铜管,价格低廉,弯曲方便,但寿命短。 2油管的内径和强度 (1)油管的内径 选用油管内径时,通常是先确定管中油的流动速度,再根据流速来计算油管内径,若内径过小,则油液流经管路 时压力损失增加,造成油温升高,甚至产生振动和噪声;若内径过大,不易弯曲和安装,而且管路布置所需空间增 大,机器重量增加。因此,要合理的选用油管内径。油管内径可按下式计算 q 由公式 d=11302 得 式中d—油管内径(mm); q—通过油管的流量(m3s) 油在管内的允许流动速度(m/s) 推荐允许流动速度Ⅴ值如下 压力油管12.56ms 吸油管v=0.5~1.5m/s 回油管1=1.5-2.5m/s 计算出来的内径还应圆整为标ⅶ准值后,按下表推荐的数值选取
5.2 油管和管接头 油管的作用是保证液压系统工作液体的循环和能量的传输。管接头用以把油管与油管或油管与元件连接起来而构 成管路系统。油管和接头应有足够的强度，良好的密封，小的压力损失和装拆方便。 5.2.1 油管 1.油管的种类 在建设机械液压传动系统中，油管主要采用冷拔无缝钢管、耐油橡胶软管，有时也用一些纯铜管和尼龙管、油管 材料的选择是依据液压系统各部位的工作压力、工作要求和部件间的位置关系等，各种材料的油管特性及适用范围 如下： （1）无缝钢管 耐油性、抗腐蚀性较好，耐高压、变形小。装配时不易弯曲，装配后能长久地保持原形，所以在中、高压液压系 统中得到广泛应用，无缝钢管有冷拔和热轧两种。冷拔管的外径尺寸精确，质地均匀，强度高。一般多选用10号、 15号冷拔无缝钢管。吸油管和回油管等低压管路，允许采用有缝钢管。 （2）橡胶软管 可用于有相对运动的部件的连接，能吸收液压系统的冲击和振动，装配方便，但制造困难，寿命短，成本高，固 定连接按时一般不采用。橡校软管用夹有钢丝的耐油橡校制成，钢丝有交叉编织和缠绕两种，一般有2~3层。钢丝 层数越多，管径越小，耐压力越高，最高使用压力可达到39.2MPa。 （3）纯铜管 容易弯曲成所需的形状，安装方便，且管壁光滑，摩擦阻力小，但耐压力低，抗振能力弱，只适用于中、低压油 路。 （4）尼龙管 能够替代部分紫铜管，价格低廉，弯曲方便，但寿命短。 2.油管的内径和强度 （1）油管的内径 选用油管内径时，通常是先确定管中油的流动速度，再根据流速来计算油管内径，若内径过小，则油液流经管路 时压力损失增加，造成油温升高，甚至产生振动和噪声；若内径过大，不易弯曲和安装，而且管路布置所需空间增 大，机器重量增加。因此，要合理的选用油管内径。油管内径可按下式计算： 由公式 得： 式中 d——油管内径（mm）； q——通过油管的流量（m3 /s）； v——油在管内的允许流动速度（m/s）； 推荐允许流动速度V值如下： 压力油管 v=2.5~6 m/s 吸油管 v=0.5~1.5 m/s 回油管 v=1.5~2.5 m/s 计算出来的内径还应圆整为标准值后，按下表推荐的数值选取
公称径曾子外臣 头连接螺纹 若管路道爪 公压力(MPa) (mm) (L/minl ≤16≤25 1,4 8 1,4 M10× M14×1,5 1,62 0,12 M18×1,5 1.61.6 2 M22X15 27×2 2.5 M33x2 32 42 250 M60x2 3 8.5 630 75 80 120 橡胶软管中的流速不能超过3~5ms,计算出来的直径应按下表圆整为标准值。 一层钢丝编织层 二层钢丝编织层 三层钢丝编织层 内径 外径工作压力最小弯 Cmm) 外径工作压力最小弯 外径 作压力最小弯 曲半径 曲半径 曲华径 (.) (m) (MPa) (mm) (mn) (M Pa (m) 15 17.64 17 27,44 19392 40 14.7 13.72 21.78 20,58 32 8.82 320 34 36 15.68 7,84 37.10.78 39 13.72 43.5 450 78 58 7,84 60 P.;2 5.88 600 (2)金属油管的壁厚 壁厚应满足强度要求,油管内径算岀后,再按受拉伸薄壁囻筒公式计算壁厚,该公式如下 2a] 式中5—油管壁厚(mm) P管内油液的最大工作压力(MPa) d—油管内径(mm); [a}—许用拉伸应力(MPa) 对于钢管可=an(b为拉伸强度,n为安全系数,P7MPa时n=8;P<17MPa时n=6;P17Mm时n=4) 铜管取]25MPa 3油管的安装 油管安装质量,直接影响液压系统的工作效果,如果安装不好,不仅压力损失增加,而且可能使整个系统产生振 动、噪声等问题。另外,有些不合理的安装,往往给维护和检修工作造成很大困难。因此,必须重视油管及管件的 安装。液压系统管路分为髙压、低压、吸油和回油等管路,安装要求各不相同,为了便于检修,最好涂色加以区 别。油管的安装工作应根据设计要求正确选择管件和管材,并应注意下面几点: ①管路应尽量短,布管整齐、转弯少,避免过大的弯曲,并要保证管路必要的伸缩变形。油管悬伸太长时要有 支架。在布置活接头时,应保证装拆方便。系统中主要管道或辅件应能单独装拆,而不影响其它元件。 ②管路最好平行布置、少交叉,平行或交叉的油管之间至少应有l0mm的间隙,以防接触和振动
橡胶软管中的流速不能超过3~5m/s，计算出来的直径应按下表圆整为标准值。 （2）金属油管的壁厚 壁厚应满足强度要求，油管内径算出后，再按受拉伸薄壁圆筒公式计算壁厚，该公式如下： 式中 ——油管壁厚（mm）； ——管内油液的最大工作压力（MPa）； d ——油管内径（mm）； [ ]——许用拉伸应力（MPa）。 对于钢管 （ 为拉伸强度，n为安全系数，P17MPa时n = 4）； 铜管取 。 3.油管的安装 油管安装质量，直接影响液压系统的工作效果，如果安装不好，不仅压力损失增加，而且可能使整个系统产生振 动、噪声等问题。另外，有些不合理的安装，往往给维护和检修工作造成很大困难。因此，必须重视油管及管件的 安装。液压系统管路分为高压、低压、吸油和回油等管路，安装要求各不相同，为了便于检修，最好涂色加以区 别。油管的安装工作应根据设计要求正确选择管件和管材，并应注意下面几点： ①管路应尽量短，布管整齐、转弯少，避免过大的弯曲，并要保证管路必要的伸缩变形。油管悬伸太长时要有 支架。在布置活接头时，应保证装拆方便。系统中主要管道或辅件应能单独装拆，而不影响其它元件。 ②管路最好平行布置、少交叉，平行或交叉的油管之间至少应有10mm的间隙，以防接触和振动
③管路安装前要清洗。一般用20%的硫酸或盐酸进行,清洗后用10%苏打水中和,再用温水洗净后,进行干 燥、涂油,并做预压力试验,确认合格后再行安装。 ④软管的安装还应注意 ●弯曲半径应不小于规定的最小值。当小于这些数值时,其耐压力迅速下降,如果结构要求必须采用小的弯曲 半径时,则应选择耐压性能较好的胶管; 在安装和工作时,不允许有扭转(拧扭)现象; 软管在直线情况下使用时,不能使胶管接头之间受拉伸,要考虑长度上有些余量,使它比较松驰,因为胶管 在充压时长度一般有-2~4%的变化; 胶管不能靠近热源,不得已时要安装隔热板。 5.2.2管接头 管接头是油管与油管、油管与液压元件的连接件。 当前在建设机械上常采用的管接头形式有:卡套式、焊接式、扩口式、钢丝编织胶管接头,下面将分别介绍上述 几种管接头的结构和特点 1卡套式管接头 图5-18为卡套式管接头的结构。图5-19为卡套式管接头的工作原理,它由接头体1、卡套4和螺母3这三个基本零 件组成,卡套4左端内圆带有刃口,两端外圆均带有锥面。装配时,首先将被联接的管子2垂直切断,先将螺母3和 卡套套在管子上,然后将管子插入接头体l的内孔,卡套卡迸接头体内锥孔与管子之间的空隙内,再将螺母旋在接 头体上,使其内锥面与卡套的外锥面靠紧。将管子与接头体止推面a靠紧后旋紧螺母使卡套作轴冋移动时,卡套的 刃口端b径向收缩并切入管子,其外圆同时与接头体,内锥面c靠紧形成良好的密封。装好的管接头卡套中部分稍有 拱形凸起,尾部(右端)也径向收缩抱住管子。卡套因中部拱起貝有一定弹性,有利于密封和防止螺母松动。 卡套式管接头有许多种接头体,图5-18只是其中一种,使用时可查阅卡套式管接头的有关标准。 该种接头的特点是拆装方便,能承受大的冲击和振动,使用寿命长,但对卡套的制造质量和钢管外径尺寸精度要 求较高。 N 图525卡套式管接头结构 图526卡套式管接头工作原理 1一接头纬:2一饺连接胬;3-母:4一卡套 1—接头件:2一饺连接管;3-母:4一卡 5一猴合寄封图 2焊接式管接头 焊接式管接头结构如图5-20所示,油管端部焊接上一个接管,把螺母3套在接管上,靠旋紧螺母3把接管与接 头体1连接起来。接头体1的另一端可与另一油管或元件连接。接管λ与接头体l结合处加O形密封圈4或其它密封垫 圈以防漏油,也可采用如图5-2la所示球面压紧或图b所示加金属垫圈的方法来密封。球面压紧密封加工精度要求 高,使用压力较低。当与元件连接时,接头体1与元件连接的一端可以做成圆柱螺纹(图5-20)或囻锥螺纹(图5- 21),圆柱螺纹加工容易,但密封性能差,必须加组合垫圈5(图5-20)以防漏油
③管路安装前要清洗。一般用20%的硫酸或盐酸进行，清洗后用10%苏打水中和，再用温水洗净后，进行干 燥、涂油，并做预压力试验，确认合格后再行安装。 ④软管的安装还应注意 弯曲半径应不小于规定的最小值。当小于这些数值时，其耐压力迅速下降，如果结构要求必须采用小的弯曲 半径时，则应选择耐压性能较好的胶管； 在安装和工作时，不允许有扭转（拧扭）现象； 软管在直线情况下使用时，不能使胶管接头之间受拉伸，要考虑长度上有些余量，使它比较松驰，因为胶管 在充压时长度一般有-2 ~ 4%的变化； 胶管不能靠近热源，不得已时要安装隔热板。 5.2.2 管接头 管接头是油管与油管、油管与液压元件的连接件。 当前在建设机械上常采用的管接头形式有：卡套式、焊接式、扩口式、钢丝编织胶管接头，下面将分别介绍上述 几种管接头的结构和特点： 1.卡套式管接头 图5-18为卡套式管接头的结构。图5-19为卡套式管接头的工作原理，它由接头体1、卡套4和螺母3这三个基本零 件组成，卡套4左端内圆带有刃口，两端外圆均带有锥面。装配时，首先将被联接的管子2垂直切断，先将螺母3和 卡套套在管子上，然后将管子插入接头体1的内孔，卡套卡进接头体内锥孔与管子之间的空隙内，再将螺母旋在接 头体上，使其内锥面与卡套的外锥面靠紧。将管子与接头体止推面a靠紧后旋紧螺母使卡套作轴向移动时，卡套的 刃口端b径向收缩并切入管子，其外圆同时与接头体，内锥面c靠紧形成良好的密封。装好的管接头卡套中部分稍有 拱形凸起，尾部（右端）也径向收缩抱住管子。卡套因中部拱起具有一定弹性，有利于密封和防止螺母松动。 卡套式管接头有许多种接头体，图5-18只是其中一种，使用时可查阅卡套式管接头的有关标准。 该种接头的特点是拆装方便，能承受大的冲击和振动，使用寿命长，但对卡套的制造质量和钢管外径尺寸精度要 求较高。 2.焊接式管接头 焊接式管接头结构如图5-20所示，油管端部焊接上一个接管2，把螺母3套在接管2上，靠旋紧螺母3把接管2与接 头体1连接起来。接头体1的另一端可与另一油管或元件连 接。接管2与接头体1结合处加O形密封圈4或其它密封垫 圈以防漏油，也可采用如图5-21a所示球面压紧或图b所示加金属垫圈的方法来密封。球面压紧密封加工精度要求 高，使用压力较低。当与元件连接时，接头体1与元件连接的一端可以做成圆柱螺纹（图5-20）或圆锥螺纹（图5- 21），圆柱螺纹加工容易，但密封性能差，必须加组合垫圈5（图5-20）以防漏油
图5-27焊接管接头 1一楼头:2一楼曾;3一擦母;4一寄封图:5一狠合奢蚪网 多料 图528 4)球面压紧b)加金凤态封望圆 1一接头传;2一接管;3-母;4一寄封图;5一照合寄封图 焊接管接头制造工艺简单,工作可靠,拆装方便,对被连接的油管尺寸精度要求不高,工作压力较高,是目前 常用的一种连接形式。其缺点是对焊接质量要求较高,O形橡胶圈易老化、损坏,影响密封性能。 3扩口式管接头 dh 图529扩口式管接头结构 1-态烧剧:2一接头件:3-擦:4一导套 扩口式管接头结构如图5-22所示。这种管接头适用于壁厚不大于1.5mm的钢管、铜管和尼龙管连接,工作压力 较低,多用于低压液压系统中。扩口式管接头分为A型、B型两种,都由接头体λ、螺母3、密封垫圈1、导套4等组 成。使用时,先将油管做成喇叭口,A型接头靠螺母3通过导套4将油管压紧在接头体上,B型接头是靠螺母3的内锥 面直接将油管压紧在接头体上。 4中心回转接头 有些建设机械,如全液压挖掘机和汽车起重机等,需要把装在回转平台上的液压泵的压力油输往固定不动的(相 对于回转平台)下部行走机构,或者需要把装在底盘上的液压泵的压力油输往装于回转平台上的工作机构。这时 就要采用中心回转接头 图5-23是中心回转接头结构示意图,由旋转芯子1、外壳2和密封件3构成。旋转芯子与回转平台固连,跟随回转 平台回转;外壳与底盘连接,相对于回转平台为固定不动。上部油管安装在旋转芯子上端的小孔上,这些小孔经过 轴线方向的内孔和径向孔与外壳上的径向孔相通,而外壳上的径向孔与下部油管相连。为了使旋转芯子在回转时, 其上的油孔仍能保持与外壳上的相应油孔相通,在外壳的内圆柱面上与径向小孔相对应处,各开有环形油槽A,这 些油槽保证了外壳与旋转芯子上的对应油孔始终相通
焊接管接头制造工艺简单，工作可靠，拆装方便，对被连接的油管尺寸精度要求不高，工作压力较高，是目前 常用的一种连接形式。其缺点是对焊接质量要求较高，O形橡胶圈易老化、损坏，影响密封性能。 3.扩口式管接头 扩口式管接头结构如图5-22所示。这种管接头适用于壁厚不大于1.5mm的钢管、铜管和尼龙管连接，工作压力 较低，多用于低压液压系统中。扩口式管接头分为A型、B型两种，都由接头体2、螺母3、密封垫圈1、导套4等组 成。使用时，先将油管做成喇叭口，A型接头靠螺母3通过导套4将油管压紧在接头体上，B型接头是靠螺母3的内锥 面直接将油管压紧在接头体上。 4.中心回转接头 有些建设机械，如全液压挖掘机和汽车起重机等，需要把装在回转平台上的液压泵的压力油输往固定不动的（相 对于回转平台）下部行走机构，或者需要把装在底盘上的液压泵的压力油输往装于回转平台上的工作机构。这时， 就要采用中心回转接头。 图5-23是中心回转接头结构示意图，由旋转芯子1、外壳2和密封件3构成。旋转芯子与回转平台固连，跟随回转 平台回转；外壳与底盘连接，相对于回转平台为固定不动。上部油管安装在旋转芯子上端的小孔上，这些小孔经过 轴线方向的内孔和径向孔与外壳上的径向孔相通，而外壳上的径向孔与下部油管相连。为了使旋转芯子在回转时， 其上的油孔仍能保持与外壳上的相应油孔相通，在外壳的内圆柱面上与径向小孔相对应处，各开有环形油槽A，这 些油槽保证了外壳与旋转芯子上的对应油孔始终相通
T故大 S6 3 图5-30中心回转接头示意图 1一能转芯干;2一外壳;3一封件 有些结构,采用外壳与回转平台固连,芯子与底盘固连,此时沟槽开在芯子上较合适。沟槽开在芯子上加工容 易,外形尺寸小,装配也方便 有些结构,采用外壳与回转平台固连,芯子与底盘固连,此时沟槽开在芯子上较合适。沟槽开在芯子上加工容 易,外形尺寸小,装配也方便。 为了防止各条油路之间的内漏和外漏,在各环形油槽之间还开有环形密封槽装以密封件3,密封件可以采用方形 橡胶圈和尼龙环(图中3a、3b),也可用O形密封圈(当压力较低时)或其他的密封件。 5快速接头 当管路的某一处需经常接通和断开时,可以采用快速接头。图5-24是快速接头的结构示意图。图中各零件的位置 为油路接通时的位置,(外套8把钢球压入槽底使件9和件3连接起来,锥阀2和5互相挤紧使油路接通) 当需要断开油路时,可用力把外套8向左推,同时拉岀接管9,油路即可断开。此时,弹簧4使外套8回位,锥阀2 和5分别在各自的弹簧1和6的作用下外伸,顶在件3和件9的阀座上而关闭油路,使两边管中的油都不会流出。 图531快速接头结构示意图 1,4,6一婵灸;2,5一傑:3,9一接管:7一钢球:8一外套 当需要接通油路时,仍用力把外套向左一推,同进插入接管9,此时锥阀2和5互相挤紧而压缩各自的弹簧1和 6,并缩入图示位置,离开了阀座,使油路接通。 6、胶管接头 钢丝编织胶管接头结构如图5-25所示,分扣压式和可拆式两种
有些结构，采用外壳与回转平台固连，芯子与底盘固连，此时沟槽开在芯子上较合适。沟槽开在芯子上加工容 易，外形尺寸小，装配也方便。 有些结构，采用外壳与回转平台固连，芯子与底盘固连，此时沟槽开在芯子上较合适。沟槽开在芯子上加工容 易，外形尺寸小，装配也方便。 为了防止各条油路之间的内漏和外漏，在各环形油槽之间还开有环形密封槽装以密封件3，密封件可以采用方形 橡胶圈和尼龙环（图中3a、3b），也可用O形密封圈（当压力较低时）或其他的密封件。 5.快速接头 当管路的某一处需经常接通和断开时，可以采用快速接头。图5-24是快速接头的结构示意图。图中各零件的位置 为油路接通时的位置，（外套8把钢球7压入槽底使件9和件3连接起来，锥阀2和5互相挤紧使油路接通）。 当需要断开油路时，可用力把外套8向左推，同时拉出接管9，油路即可断开。此时，弹簧4使外套8回位，锥阀2 和5分别在各自的弹簧1和6的作用下外伸，顶在件3和件9的阀座上而关闭油路，使两边管中的油都不会流出。 当需要接通油路时，仍用力把外套向左一推，同进插入接管9，此时锥阀2和5互相挤紧而压缩各自的弹簧1和 6，并缩入图示位置，离开了阀座，使油路接通。 6、胶管接头 钢丝编织胶管接头结构如图5-25所示，分扣压式和可拆式两种
il 图5.32钢丝编织胶管接头 a)扣压式 b)可拆忒 1一擦母;2一钢丝;3一外餐;4一接头芯 扣压式管接头由螺母1,接头芯2和外套3组成。装配前外套外圆无台肩,直径为D;装配时将胶管端部剥去外层 胶,然后装上接头芯(带螺母7与外套,再滚压与胶管套装部分的外套外圆,使其直径收缩点D 可拆式胶管接头由螺母1,钢丝2、接头芯3以及外套4组成。接头芯尾部外圆为锥形,将胶管剥片外层胶,装进接 头芯和外套之间,拧紧接头芯即可。 两类胶管分为A、B、C型、分别用以和焊接式、卡套式和扩口式管接头的接头体连接使用
扣压式管接头由螺母1，接头芯2和外套3组成。装配前外套外圆无台肩，直径为D；装配时将胶管端部剥去外层 胶，然后装上接头芯（带螺母7与外套，再滚压与胶管套装部分的外套外圆，使其直径收缩点 ）。 可拆式胶管接头由螺母1，钢丝2、接头芯3以及外套4组成。接头芯尾部外圆为锥形，将胶管剥片外层胶，装进接 头芯和外套之间，拧紧接头芯即可。 两类胶管分为A、B、C型、分别用以和焊接式、卡套式和扩口式管接头的接头体连接使用