油管-液压传动基础知识

油管

1. 油管的种类  包括钢管、铜管、橡胶软管、尼龙管和塑料管。油管的选择主要依据工作压力、工作环境和液压装置的相互位置和其它条件来确定。

(1) 钢管  分为焊接钢管和无缝钢管。焊接钢管一般用于25 kgf/cm2以下的工作系统，大于25 kgf/cm2的液压系统一般采用10号或15号无缝钢管，超高压系统可采用合金钢管。钢管耐高压、性能好、强度高、弹性变形小、工作可靠、寿命长，但不易弯曲，一般用于装配方便、功率较大的高压系统。

(2) 铜管  分为紫铜管和黄铜管。紫铜管工作压力在65~100 kgf/cm2以下，这种材料较软，可根据需要加以弯曲，安装比较方便。因为紫铜管一般为冷拔管，存在加工硬化现象，装配前应进行退火处理。紫铜管价格较高，且易使液压油氧化、不耐冲击和振动，逐渐被钢管代替。目前在一般机床中应用较多。黄铜管承受压力较高，可达250 kgf/cm2以上，但不易弯曲。

(3) 橡胶软管  一般用于连接两个相对运动部件之间的管路。它能吸收液压冲击和振动，在特殊情况下也可在非运动部件之间加设一段橡胶软管，以利改善液压系统的工作性能。但橡胶软管弹性变形大，易引起运动部件动作的滞后和爬行，因此在要求精密的液压系统，即使是两个运动部件间，也应采取硬管连接。橡胶软管分高压和低压两种。高压软管夹有钢丝编织物，钢丝层数越多，耐压越高。小直径的三层钢丝橡胶软管最高耐可达350 kgf/cm2。低压软管夹有棉线或麻线织物，承受压力一般为100 kgf/cm2以下。

(4) 尼龙管  一般为乳白色半透明的油管，分硬管和软管两种。尼龙管塑性大、容易弯曲、安装方便，并能观察管内油流情况。但目前它仅应用于15 kgf/cm2以下的低压系统和回油管路。

(5) 塑料管  价格较低，装配方便，但耐压力很低，一般只用于压力低于5 kgf/cm2的回油或泄油油路。且长时间使用易老化。

2. 油管尺寸的确定

(1) 油管内径的计算  内径过大，会使液压装置结构庞大；内径过小，会因出现紊流而增大压力损失，降低效率，甚至会产生振动和噪音。内径一般根据流量和流速计算：

d=4.6(Q/v)1/2

式中：d——油管内径（mm）

Q——通过油管的流量（l/m）

v——油管允许流速（m/s）

各种管路允许流速推荐值如下：

高压管路  3~6 m/s                  低压管路  ≤3~4 m/s

回油管路  ≤3 m/s                  吸油管路  0.6~1.2 m/s

控制油路  2~3 m/s                  充液油路  1~2 m/s

局部油路  5~9 m/s

压力高，管路短，油液粘度低时可取大值，反之应取小值。

求出计算值后，应圆整，按管材的标准规格确定油管内径。

(1) 油管壁厚的计算  

δ=pd/2[σ]

式中：δ——油管的壁厚（mm）

 p——油管承受的工作压力（kgf/cm2）

 d——油管内径（mm）

[σ]——许用应力（kgf/cm2）

对于钢管[σ]=σb/n

式中：σb——材料抗拉强度（kgf/cm2）

 n——安全系数，p〈70 kgf/cm2时，取n=8；p〈175 kgf/cm2时，取n=6；p〉175 kgf/cm2时，取n=4。

对于铜管[σ]≤250 kgf/cm2

求出计算值后，应圆整，按管材的标准规格选取适当的软管。

(2) 油管的配布  在设置液压元件时应充分考虑尽量缩短和减少管路，避免过多的交叉迂回，使管路布局合理，并且尽量做到各个管路装卸时互不妨碍；应避免管路过长或弯曲过多。

金属管的弯曲半径如下：

钢管热弯曲：R≥3D

钢管冷弯曲：R≥6D

铜管冷弯曲：R≥6D（D≤15mm）

R≥6D（D=15~22mm）

R≥6D（D〉22mm）

油管弯曲半径过小，不仅容易皱折，增大液流阻力，而且分导致油管应力集中，降低油管的疲劳强度。油管弯曲后，弯曲处外侧壁的减薄不应超边壁厚的20%，椭圆度不应超过15%。

油管过长时应适当设置管箍，这样可以提高油管的固有振动频率，减轻油管的振动。

在联接金属软管时，要注意热胀冷缩的影响，留出胀缩的余量。

软管的联接长度应有一定余量。联接时要防止软管受拉力或拧扭。接头附近的软管应避免弯曲，软管的弯曲半径R约为软管外径的9倍，弯曲位置距接头至少应在6D以上。软管交叉时应避免接触摩擦，在易摩擦和位置应设置夹子，将其夹固使之不致相互摩擦。