液压系统油管及管接头

一、 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/cm 2以下的工作系统， 大于 25 kgf/cm 2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/cm 2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/cm 2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/cm 2。低 压软管夹有棉线或麻线织物，承受压力一般为 100 kgf/cm 2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/cm 2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/cm 2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。

(2) 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/cm 2）

d——油管内径（mm）

[σ]——许用应力（kgf/cm 2）

对于钢管[σ]=σb/n

式中：

σb——材料抗拉强度（kgf/cm 2）

n——安全系数，p〈70 kgf/cm 2时，取 n=8；p〈175 kgf/cm 2时，取 n=6；p〉175 kgf/cm 2时，取 n=4。

对于铜管[σ]≤250 kgf/cm 2

求出计算值后，应圆整，按管材的标准规格选取适当的软管。

(3) 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。

二、 管接头 在设计和使用管接头时，必须使它具有足够的通油能力和较小的压力损失，同时做到装 卸方便、连接牢固、密封可靠、外形紧凑、制造容易。 管接头可分为固定接头、活动接头和快速接头。按形状和通路数目又可分为直通接头、 直角接头、三通接头和四通接头。按通油直径的变化情况又可分为普通接头和变径接头。按 使用油管不同还可分为钢管接头、铜管接头和橡胶软管接头。

1. 固定管接头 

(1) 扩口薄管管接头 它依靠油管的锥形扩口与管接头体的锥面压紧实现密封。适用于铜管、薄钢管和尼龙管的联接。一般工作压力在 50 kgf/cm 2以下，最大工作压力不超过 100~120 kgf/cm 2，油管直径在 28mm 以下，它广泛用于机床液压传动系统。这种接头结构简单、使用 方便，但抗振性不好。液压系统发生振动时，油管圆锥扩口的根部容易开裂而造成漏油。 

(2) 高压卡套式管接头 它依靠拧紧管螺母使卡套变形卡住油管并贴紧接头实现密封。适 用于铜管和薄钢管的联接。占用空间小、通油能力大、耐压性好，工作压力可达 320 kgf/cm 2， 装配简单，抗振性好，在卡套弹力的作用下管螺母不易松动。 

(3) 球形管接头 它依靠管套球头与管接头体内锥面贴紧密封。由于球头管套需与油管焊 接，管壁不能太薄。一般用于管壁较厚的钢管联接和 80 kgf/cm 2以下的液压系统。装配较麻 烦，一般在远距离或外露管路才采用这种联接方法。

(4) 焊接钢管管接头 它适用于管壁较厚的钢管联接，但管套不是球头而是平的。在管套 的平端面和管接头之间有 O 形密封圈或铜垫保持密封，所以能承受 320kgf/cm 2的压力而不漏 油。因为管套与钢管之间需要焊接，所以装配也较麻烦。 (5) 法兰管接头 它密封可靠，安装简便，耐冲击振动的能力强，但体积较大，适宜大流 量液压系统的管路联接。一般联接钢管的直径在 1-1/2"或 40mm 以上。

(6) 固定式软管接头 它结构简单，外形尺寸小，但不是便于重复拆卸安装，工作压力一 般在 100kgf/cm 2以下。

(7) 可拆卸的管接头 使用这种接头时，装卸时不必拧扭软管，可以直接旋动管螺母。 

2. 活动管接头 

(1) 套式伸缩接头 它相当于一只柱塞缸，接头由内管和外管组成，内管在外管内能自由 滑动，并有密封圈密封。采用套式伸缩接头占用空间小，能耐高温、高压。但内管的外表面 要求精度较高，如受到损伤会发生泄漏。

(2) 铰接回转接头 与油管焊接一体的套管能绕接头体旋转活动，它适用于与执行元件一 起摆动的管路联接。 

3. 快速管接头 快速管接头可以快速拆卸，拆卸后可自行密封，油管内液体不会流失，因此适用于经常 拆卸的液压系统的管路联接。